Skip to main content
Fachgebiete
Automobil + Motoren Bauwesen + Immobilien Business IT + Informatik Elektrotechnik + Elektronik Energie + Nachhaltigkeit Finance + Banking Management + Führung Marketing + Vertrieb Maschinenbau + Werkstoffe Versicherung + Risiko
DE
EN
Bücher
Zeitschriften
Themenseiten
Organisationspsychologie Projektmanagement Marketing Smart Manufacturing
Weitere Formate
Podcasts Webinare Technik Webinare Wirtschaft Kongresse Veranstaltungskalender Awards
Jetzt Einzelzugang starten
Zugang für Unternehmen
Referenzkunden
SLX-Digitalkonferenz: Zukunftswerkstatt 2024

Mehr Umsatz mit Top-Kontakten

Am 7. Mai erfahren Sie, wie Vertriebsteams Leadgenerierung, Leadnurturing und Leadstrategien effizient steuern können.
Erweiterte Suche
Anmelden
nach oben

2015 | Buch

Einführung Kapitel lesen Erstes Kapitel lesen

Fehlerbaumanalyse in Theorie und Praxis

Grundlagen und Anwendung der Methode

verfasst von: Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik" , Springer Professional "Wirtschaft"

Einloggen, um Zugang zu erhalten
insite
SUCHEN

Über dieses Buch

Dieses Fachbuch gibt eine praxisorientierte Einführung in Grundlagen und Anwendung der Fehlerbaumanalyse (FTA). Die Autoren erläutern nicht nur die mathematische und theoretischen Grundlagen, sondern auch Modellierungsregeln für die konkrete Systemanalyse. Anhand vieler Beispiele werden diese so erläutert, dass dem Leser die Konstruktion auch von komplexen Fehlerbäumen mit der Abbildung verschiedener Abstraktionsebenen eines Systems deutlich wird. Neben der Einbindung der Analyse in Entwicklungsprojekte widmet sich das Werk auch den Qualifikationen von Analysten sowie der optimalen sprachlichen Ausarbeitung. Das Buch erfordert keine spezifischen Vorkenntnisse, setzt jedoch voraus, technische Darstellungen erfassen zu können. Das Werk richtet sich neben angehenden und praktizierenden Analysten insbesondere auch an andere, die bei Entwicklung, in Projekten oder beispielsweise als Gutachter mit Fehlerbaumanalysen in Kontakt kommen.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
1. Einführung
Zusammenfassung
Die Einführung verschafft einen allgemeinen Überblick zum Status Quo der FTA-Anwendung, der einschlägigen Literatur und des beobachtbaren Wissensstands bei Anwendern.
Weiterhin enthält es einen Abriss der historischen Entwicklung der Methodik und ihres Einsatzes in verschiedenen Branchen.
Die Struktur des Buchs in seinen drei Teilen wird ebenfalls erläutert, um den darin enthaltenen roten Faden zu erkennen.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer

