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Analisi dell'albero dei guasti (FTA)

1962
  • H.A. Watson
Diagramma di analisi ad albero dei guasti per la progettazione di sistemi e la valutazione dei rischi.

(Immagine generata a solo scopo illustrativo)

L'FTA è una tecnica di analisi dei guasti di tipo top-down e deduttivo. Parte da un potenziale evento indesiderato (il "top event") e utilizza le porte logiche booleane (AND, OR, ecc.) per determinare le combinazioni di guasti dei componenti o errori umani che potrebbero causarlo. Fornisce un modello grafico per comprendere e quantificare il rischio del sistema, identificando i percorsi critici di guasto.

L'analisi dell'albero dei guasti (Fault Tree Analysis) fu sviluppata presso i Bell Laboratories nei primi anni '60 per valutare la sicurezza del sistema di controllo del lancio del missile balistico intercontinentale (ICBM) Minuteman I. La tecnica fu successivamente adottata e ampiamente utilizzata da Boeing e NASA.

Il processo di analisi inizia definendo l'evento principale, ovvero uno specifico guasto o pericolo del sistema. L'analista procede quindi a ritroso per identificare tutte le possibili cause immediate. Queste cause sono collegate all'evento principale tramite porte logiche. Una porta OR implica che uno qualsiasi degli eventi di input sia sufficiente a causare l'evento di output, mentre una porta AND richiede che tutti gli eventi di input si verifichino simultaneamente. Il processo continua verso il basso, scomponendo gli eventi in cause più fondamentali, fino a raggiungere gli eventi di base. Gli eventi di base sono in genere guasti ai componenti o errori umani per i quali sono disponibili dati sulla probabilità di guasto.

Once the fault tree is constructed, it can be analyzed qualitatively to identify single points of failure and minimal cut sets (the smallest combinations of basic events that will cause the top event). It can also be analyzed quantitatively by assigning probabilities to the basic events and using Algebra booleana to calculate the probability of the top event occurring. This makes FTA a powerful tool for valutazione del rischio and for prioritizing design improvements.

UNESCO Nomenclature: 3313
- Progettazione e teoria dei sistemi

Tipo

Software/Algoritmo

Interruzione

Rivoluzionario

Utilizzo

Uso diffuso

Precursori

  • algebra booleana sviluppata da George Boole
  • concetti di ingegneria della sicurezza dei sistemi degli anni '50
  • diagrammi a blocchi di affidabilità
  • analisi dell'albero degli eventi (un approccio logico induttivo in avanti)

Applicazioni

  • analisi di sicurezza delle centrali nucleari
  • valutazione del rischio nel settore aerospaziale, anche per il programma Apollo
  • hazard analysis in chemical processing plants
  • analisi di affidabilità di sistemi di segnalamento ferroviario complessi

Brevetti:

NA

Idee e potenziali innovazioni

  • generazione automatica di FTA da schemi di progettazione del sistema (modelli CAD/CAE)
  • alberi di errore dinamici che modellano dipendenze sequenziali e riconfigurazioni di sistema
  • integrazione di fta con apprendimento automatico per prevedere le probabilità di eventi principali dai dati dei sensori
  • interactive, web-based fta tools for collaborative recensioni di design
  • using fta to analyze sicurezza informatica vulnerabilities in networked systems
  • fta per l'analisi delle potenziali modalità di errore negli algoritmi complessi di trading finanziario
  • analisi delle cause profonde basata sull'intelligenza artificiale che suggerisce rami FTA in base ai report sugli incidenti
  • software di formazione gamificato che insegna agli ingegneri l'FTA facendo loro risolvere enigmi di errore
Correlato a: analisi ad albero dei guasti, fta, valutazione del rischio, analisi top-down, logica booleana, ingegneria della sicurezza, set di taglio minimo, sicurezza del sistema.

Contesto storico

Analisi dell'albero dei guasti (FTA)

1960
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1962
1963
1965-12-21
1970
1960
1960
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1962-10-09
1964
1970
1970

(se la data è sconosciuta o non rilevante, ad esempio "meccanica dei fluidi", viene fornita una stima approssimativa della sua notevole comparsa)

decimo anno anniversario

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