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Qu'est-ce qu'une analyse par arbre de défaillance (ADF) ? - Le guide du débutant

> Symboles des diagrammes de base > Qu'est-ce qu'une analyse par arbre de défaillance (ADF) ? - Le guide du débutant
Edraw
Posté par Daniel | 07/28/2021
Il s'agit d'un guide pour débutants offrant une explication des concepts de base de l'analyse par arbre de défaut (AAF), y compris la définition, les modèles, les symboles, le mode d'emploi, etc.

Qu'est-ce qu'une analyse par arbre de défaillance (ADF) - Définition

L'analyse par arbre de défaillance est un processus déductif. Les développeurs ou les ingénieurs l'utilisent pour trouver la cause première ou les erreurs humaines pour différents types de logiciels, d'installations techniques ou de matériel. Elle part généralement d'un point unique (l'événement indésirable de haut niveau) et descend ensuite sous la forme d'un arbre (la structure descendante) avec un certain nombre de blocs et de symboles pour montrer la relation entre les événements (composants mécaniques). Plus précisément, la définition de "Défaut" dans l'analyse par arbre de défaillance indique l'apparition d'un état non désiré pour un composant ou un système. Par exemple, la lumière s'éteint en raison de la défaillance de l'interrupteur, comme indiqué ci-dessous.

exemple d'analyse de l'arbre de défaillance

De plus, le terme "Faute" comporte les trois types de clés suivants :

  • Défaut primaire - Une défaillance d'un composant qui ne peut être définie à un niveau inférieur du système;
  • Défaut secondaire - Une défaillance de composant qui peut être définie à un niveau inférieur, mais avec des détails limités;
  • Défaut de commande - Un état qui est commandé par une défaillance en amont.

Historique de l'analyse par arbre de défaillance

Le développement de l'analyse par arbre de défaillance comporte les principales étapes suivantes :

  • Les premières années - En 1961, les Bell Labs ont développé le modèle pour l'utilisation du système de contrôle du lancement du Minuteman de l'Air Force. Plus tard, la société Boeing a utilisé le modèle d'analyse par arbre de défaillance pour la conception et l'évaluation d'avions civils et commerciaux. Dans les années 1970, les ingénieurs des industries aérospatiale et nucléaire ont adopté le modèle d'analyse par arbre de défaillance pour des projets complexes.
  • Les années médianes - La théorie des arbres de défaillance est devenue populaire dans différents pays avec l'adoption d'algorithmes et de codes techniques. Autour des années 1990, l'industrie du logiciel et le secteur chimique ont également introduit l'analyse par arbre de défaillance.
  • Les années récentes - Les professionnels du monde entier ont développé des codes plus commerciaux pour l'utilisation de l'ingénierie de la fiabilité et des projets de robotique. Aujourd'hui, l'analyse par arbre de défaillance est considérée comme l'un des outils d'analyse de la fiabilité et de la sécurité des systèmes les plus importants.

Voici un exemple d'analyse par arbre de défaillance pour trouver la cause du crash d'un avion. N'hésitez pas à cliquer dessus pour obtenir plus d'informations.

exemple d'analyse de l'arbre de défaillance d'un accident d'avion

Pourquoi utiliser l'analyse par arbre de défaillance ?

Globalement, il offre une image bien structurée, très visuelle et complète de votre système. Il aide les utilisateurs ou les développeurs à comprendre rapidement les résultats en fonction des relations logiques, afin de repérer les inconvénients et les erreurs dans le processus de conception. Voici quelques autres avantages importants :

  • Facile à adopter  - Les administrateurs peuvent facilement apporter des modifications à leur système, évaluer les effets possibles, concevoir des procédures de test et de maintenance de qualité en fonction de leurs diagrammes d'analyse de l'arbre de défaillance.
  • Large Applicabilité  - De nombreux sujets et domaines utilisent l'analyse par arbre de défaillance, comme les organisations dans les secteurs du matériel, des logiciels, de l'algèbre, des probabilités, de la fiabilité, de la physique, de la chimie et de l'ingénierie, etc.
  • Estimation du risque  - Les ingénieurs ou les développeurs peuvent identifier les risques avant le lancement d'un programme en utilisant le modèle d'analyse par arbre de défaillance.
  • Pour un système complexe  - Il peut être utilisé pour surveiller et gérer les performances en matière de sécurité de systèmes complexes à grande échelle, par exemple le projet de carburant et d'avion.