Theoretische und praktische Grundlagen für Fehlerbaumanalysen

Frontmatter
2. Zur notwendigen Theorie
Zusammenfassung
Die in diesem Kapitel vermittelten theoretischen Grundlagen sollen Anwender in die Lage versetzen, die drei wichtigsten Pfeiler zu verstehen, auf denen die FTA-Methodik beruht:
Erstens wird die boolesche Logik und die graphische Symbolik erläutert, sowie die mit Methoden der Kombinatorik erzielbare Auswertung der Minimalschnitte.
Zweitens werden die erforderlichen Grundlagen der Stochastik aufgezeigt, mit denen aus der FTA-Logik Wahrscheinlichkeitsberechnungen gewonnen werden können.
Drittens verschafft der Brückenschlag zu den Größen der Zuverlässigkeitstheorie das Verständnis dafür, wie damit die quantitative Analyse von Systemen ermöglicht wird und wie diese gezielt ausgewertet werden kann.
Dies bildet die Basis, qualitative und quantitative Analyseergebnisse zu erzielen und diese gegebenenfalls auch verifizieren zu können.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
3. Methodische Grundlagen
Zusammenfassung
Dieses Kapitel erläutert den Ablauf zur erfolgreichen Erstellung einer FTA. Dabei beginnt der FTA-Prozess bereits vor dem Modellieren der ersten Ereignisse des Fehlerbaums durch Vorbereitung, Planung, Beschaffung von Informationen, Einarbeitung, sowie der Klärung des methodischen Rahmens auch im Zusammenhang mit anderen Analysetechniken.
Das methodische Vorgehen bei der FTA-Erstellung wird als Abfolge aufeinander aufbauender Schritte geschildert.
Die Optionen zur Grobstrukturierung der FTA bei der Systemanalyse sowie Aspekte der Variantenbehandlung und Wiederverwendung sind ebenfalls Themen dieses Kapitels.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
4. Fehlerbaummodellierung
Zusammenfassung
Die logische Modellierung bildet die Grundlage der Fehlerbaumanalyse, um ein Systemfunktionen fehlerfrei wiedergeben zu können. Zum Aufbau einer FTA zeigt das Kapitel einige Modellierungsansätze, die Fehlerbaumanalysten bei der nachvollziehbaren Strukturierung helfen.
Spezielle Themen wie die Behandlung von Common-Cause-Fehlern und die Berücksichtigung von Eigendiagnosen werden hier vertieft.
Auch wird die geeignete Aufbereitung der Fehlerbaumgraphik für Dokumentation und Überprüfung behandelt.
Beispiele vertiefen insbesondere die Anwendung der FTA bei Embedded-Systemen mit komplexen ICs und Software.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
5. Auswertung der Ergebnisse und ihre Dokumentation
Zusammenfassung
Um die Möglichkeiten einer Fehlerbaumanalyse vollends auszuschöpfen, muss ein Analyst die verschiedenen Auswertemethoden kennen und beherrschen. An einem kompakten Beispiel werden Pfadanalyse, Minimalschnittauswertung, Importanz- und Sensitivitätsanalysen mit konkreten Zahlen verdeutlicht.
Einige der beschriebenen Methoden sind auch für Plausibilitätskontrollen geeignet, um eventuelle Fehler in der Analyse aufzudecken.
Meist ist es nicht nötig, alle vorgestellten Auswertemethoden anzuwenden. Sinnvolle Kombinationen werden vorgestellt und beschrieben. Die so generierten Ergebnisse sollten in einem entsprechenden Analysebericht nicht fehlen, auf den das Kapitel auch kurz eingeht.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer

Wichtige Begleitfaktoren und Anwendungsbeispiele

Frontmatter
6. Sprachliche Qualität der Analyse
Zusammenfassung
Die sprachliche Ausarbeitung einer FTA ist keine Nebensache, sondern wesentlicher Bestandteil einer belastbaren Analyse. Vermeidbarem Mehraufwand und anderen Risiken als Folge sprachlicher Mängel vorzubeugen, erfordert große Disziplin vom Ersteller der FTA.
Das Kapitel gibt eine Reihe von Tipps, wie u.a. durch Einschränkung der sprachlichen Vielfalt, die Effizienz der Analysearbeit gesteigert werden kann.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
7. Qualifikationen und hilfreiche Fähigkeiten des Fehlerbaumanalysten
Zusammenfassung
Die Eignung zum Fehlerbaumanalysten und die notwendige Qualifikation sind Schlüsselfaktoren zum zielgerichteten und wirkungsvollen Einsatz der Methodik. In der Praxis sollte der Analyst nicht nur Theorie und Softwarebedienung beherrschen. Um die Fehlerbaumanalyse ergebnisorientiert einzusetzen, ist der wiederholte Abgleich mit Fachexperten und anderen Beteiligten unerlässlich.
Es kommt vor, dass diese Aspekte nicht genügend berücksichtig werden. Vielleicht liegt dies auch daran, dass die bisherige Fachliteratur dazu kaum praktische Hilfestellung geboten hat.
In dieses Kapitel sind viele Erfahrungswerte und erläuternde Beispiele aus konkreten Fällen eingeflossen. Diese und einige daraus abgeleitete Merkregeln können dabei unterstützen, mögliche Irrwege bei Einführung und Anwendung der Methodik zu erkennen und zu vermeiden.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
8. FTA im Projektumfeld
Zusammenfassung
Jede Fehlerbaumanalyse sollte sorgfältig in ihren Projektkontext eingebunden sein. Wegen ihrer vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten und den in den verschiedenen Branchen unterschiedlichen Rahmenbedingungen kann es dafür kein Patentrezept geben. Die vielfältigen Aspekte und Fragestellungen dieses Kapitels ermöglichen es jedoch, eine möglichst passgenaue Einbindung der FTA zu definieren und umzusetzen.
Das Resultat einer gut geplanten und durchgeführten FTA besteht nicht nur darin, dass die Analyseergebnisse in der Regel belastbarer ausfallen - es besteht auch im Potential der Wiederverwendbarkeit von Analyseelementen. Nicht zuletzt reißt das Kapitel auch an, wie die FTA helfen kann, Struktur in den übergeordneten Sicherheits- oder Zuverlässigkeitsnachweis zu bringen, was im Kontext verteilter Entwicklung ein großer Nutzen sein kann.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
9. Beispiele für die Analyse eines komplexen Systems
Zusammenfassung
Das in diesem Kapitel geschilderte und ausführliche Analysebeispiel ist bewusst so gewählt, dass es keinen Lehrbuchcharakter darstellt. Vielmehr wirft es Schlaglichter auf Geschehnisse, die sich im Verlauf der Analyseerstellung ereignen können und die das Analyseergebnis beeinflussen, sowohl in Umfang und Tiefe, als auch in wichtigen Details.
Die parallel erzählte Geschichte greift viele Punkte aus den vorangegangenen Kapiteln auf, um sie in im Zusammenhang sehen zu können.
Inhaltlich nimmt sich dieser Teil des Buchs aber auch Punkten an, die bei einer zu starken Fokussierung auf einen vermeintlich klar eingegrenzten Betrachtungsumfangs unter den Tisch fallen können. Sowohl die Wechselwirkungen zwischen Gesamt- und Teilsystem, als auch die Einflüsse menschlicher Fehler sind hier angerissen. Für die FTA-Praxis liefert dies Anhaltspunkte für die Einbeziehung dieser manchmal sehr wichtigen Aspekte.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer

