02108 Fehlerbaumanalyse
|
Die Fehlerbaumanalyse (Fault Tree Analysis – FTA) dient der systematischen Untersuchung von Komponenten und Teilen eines Systems auf deren Beteiligung an einem möglichen Ausfall des Gesamtsystems. Mit der Fehlerbaumanalyse werden zusammenhängende Ereignisse identifiziert, die zu einem unerwünschten Systemverhalten (Fehler) führen. Dazu werden logische Abhängigkeiten zwischen den Systemteilen grafisch dargestellt und anschließend qualitativ und quantitativ analysiert.
Das Ziel der Fehlerbaumanalyse ist es, mittels eines deduktiven Top-down-Ansatzes die möglichen Ursachen für ein Systemversagen zu identifizieren. Durch das Top-down-Vorgehen entsteht eine baumartige Struktur.
Dieser Beitrag stellt Ihnen die Grundlagen der Fehlerbaumanalyse, die Schritte zur Erstellung eines Fehlerbaumes sowie die Vor- und Nachteile dieses Werkzeuges vor. Arbeitshilfen: von: |
1 Kurzbeschreibung
Die Fehlerbaumanalyse wurde in den 1970er-Jahren ursprünglich entwickelt, um die Zuverlässigkeit von Raketenabschuss-Systemen zu ermitteln. Inzwischen hat sie sich als Technik zur grafischen Darstellung, Analyse und Evaluation von Fehlermöglichkeiten in einem System etabliert. Ziel ihrer Anwendung ist es, das Ausfallrisiko eines Systems verstehen und minimieren zu können. Viele Firmen setzen die Fehlerbaumanalyse regelmäßig ein.
Der grundlegende Gedanke der Fehlerbaumanalyse ist die Darstellung möglicher Ausfallursachen eines Systems als grafische Elemente und deren inhaltliche Verknüpfung durch Boolesche Logik. In dieser Form lassen sich Konstellationen wie „Fällt Bestandteil A oder Bestandteil B aus, versagt Dienstleistungskomponente C” abbilden. Die Fehlerbaumanalyse verfügt dazu über ein eigenes Repertoire an grafischen Symbolen. Diese sind allerdings auf statische Betrachtungen beschränkt. Eine zeitliche und damit dynamische Betrachtung von Ausfällen und deren Wirkung lässt sich mit der klassischen Fehlerbaumanalyse nicht darstellen.
| Anwendungsgebiet | |
| • | Die Fehlerbaumanalyse wird eingesetzt, um |
| • | die Situationen zu beschreiben, die zu einem unerwünschten Systemausfall (sog. TOP-Ereignis) führen, |
| • | kausale Zusammenhänge eines Systems zu beschreiben, |
| • | eine qualitative und quantitative Risikoanalyse des Systems vornehmen zu können. |
TOP-Ereignis
Das TOP-Ereignis stellt das zu untersuchende Fehlverhalten des Systems dar. Für jedes zu untersuchende Fehlverhalten wird ein eigenständiger Fehlerbaum benötigt. Der „Baum” entsteht, indem ausgehend vom TOP-Ereignis dessen Untergruppen bestimmt und diese ihrerseits so lange zerlegt werden, bis man bei sogenannten Basis-Ereignissen endet.
Das TOP-Ereignis stellt das zu untersuchende Fehlverhalten des Systems dar. Für jedes zu untersuchende Fehlverhalten wird ein eigenständiger Fehlerbaum benötigt. Der „Baum” entsteht, indem ausgehend vom TOP-Ereignis dessen Untergruppen bestimmt und diese ihrerseits so lange zerlegt werden, bis man bei sogenannten Basis-Ereignissen endet.
Anforderungen an die Ereignisse
Die betrachteten Ereignisse müssen statistisch unabhängig voneinander sein. Sie müssen über eine konstante Eintrittswahrscheinlichkeit verfügen und der zukünftige Zustand des Systems wird nicht von seinem Zustand in der Vergangenheit beeinflusst.
Die betrachteten Ereignisse müssen statistisch unabhängig voneinander sein. Sie müssen über eine konstante Eintrittswahrscheinlichkeit verfügen und der zukünftige Zustand des Systems wird nicht von seinem Zustand in der Vergangenheit beeinflusst.
Fault Tree Analysis –FTA
In der englischen Literatur wird die Fehlerbaumanalyse als „Fault Tree Analysis” bezeichnet und mit FTA abgekürzt. Das Kürzel FTA ist inzwischen auch im deutschen Sprachraum gebräuchlich.
In der englischen Literatur wird die Fehlerbaumanalyse als „Fault Tree Analysis” bezeichnet und mit FTA abgekürzt. Das Kürzel FTA ist inzwischen auch im deutschen Sprachraum gebräuchlich.
2 Grundlagen der Fehlerbaumanalyse
Zur grafischen Repräsentation eines Fehlerbaums werden wenige Symbole verwendet. Man unterscheidet Ereignisse und deren logische Verknüpfung. Mit den Symbolen können auch komplexe Systeme nachgebildet werden.
Da es teilweise schwer ist, für die englischsprachigen Originalbezeichnungen passende deutsche Entsprechungen zu finden, werden die Symbole mit ihren englischen Begriffen vorgestellt.
