Analisis pohon kesalahan
Analisis pohon kesalahan (FTA) adalah jenis analisis kegagalan yang mengidentifikasi kondisi sistem kritis. Metode analisis ini digunakan dalam rekayasa keselamatan dan rekayasa keandalan untuk memahami bagaimana sistem gagal, mengidentifikasi cara terbaik untuk mengurangi risiko, dan menentukan (atau mendeteksi) kegagalan risiko keselamatan dan tingkat suatu sistem (fungsi). akan digunakan . TLC digunakan dalam industri dirgantara, nuklir, kimia dan pengolahan, farmasi, petrokimia, dan industri berisiko tinggi lainnya. Namun, hal ini juga digunakan di berbagai bidang seperti mengidentifikasi faktor risiko yang terkait dengan kegagalan sistem layanan sosial.
FTA juga digunakan dalam rekayasa perangkat lunak untuk tujuan debugging dan berkaitan erat dengan teknik pemecahan masalah yang digunakan untuk mendeteksi kesalahan. Ini digunakan untuk sesi terakhir. Dari pohon yang salah. Metode-metode ini diklasifikasikan menurut intensitas pengaruhnya. Kasus terburuk memerlukan pemeriksaan log kerusakan. Mekanisme kegagalan dan klasifikasi sistem ini ditentukan dalam analisis risiko operasional.
Penggunaan
Pertama, dapat digunakan untuk memahami logika yang mengarah ke peristiwa teratas atau keadaan yang tidak diinginkan. Analisis ini membuka wawasan tentang bagaimana suatu sistem dapat mengalami kegagalan.
Kedua, analisis pohon kesalahan membantu menunjukkan kepatuhan terhadap persyaratan keamanan dan kehandalan sistem, memastikan bahwa input sistem memenuhi standar keamanan yang ditetapkan.
Selanjutnya, metode ini memungkinkan prioritisasi kontributor yang berujung pada peristiwa teratas, membantu membuat daftar peralatan, suku cadang, atau peristiwa penting untuk berbagai ukuran penting. Hal ini membantu dalam manajemen sumber daya dengan lebih efisien.
Selain itu, analisis pohon kesalahan digunakan untuk memantau dan mengontrol kinerja keselamatan dari sistem kompleks. Misalnya, dapat digunakan untuk menentukan apakah pesawat aman untuk diterbangkan dalam kondisi tertentu atau untuk menghitung batasan waktu ketika suatu komponen tidak berfungsi.
Metode ini juga memiliki peran penting dalam meminimalkan dan mengoptimalkan sumber daya, mengidentifikasi cara terbaik untuk mengelola aset dan menjaga kinerja sistem secara optimal.
Selain itu, analisis pohon kesalahan berfungsi sebagai alat diagnostik untuk mengidentifikasi dan memperbaiki penyebab kejadian puncak. Ini memberikan panduan yang berguna untuk pengembangan manual atau proses diagnostik, membantu dalam upaya perbaikan dan pemeliharaan sistem secara keseluruhan.
Terakhir, FTA dapat menjadi alat desain yang membantu merancang suatu sistem, membantu menciptakan persyaratan yang lebih rendah atau output yang diinginkan. Oleh karena itu, analisis pohon kesalahan memainkan peran penting dalam siklus hidup sistem mulai dari desain hingga pemeliharaan.
Sejarah
Fault Tree Analysis (FTA) awalnya dikembangkan oleh H.A. H.A., disewa oleh AS Divisi Sistem Balistik Angkatan Udara akan mengevaluasi sistem kendali peluncuran rudal balistik antarbenua (ICBM) Minuteman I. Sistem ini didukung secara luas, sering didukung, dan telah digunakan sebagai alat analisis yang andal oleh para ahli tepercaya. Setelah pengumuman pertama penggunaan FTA dalam penelitian keselamatan operasional Minuteman pada tahun 1962, Boeing dan AVCO memperluas penggunaan FTA ke seluruh sistem Minuteman II pada tahun 1963–1964. FTA dibahas pada Simposium Keamanan Sistem tahun 1965 di Seattle, yang disponsori oleh Boeing dan Universitas Washington. Boeing mulai menggunakan FTA dalam desain pesawat sipil sekitar tahun 1966.Kemudian di Angkatan Darat AS, Picatinny Arsenal mengeksplorasi penerapan FTA untuk digunakan dengan cakupan pada tahun 1960an dan 1970an. Pada tahun 1976, Amerika Komando Materiel Angkatan Darat telah memasukkan FTA ke dalam Manual Desain Teknis untuk Desain untuk Keandalan. Institut Pertahanan Roma dan penerusnya, sekarang Pusat Informasi Teknis Pertahanan (sekarang Pusat Analisis Informasi Sistem Pertahanan), telah menerbitkan artikel tentang TLC dan desain blok keandalan sejak tahun 1960an. MIL -HDBK-338B adalah referensi yang lebih baru.
