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Fehlerbaumanalyse

Fehlerbaumanalyse, oder Englisch fault tree analysis kommt hauptsächlich bei Sicherheitsanalysen zum Einsatz. Im Gegensatz zur FMEA, die nur unabhängige Einzelfehler behandeln kann, liegt die Stärke der Fehlerbaumanalyse gerade darin, komplexe Ausfallszenarien bzw. spezifisches Systemverhalten nachbilden zu können.
Meistens handelt es sich um Szenarien, die mehrere Einzelfehler, oder sogar eine bestimmte Reihenfolge der Fehler voraussetzen.


Als einfaches Beispiel für ein "komplexes" Fehlerszenario möge wieder ein zweistrahliges Flugzeug dienen.
Zweistrahlige Flugzeuge müssen so ausgelegt sein, dass sie bei Ausfall eines Triebwerkes sicher bis zum nächstgelegenen Flughafen weiterfliegen können.

Wie in dem Zuverlässigkeits-Blockdiagramm bleibt auch bei der Fehlerbaummethode die Tatsache unberücksichtigt, dass bei
Ausfall eines Triebwerkes das jeweils andere mehr leisten muss und seine Ausfallwahrscheinlichkeit dann etwas höher ist.

Bereits dieses einfache Beispiel zeigt, dass
Fehlerbaumanalysen weitaus spezifischer und detaillierter als FMEAs sind. Allein schon die UND- Verknüpfungen (Rote Symbole) machen dieses Szenario -für FMEA-Verhältnisse- bereits komplex. Allerdings bedarf es für jedes Fehlerszenario eines separaten Fehlerbaumes.

Zwar gibt es Standards bezüglich Fehlerbaumtheorie (z.B. NUREG-0492, kostenlos im Web verfügbar), doch ist die Methode an sich tendenziell selbsterklärend.

Ganz oben steht das zu unerwünschte Endereignis, und ganz unten die Basisereignisse, die man nicht weiter auftrennen kann oder will. Dazwischen befinden sich weitere Ereignisse, sowie die Logik.
Für die Basisereignisse werden in der Regel Ausfallraten aus einer MTBF Analyse und/oder FMEA verwendet.
Fehlerbaum Zweistrahliges Flugzeug

Hauptsächliche Schwierigkeiten dieser Methode bestehen

  1. in der korrekten spezifischen Formulierung des Topereignisses,
  2. in der richtigen Abbildung der Logik; dies ist weniger ein mathematisches Problem, sondern liegt vielmehr darin begründet, das Systemverhalten vollständig verstanden zu haben. Bei der FMEA Methode ist genau dieses Problem weit weniger ausgeprägt.
  3. in der "Ökonomie" des Fehlerbaumes. Auf mehrere Seiten verteilte Fehlerbäume sind unübersichtlich. 
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