Analyse par arbre de défaillance et autres modèles analytiques

Les développeurs comparent souvent l'analyse par arbre de défaillance, l'analyse des modes de défaillance et de leurs effets (FMEA) et le Diagramme bloc de fiabilité (RBD) :

Relation avec l'AMDE

  • L'analyse de l'arbre des défaillances se présente sous la forme d'un arbre descendant, tandis que l'AMDE a généralement une structure matricielle avec toutes les mesures clés (indice de gravité, indice d'occurrence, contrôles du processus, indice de détection et numéro de priorité du risque, etc.
  • L'analyse de l'arbre des défaillances peut être utilisée pour montrer des défaillances initiales uniques ou multiples, mais il peut être difficile de trouver toutes les défaillances possibles en utilisant l'analyse de l'arbre des défaillances. En revanche, l'AMDE permet de cataloguer de manière exhaustive les défauts initiateurs et d'identifier les effets, mais ne permet pas d'explorer les défauts uniques ou multiples.
  • Dans certains cas, l'ALE et l'AMDE peuvent être utilisées en même temps pour un meilleur développement du système (par exemple, l'analyse de l'aérospatiale civile).

Relation avec RBD

  • Le RBD décrit un système en utilisant des chemins plutôt que des portes dans les diagrammes d'analyse de l'arbre de défaillance.
  • RBD se concentre sur la partie succès tandis que l'analyse par arbre de défaillance travaille sur la partie échec.
  • L'analyse par arbre de défaillance est normalement utilisée pour analyser les probabilités fixes d'occurrence de chaque événement. Les RBDs peuvent couvrir des facteurs variant dans le temps pendant le processus d'analyse.

reliability block diagram example

Symboles du diagramme d'analyse de l'arbre des défaillances

L'analyse des arbres de défaillance comporte trois types de symboles de base: événements etdes portes des symboles.

Événements

Ce site La sous-catégorie comprend les formes suivantes :

  • Événement primaire/de base est normalement représentée par un cercle. Il s'agit d'une défaillance ou d'une erreur dans un composant ou un élément du système.
  • Événement externe est normalement représentée par une forme de maison. Il s'agit d'un événement qui devrait normalement se produire.
  • Événement non développé signifie généralement qu'il s'agit d'un composant d'un système qui n'a pas besoin d'être étudié davantage en raison d'informations limitées.
  • Événement de conditionnement est une restriction sur une porte logique.
  • Événement intermédiaire est généralement placé au-dessus d'un événement primaire afin d'afficher plus de détails sur la description de l'événement.

fta event symbols

Portails

Ces symboles montrent principalement la relation entre les événements de sortie et d'entrée, et les deux symboles les plus populaires de cette sous-catégorie sont la porte OU et la porte ET.

  • Porte OU - Il se produit tant qu'au moins un des événements d'entrée se produit.
  • Porte ET - Il ne se produit que si toutes les entrées (au moins deux) les exigences sont satisfaites.
  • Porte OU exclusif - Il ne se produit que si l'une des conditions d'entrée est remplie, et non si toutes les conditions sont remplies.
  • Porte ET prioritaire - Il ne se produit qu'après un ordre spécifique de conditions.
  • Porte d'inhibition - Il ne se produit que si tous les événements d'entrée ont lieu et ce qui est défini dans un événement conditionnel.

fta gates symbols

Plus de symboles de diagramme d'analyse d'arbre de défaillance

Ici, vous pouvez voir plus de symboles standard de diagramme d'analyse d'arbre de défaillance, y compris le type de transfert et le type de ligne, etc.

plus de symboles de diagramme fta

Comment procéder à une analyse par arbre de défaillance?

Bien que la nature de l'événement indésirable puisse être très différente, l'analyse par arbre de défaillance a la même procédure pour tout type d'événement indésirable. Pour effectuer une analyse complète de l'arbre de défaillance, il suffit de suivre le processus ci-dessous:

1. Définir et identifier la condition de la panne. (danger) aussi précisément que possible sur la base des aspects tels que la quantité, la durée et les impacts connexes, etc.

2. Utiliser les compétences techniques et les détails des installations existantes pour énumérer et décider. toutes les raisons possibles de l'apparition de l'échec.

3. Décomposez l'arbre à partir du niveau supérieur en fonction de la relation entre les différents composants jusqu'à ce que vous travailliez jusqu'à la cause racine potentielle. La structure de votre diagramme d'analyse de l'arbre de défaillance doit être basée sur les niveaux supérieur, intermédiaire (sous-systèmes) et inférieur (événements de base, défaillances des composants).

4. Si votre analyse porte sur la partie quantitative, évaluez la probabilité d'occurrence pour chacun des composants et calculez les probabilités statistiques pour l'ensemble de l'arbre.

5. Vérifiez à nouveau votre schéma global d'analyse de l'arbre de défaillance et mettez en œuvre des modifications du processus si nécessaire.

6. Collectez les données, évaluez vos résultats dans tous les détails en utilisant la gestion des risques, l'analyse qualitative et quantitative pour améliorer votre système.

Quels sont les autres éléments à prendre en compte lors d'une analyse par arbre de défaillance?