Pada tahun 1970, Administrasi Penerbangan Federal (FAA) menerbitkan Peraturan Kelaikan Udara untuk Pesawat Kategori Transportasi dalam Daftar Federal pada 35 FR 5665 (1970 -04), 14 CFR . ubah untuk 25.1309. - 08). Perubahan ini menyebabkan berkurangnya standar ketat untuk sistem dan peralatan pesawat terbang serta meluasnya penggunaan FTA dalam penerbangan. Pada tahun 1998, FAA mengeluarkan Perintah 8040.4, yang menetapkan kebijakan manajemen risiko, termasuk analisis risiko, untuk beberapa aktivitas penting selain sertifikasi pesawat, termasuk pengoperasian pesawat dan pembaruan AS. Sistem Wilayah Udara Nasional. Hal ini menyebabkan diterbitkannya Manual Keamanan Sistem FAA, yang menjelaskan penggunaan FTA dalam berbagai analisis risiko formal.Pada awal program Apollo, muncul pertanyaan tentang kemampuan mengirim astronot ke Bulan dan kembali lagi. Tinggal di pedesaan Perhitungan risiko atau keandalan dilakukan dan hasilnya menunjukkan bahwa kemungkinan keberhasilan misi sangat rendah.
Hasil ini menghalangi NASA untuk melakukan pengukuran risiko atau uji diagnostik lebih lanjut hingga setelah bencana Challenger pada tahun 1986. Sebaliknya, NASA memutuskan untuk menggunakan Mode Kegagalan dan Penilaian Dampak (FMEA) dan metode kualifikasi lainnya untuk menilai keamanan sistem. Setelah bencana Challenger, pentingnya penilaian risiko probabilistik (PRA) dan FTA dalam analisis risiko dan keandalan sistem diakui, dan penggunaannya di NASA mulai meningkat, dan FTA sekarang dianggap sebagai salah satu metode analisis keselamatan dan keandalan sistem yang paling penting.
Dalam industri tenaga nuklir, Komisi Pengaturan Nuklir AS mulai menggunakan prosedur PRA, termasuk FTA, pada tahun 1975, dan memperluas penelitian PRA setelah kecelakaan Three Mile Island tahun 1979. Hal ini akhirnya mengarah pada penerbitan NRC Defect Tree Manual NUREG-0492 pada tahun 1981 dan resep PRA oleh Administrator NRC. Administrasi Keselamatan dan Kesehatan Kerja (OSHA) dari Departemen Tenaga Kerja AS menerbitkan standar manajemen keselamatan (PSM) pada 19 CFR 1910.119 dalam Daftar Federal di 57 FR 6356 (24/02/1992). OSHA PSM mengakui FTA sebagai metode yang diterima untuk analisis bahaya proses (PHA).Saat ini, FTA banyak digunakan dalam rekayasa keselamatan dan keandalan sistem serta dalam semua teknik rekayasa utama.
Metodologi
Standar FTA mencakup NRC NUREG-0492 untuk industri nuklir, Aerospace Focused Evaluation NUREG-0492 untuk penggunaan NASA, SAE ARP4761 untuk industri dirgantara sipil, MIL-HDBK-338 untuk sistem militer, dan IEC 61025 untuk operasi transfer. dirancang untuk digunakan dan telah diadopsi sebagai standar Eropa EN 61025.
Bahkan sistem yang paling rumit pun dapat gagal karena kegagalan satu atau lebih subsistem. Namun risiko kegagalan dapat dikurangi dengan memperbaiki desain sistem. Analisis pohon kesalahan membuat diagram logika lengkap, memetakan hubungan antara kesalahan, subsistem, dan elemen desain keselamatan utama.
Hasil yang tidak diinginkan disebut akar (“kejadian utama”) dari pohon logika. Misalnya, dampak negatif dari proses penajaman tekanan logam diduga adalah keterikatan manusia. Melihat kembali peristiwa-peristiwa besar ini, kita dapat melihat bahwa hal ini dapat terjadi dalam dua cara: selama aktivitas normal atau selama aktivitas pemeliharaan. Kondisi ini logis OR. Jika kita memikirkan kecelakaan yang terjadi selama pengoperasian normal, kita dapat menyimpulkan bahwa hal ini dapat terjadi melalui dua cara. Artinya, menekan kawat dapat menimbulkan kerugian bagi pekerja, sedangkan menekan kawat dapat menimbulkan kerugian bagi orang lain. Ini adalah OR logis lainnya. Desainnya dapat diperbaiki dengan mengharuskan operator menekan dua tombol terpisah untuk memutar alat berat. Ini adalah operasi yang aman dalam mode AND yang logis. Tingkat kesalahan konversi. Ini menjadi alarm kesalahan yang dapat didekodekan.
