Prof. César M. Vargas Benítez
Agenda FTA o Definições o Símbolos o Construção de uma árvore de falhas o Exemplo FMEA e FTA - resumo comparativo Exercícios
Definições o A análise da árvore de falhas (FTA Fault Tree Analysis) foi pelos laboratórios Bell; * é um dos métodos mais amplamente usados em sistemas de manutenção e análise de segurança; o FTA = representação gráfica da relação lógica entre falhas e as suas causas; FTA é uma representação gráfica (diagrama lógico) onde as causas de um acontecimento indesejável (falha) são especificadas. Todas as sequências possíveis de acontecimentos são representadas graficamente combinações de falhas que levam à falha do sistema.
Exemplo de Árvore de falhas...
Por que utilizar FTA? FTA fornece um quadro lógico para analisar as falhas de um sistema; Documentação dos cenários de falha; Pode ser utilizada para tomada de decisões, avaliação de riscos, suporte à engenharia, análise de trade-off (conflito de escolha);...
Símbolos Módulo ou porta OU Módulo ou porta E Evento Provável Evento Básico Símbolo de Conexão ou transferencia Evento Não Desenvolvido Evento Final Identificação de um Evento intermediário Módulo ou porta de Inibição Porta de restrição Evento externo
Símbolos Símbolo Significado Evento básico: falha básica do equipamento/sistema que não requer outras falhas ou defeitos adicionais. Caracterizado por uma taxa de falha. Porta OU Operação pela qual qualquer uma das entradas/eventos (falhas básicas) produz uma resposta Porta E O evento/falha ocorre somente quando todas as entradas ocorrem de forma simultânea
Símbolos Símbolo Significado Porta de Inibição indica que a saída do evento ocorre quando acontece a entrada e a condição inibidora é satisfeita. Porta de restrição indica que a saída do evento ocorre quando a entrada acontece e o tempo específico de atraso ou restrição expirou. Evento intermediário Falha resultado da interação com outras falhas que são desenvolvidas através de entradas lógicas
Símbolo FTA Significado Evento não desenvolvido Falha que não é examinada mais, porque a informação não está disponível ou porque suas consequências são insignificantes Evento externo Condição ou evento que é suposto existir como uma condição limite do sistema para análise. Transferência Indica que a árvore de falhas é desenvolvida de forma adicional em outras folhas (indicados com letras/números) Indica a continuação para uma Subárvore
Construção da árvore de falhas FTA 1. Defina a condição de falha e escreva a falha principal.(evento topo) 2. Utilizando informação técnica e opiniões de profissionais, determine as possíveis razoes da ocorrência da falha. É importante ressaltar que estes são elementos de segundo nível porque se encontram abaixo do nível mais alto(evento topo) na árvore; 3. Continue detalhando cada elemento com portas adicionais em níveis mais baixos. Considere a relação entre os elementos para ajudá lo(a) a decidir se utiliza uma porta lógica e ou uma ou ; 4. Finalize e verifique o diagrama completo. A cadeia somente pode terminar em uma falha básica: humana, HW ou SW; 5. Se for possível, avalie a probabilidade de cada ocorrência ou cada elemento e calcule a probabilidade estatística de baixo para cima.
Cinco etapas básicas utilizadas na análise da árvore de falhas são: 1. Escolha do evento não desejado a ser analisado, e definir a configuração do sistema, módulo, ciclo de vida e ambiente do objetivo do estudo; 2. Obter informações, desenhos e qualquer outro tipo de informação disponível para ter um bom entendimento do sistema a ser analisado; 3. Construção do diagrama lógico da árvore de falhas; 4. Avaliar o diagrama lógico; 5. Preparar um resumo das conclusões da análise da árvore de falhas para serem apresentadas e analisadas pela gerência.
Exemplo: FTA
Resumo FTA Identificação das causas primárias das falhas Objetivo Elaboração de uma relação lógica entre falhas primárias e falha final do produto Identificação da falha que é detectada pelo usuário do produto Procedimento Relacionar essa falha com falhas intermediárias e eventos mais básicos por meio de símbolos lógicos Melhor método para análise individual de uma falha específica Aplicação O enfoque é dado à falha final do sistema
Exercícios: 1. Descreva a seguinte árvore de falhas
Exercícios: 2. Construa a árvore de falhas do circuito apresentado abaixo. Considere que a falha resultante (evento topo indesejável) é Fan inoperante.
Exercícios: 3. Elabore a árvore de falhas do sistema apresentado abaixo. Considere que a falha resultante (evento topo indesejável) é: a) Velocidade do motor não controlada no valor desejado (set-point); b) Motor inoperante; c) A velocidade apresentada no LCD não corresponde à velocidade real do motor; d) A velocidade do motor aumenta até o máximo valor possível. e) A rotação do motor acontece apenas no sentido horário. Obs.: o sistema pode acionar o motor nos sentidos horário e anti horário; a velocidade é controlada por Firmware (a partir do valor desejado lido do Keyboard e da leitura do Sensor óptico); Keyboard LCD Sistema microcontrolado de controle de velocidade de motor CC