Vertiefung spezieller Aspekte und methodische Ausblicke

Frontmatter
10. Daten für die quantitative FTA und Abgleich mit anderen Analysen
Zusammenfassung
Die aktuell an Bedeutung gewinnende Verknüpfung der Daten von System- und Analysemodellen im Rahmen der modellbasierten Entwicklung wird hier in einer groben Übersicht dargelegt.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
11. Das richtige Analysewerkzeug
Zusammenfassung
Dieses Kapitel bietet einen strukturierten Kriterienkatalog bei der Auswahl einer Analyse-Software für die FTA. Neben empfohlenen Mindestmerkmalen gibt es aber auch einen Überblick weiterer nützlicher Funktionen und Eigenschaften, die eine professionelle Analysearbeit ermöglichen.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
12. FTA im Kontext modellbasierter Entwicklung
Zusammenfassung
Hier werden die Algorithmen beschrieben, mit denen die Minimalschnitte einer FTA bestimmt werden, die bei komplexen Fehlerbäumen sehr rechenintensiv sind. Dieses Thema ist neben mathematisch Interessierten insbesondere für Entwickler und Programmierer von FTA-Software relevant.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
13. FTA-Anwendung bei Abläufen und Prozessen
Zusammenfassung
Wer die FTA-Methodik beherrscht, wird sie auch im Kontext von Abläufen und Prozessen erfolgreich einsetzen können. Dieses Kapitel zeigt das unter anderem an kompakten Beispielen auf.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
14. Algorithmen
Zusammenfassung
Das Verständnis über die Auswertung von Fehlerbäumen gehört zum Rüstzeug eines Fehlerbaumanalysten. Auch wenn heutzutage in der Regel FTA-Werkzeuge die Auswertung übernehmen, sollte ein Analyst in der Lage sein, Resultate zu prüfen und ggf. von Hand herzuleiten. Zu diesem Zweck erläutern wir in diesem Kapitel die zwei wichtigsten Algorithmen zur Bestimmung von Minimalschnitten: den MOCUS-Algorithmus (Method of Determining CutSets) als Beispiel eines einfachen Handrechenverfahrens und Binary Decision Diagrams (BDD), die die konzeptionelle Basis effizienter Implementierungen darstellen.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
15. Trugschlüsse und Irrwege bei Wahrscheinlichkeitsberechnungen
Zusammenfassung
Dieser informative Anhang illustriert auf unterhaltsame Weise, dass unsere Intuition leicht versagt, wenn es um bedingte Wahrscheinlichkeiten geht.
Die gezeigten Beispiele können dem angehenden oder praktizierenden Fehlerbaum-Analysten dazu dienen, sein Wissen in diesen Bereichen zu testen und zu vertiefen.
Frank Edler, Michael Soden, René Hankammer
Backmatter
Metadaten
Titel
Fehlerbaumanalyse in Theorie und Praxis
verfasst von
Frank Edler
Michael Soden
René Hankammer
Copyright-Jahr
2015
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-48166-0
Print ISBN
978-3-662-48165-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-48166-0

Neuer Inhalt

    Bildnachweise