《故障树分析法（FTA）精品课》1天

《故障树分析法（FTA）精品课》

主讲：杨朝盛老师

【课程背景】

随着现代工业系统与产品复杂性的日益增加，如何系统化、逻辑化地识别、分析和预防潜在故障，已成为确保产品可靠性、功能安全性和运营安全性的核心挑战。失效树分析（Fault Tree Analysis, FTA）作为一种顶向下、演绎式的系统安全与可靠性分析方法，通过严格的逻辑推理，清晰地展示导致顶层不期望事件（故障）的所有可能原因及其组合关系。

本课程旨在为企业系统性地培养掌握FTA方法论的专业人才，使其能够将FTA有效地应用于产品设计、生产制造、安全管理、质量控制等领域，从事前预防的角度大幅降低风险，减少事后补救的成本，为企业构建核心的风险分析与预防能力。

【课程收益】

理解核心概念：深刻理解FTA的作用、价值、基本术语及逻辑关系。

掌握构建方法：独立完成从顶层事件定义到底层基本事件分析的完整FTA构建流程。

学会定量分析：掌握基于基本事件概率数据，计算顶层事件发生概率和重要度的技能。

指导工程实践：将FTA工具应用于实际项目，识别系统薄弱环节，并制定有效的改进与预防措施。

提升风险意识：建立系统化的故障分析思维模式，提高在产品全生命周期中的风险识别与管控能力。

【课程对象】

可靠性工程师、系统工程师、安全工程师、设计开发工程师（机械、电子、软件、电气等）、质量保证与质量控制（QA/QC）工程师、工艺工程师、风险管理人员、项目负责人与技术经理（需了解技术风险）等。

【课程时间】

1天（6小时/天）

【课程大纲】

一、FTA基础与核心概念

1. FTA导论

破冰导入：泰坦尼克号撞击冰山事故、切尔诺贝利核泄露事故、美国的挑战者号升空后爆炸、印度的博帕尔化学物质泄露。

2. 为何需要FTA？

3. FTA的定义、发展历史与应用领域（航空航天、汽车、核电、化工等）

4. FTA在风险管理体系中的位置（与FMEA、FMECA等工具的关联与区别）

案例分析：电机故障（马达不转）FTA

5. FTA核心构建要素

事件类型：顶层事件、中间事件、基本事件、未展开事件、开关事件

逻辑门符号：与门（AND Gate）、或门（OR Gate）及其熟练掌握

其他常用符号：禁止门、优先与门、异或门等简介

课堂练习：识别与绘制基本逻辑门与事件

二、FTA构建的实战流程

1．FTA构建七步法

定义系统与顶层事件：如何精准定义待分析的“不期望事件”

构建失效树结构：自上而下，逐层演绎，追问“如何发生？”

识别所有可能原因：深入到底层基本事件（零件失效、人为错误、软件故障等）

建立逻辑关系：正确运用逻辑门连接事件

审核与完善失效树：确保逻辑完整性与准确性（常见错误辨析）

定性分析：求解最小割集（MCS），识别系统薄弱环节

定量分析：计算顶层事件发生概率

2．FTA定性分析：最小割集（MCS）

最小割集的概念与重要性

求解最小割集的方法（下行法或上行法）

如何根据最小割集结果确定改进优先级

课堂练习：以小组形式，针对一个典型案例（如“汽车无法启动”），完成FTA的构建与定性分析。

3．FTA定量分析

基本事件概率数据的来源与处理

通过最小割集计算顶层事件概率（近似计算）

重要度分析：概率重要度、结构重要度、关键重要度

FTA定量分析应用：处理共因故障（Common Cause Failures）

案例分享：基于前面练习案例的成果，引入基本事件概率数据，进行定量计算与重要度分析。

4．风险预防与FTA实施

作为知识管理的一部分，企业应建立内部FTA库。

FTA分析的局限性与注意事项

FTA成功实施的关键要素

如何将FTA融入企业现有的研发与质量流程

综合案例研讨：某产品关键功能失效分析