Si vous voulez entreprendre ou améliorer efficacement votre processus ou diagramme d'analyse par arbre de défaillance, essayez les conseils suivants:

  • Laissez plus d'espace pour d'autres extensions de l'arbre ou d'éventuels changements dans votre diagramme d'analyse de l'arbre de défaillance.
  • Assurez-vous que votre principal événement indésirable est raisonnable. Dans ce cas, vous pouvez tester les résultats potentiels par rapport au problème initial, ou procéder à un examen par les pairs afin de procéder à un ajustement.
  • Utilisez les symboles corrects en fonction de leur signification spécifique.
  • Offrez une description détaillée du texte de l'événement et évitez les mots généraux tels que "panne" ou "défaut" pour expliquer le problème de votre composant.
  • Votre équipe d'analyse doit comprendre l'ingénieur chargé de la conception du système, l'ingénieur chargé de la fiabilité et l'analyste des données du système ayant une formation d'ingénieur pour l'étude de votre système.
  • Un diagramme d'arbre de défaillance ne peut être utilisé que pour une seule analyse d'événement indésirable.
  • Étiquetez vos causes selon différents codes de couleur pour identifier facilement les niveaux de risque: rouge pour un risque critique, orange ou jaune pour un risque élevé, vert pour un risque faible, etc.

Plus de modèles gratuits d'analyse d'arbre de défaillance

La meilleure façon d'apprendre Le modèle d'analyse des arbres de défaillance consiste à vérifier quelques modèles d'arbres de défaillance faciles. Cliquez sur l'un de ces modèles d'arbre de défaillance. ci-dessous pour voir plus de détails ou les télécharger gratuitement.

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Diagramme FTA de panne moteur Diagramme FTA d'explosion de réservoir Diagramme FTA de la brûlure d'extinction
mine shaft fault tree analysis power signal fault tree analysis scaffolding fall fault tree analysis
Diagramme de la mine FTA Diagramme FTA du signal de puissance Diagramme FTA de chute d'échafaudage

Comment créer un diagramme d'analyse par arbre de défaillance ?

Tout d'abord, vous devez télécharger un puissant logiciel de création de diagrammes..

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Créer un diagramme d'analyse de l'arbre de défaillance est plus facile que vous ne le pensez. Il suffit de suivre les étapes suivantes :

Étape 1 : Ouvrir une page vierge

Exécutez le logiciel de diagramme d'analyse de l'arbre de défaillance, allez dans Diagramme d'entreprise, puis double-cliquez sur l'icône Analyse de l'arbre de défaillance pour ouvrir une page de dessin vierge. Vous pouvez également cliquer directement sur un modèle intégré pour commencer votre travail.

ouvrir une page blanche pour le diagramme fta

Étape 2 : Ajouter des formes

Faites glisser et déposez les symboles standard de l'analyse de l'arbre de défaillance sur la page du dessin, puis éditez-les. dans des endroits appropriés des tailles adaptées à votre arborescence. Vous pouvez également explorer la bibliothèque intégrée pour passer à d'autres types de formes de diagrammes d'analyse d'arbre de défaillance.

glisser-déposer les symboles des diagrammes fta

Étape 3 : Connecter les formes

Sélectionnez les connecteurs appropriés pour connecter les formes. N'hésitez pas non plus à ajouter d'autres points de connexion sur vos formes.

connecter des formes de diagramme fta

Étape 4 : Ajouter du texte

Ouvrez un bloc de texte pour ajouter détails ou double-cliquez simplement sur les formes pour les ajouter directement. Vous pouvez également insérer des éléments de soutien tels que des hyperliens ou des notes pour vos formes.

ajouter du texte pour le diagramme fta

Étape 5 : personnaliser davantage vos formes

Vous pouvez maintenant effectuer une série de mises en forme pour votre diagramme d'analyse d'arbre de défaillance, par exemple, choisir un nouveau thème parmi les thèmes intégrés, modifier l'arrière-plan du diagramme, personnaliser la couleur du texte et aligner les formes en cliquant sur les menus correspondants.

personnaliser les formes du diagramme fta

Étape 6: Sauvegarder, imprimer et exporter votre travail

Cliquez sur Enregistrer sur l'onglet Fichier pour enregistrer dans le format par défaut. Choisissez Enregistrer comme sur l'onglet Fichier pour enregistrer dans d'autres formats. Vous pouvez également choisir d'enregistrer dans des fichiers locaux ou d'enregistrer dans le Cloud personnel ou d'équipe Edraw. Appuyez sur Exporter & Envoyez pour exporter votre travail vers de nombreux formats différents, notamment PowerPoint, JPG, PDF, etc.

exportation d'un diagramme fta

Recommandation du logiciel FTA Diagram

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Lire la suite :

Voir la différence essentielle entre l'analyse par arbre de défaillance et l'analyse par arbre d'événement

Avantages et limites de l'analyse par arbre de défaillance

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