Identyfikacja oraz analiza zagrożeń za pomocą metody drzewa niezdatności (FTA)

Metoda FTA (Fault Tree Analysis) jest zaawansowaną, dedukcyjną techniką do identyfikacji i analizy czynników, które mogą być przyczyną niepożądanych zdarzeń.

Poszczególne czynniki mogące doprowadzić do zdarzenia oraz ich potencjalne skutki zobrazowane są na tzw. drzewie błędu, które ukazuje współzależności pomiędzy potencjalnym, głównym zdarzeniem (tzw. zdarzeniem szczytowym) i przyczynami tego zdarzenia. Zidentyfikowane czynniki (przyczyny) naniesione na drzewo błędu są ze sobą powiązane i mogą być określane jako:

1. Specyficzne awarie (np. awarie maszyn i urządzeń do obróbki drewna);
2. Błędy ludzkie (np. na linii produkcyjnej);
3. Warunki środowiskowe;
4. Inne zdarzenia, mogące doprowadzić do awarii.

Analiza drzewa błędów FTA jest graficznym modelem zależności przyczynowo-skutkowych. Jest budowana w przeciwnym kierunku niż drzewo zdarzeń ETA. Dzięki schemacie FTA zostają zilustrowane przyczyny, których skutek określany jest jako niepewne zdarzenie bądź ryzyko.

     
Zarówno drzewa błędów jak i drzewa zdarzeń wykorzystuje się do analizy ilościowej jak i jakościowej:
1. Jakościowo – pozwalają na skoncentrowaniu się w całym obszarze ryzyka i zrozumieć sytuację, której ryzyko dotyczy. W tym podejściu nie uwzględnia się prawdopodobieństwa wystąpienia szkód;
2. Ilościowo – pozwalają na wyznaczeniu prawdopodobieństw ciągów zdarzeń lub zdarzeń pojedynczych.

Proces analizy ryzyka za pomocą metody drzewa błędów rozpoczyna się od identyfikacji zdarzenia szczytowego, która pozwala na znalezienie ścieżek krytycznych prowadzących do powstania tego zdarzenia. Następnie:

• Identyfikowane są zdarzenia zagrażające i prowadzące do powstania zdarzenia szczytowego, tzw. zdarzenia pośrednie;
• Ustalenie hierarchicznej struktury drzewa błędów, w której uwzględnia się wszystkie zdarzenia pośrednie oraz powiązanie tych zdarzeń logicznymi bramkami wyboru;
• Określenie zdarzeń podstawowych, będących źródłem zdarzenia szczytowego;
• Usterki najniższego poziomu drzewa błędów uznawane są jako podstawowe i kluczowe czynniki decydujące o powstaniu zdarzenia szczytowego. Na nich właśnie przedsiębiorstwo powinno skupić szczególną uwagę i podjąć działania, które nie dopuszczą do powstania zdarzenia;
• Na podstawie pojedynczych usterek oblicza się prawdopodobieństwo wystąpienia zdarzenia szczytowego. Każda usterka powinna być indywidualnie rozpatrywana. Jeżeli jednak prawdopodobieństwa wszystkich pojedynczych zdarzeń nie zostaną określone, to końcowe prawdopodobieństwo zdarzenia szczytowego nie będzie wiarygodne.

FTA pozwala więc na określenie czynników, których skutki mogą doprowadzić do powstania zdarzenia szczytowego (np. awarii zbiornika) oraz określa ich prawdopodobieństwo wystąpienia. Przykładowe drzewo błędów przedstawia rysunek 1.

Rysunek 2 przedstawia symbole, które są standardowo używane do określania zdarzeń i czynników prowadzących do powstania awarii, przy użyciu metody analizy błędów FTA. Dzięki tej metodzie można ustalić źródła zagrożeń będących przyczynami powstania awarii. Na te usterki organizacja powinna zwrócić szczególną uwagę i podjąć działania zmniejszające prawdopodobieństwo powstania głównej awarii.

W przypadku awarii zbiornika (rysunek 1), źródłami zagrożenia są:

1.       Awaria WEJŚCIA 1, 2, 3;
2.       Awaria SYSTEMU STEROWANIA.

     Rysunek 1. Przykładowe drzewo błędów FTA – przepełnienie zbiornika

  Źródło: Opracowanie własne na podstawie: T. Aven: Risk Analysis: Assessing Uncertainties beyond Expected Values and Probabilities, John Wiley and Sons 2008, s.75.

       

  

     Rysunek 2. Symbole drzewa błędów FTA

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: International Standard IEC/FDIS 31010: Risk assessment techniques, 2009, s. 49.

Więcej w:

• International Standard IEC/FDIS 31010: Risk assessment techniques, 2009.
• M. Staveren: Uncertainly and Ground Conditions: A Risk Management Approach, Elsevier,
• Butterworth-Heinemann 2006;
• T. Aven: Risk Analysis: Assessing Uncertainties beyond Expected Values and Probabilities,
• John Wiley and Sons 2008;
• http://edu.pjwstk.edu.pl/wyklady/psk/scb/index14.html