Pohon kesalahan menunjukkan bilangan real untuk probabilitas kesalahan, dan program perangkat lunak dapat menghitung probabilitas kesalahan dari pohon kesalahan. Bila diketahui suatu peristiwa mempunyai lebih dari satu akibat, yaitu mempengaruhi beberapa subsistem, maka disebut penyebab umum atau mekanisme umum. Peristiwa ini biasanya terjadi di banyak area pohon. Penyebab umum menciptakan hubungan ketergantungan antar peristiwa. Penghitungan jauh lebih rumit untuk pohon yang memiliki banyak penyebab umum dibandingkan pohon yang semua kejadiannya dianggap independen. Tidak semua perangkat lunak yang tersedia secara komersial melakukan hal ini.
Pohon dibuat menggunakan simbol gerbang logika yang ada. Cut set adalah sekumpulan kejadian (biasanya kegagalan komponen) yang menghasilkan kejadian tinggi. Jika suatu peristiwa tidak dapat dihilangkan dari rangkaian pemotongan tanpa menghasilkan peristiwa yang tinggi, maka peristiwa tersebut disebut rangkaian pemotongan rendah.
Beberapa industri menggunakan pohon kesalahan dan pohon peristiwa (lihat Penilaian Potensi Risiko). Pohon kejadian dimulai dengan pemicu yang tidak diinginkan (kehilangan item penting, kegagalan komponen, dll.) dan mengikuti kejadian sistem lainnya hingga rangkaian produk akhir. Ketika setiap peristiwa baru dipertimbangkan, sebuah simpul baru ditambahkan ke pohon dengan membaginya dengan probabilitas bahwa salah satu cabang dihilangkan. Anda dapat melihat kemungkinan bahwa sejumlah "proyek akhir" akan muncul dari sesi awal yang digunakan di banyak pembangkit listrik tenaga nuklir AS dan sebagian besar wilayah AS. SAPHIRE dari Laboratorium Nasional Idaho digunakan oleh produsen, pelanggan internasional, dan pemerintah AS untuk menilai keamanan dan keandalan reaktor nuklir, pesawat ruang angkasa, dan Stasiun Luar Angkasa Internasional. Di luar Amerika Serikat, perangkat lunak RiskSpectrum adalah alat yang banyak digunakan untuk analisis pohon kesalahan dan kegagalan serta dilisensikan untuk digunakan di lebih dari 60% pembangkit listrik tenaga nuklir di seluruh dunia untuk penilaian potensi keselamatan. Perangkat lunak gratis tingkat profesional tersedia secara luas. SCRAM adalah alat sumber terbuka yang mengimplementasikan format pertukaran model Open-PSA standar terbuka untuk aplikasi penilaian keamanan potensial.
Simbol Grafis
Sinyal dasar yang digunakan dalam FTA dibagi menjadi sinyal perakitan, gateway dan sinyal transisi. Perbedaan kecil dapat digunakan dalam perangkat lunak FTA.
Simbol Acara
Tag peristiwa digunakan untuk peristiwa besar dan menengah. Peristiwa besar tidak terjadi dalam sistem yang salah. Peristiwa perantara dapat ditemukan di jalan keluar. Gejala-gejala kejadian tersebut adalah sebagai berikut :
Kode peristiwa default digunakan sebagai berikut: Peristiwa Utama: Kegagalan atau kesalahan komponen atau elemen sistem, misalnya sakelar macet di posisi terbuka. Peristiwa Eksternal: Sesuatu yang seharusnya terjadi (tidak salah). Insiden yang belum dijelajahi: Insiden yang informasinya tidak mencukupi atau insiden tanpa hasil. Konfigurasikan Peristiwa: Metode yang membatasi atau memengaruhi gerbang logika (misalnya mode kontrol tipikal) Untuk memberikan lebih banyak ruang untuk memasukkan deskripsi peristiwa, gerbang peristiwa perantara dapat digunakan lebih dari sekadar peristiwa utama. FTA adalah pendekatan top-down.
Simbol Gerbang
Simbol gerbang mewakili hubungan antara kejadian masukan dan keluaran. Simbol-simbol ini berasal dari simbol logika boolean.
Fungsi gerbangnya adalah: Gerbang OR: Terjadi masukan dan keluar. Gerbang AND: Output terjadi jika semua input terjadi (input tidak bergantung pada sumbernya). Gerbang OR Eksklusif: Output terjadi ketika hanya satu input yang muncul. DAN Gerbang Utama - Urutan Keluaran terjadi ketika masukan terjadi dalam urutan tertentu yang ditentukan oleh kondisi situasi. Gerbang penghambat: Keluaran terjadi ketika masukan berada dalam kondisi aktivasi yang ditentukan oleh peristiwa tertentu.
Simbol Transfer
Sinyal transport digunakan untuk menghubungkan input dan output dari pohon kesalahan terkait, seperti subsistem, ke sistem tersebut. NASA telah menyiapkan artikel lengkap tentang FTA dan proyek nyata.
Disadur dari: en.wikipedia.org