Grafiksel gösterime dayanan hata ağacı analizi (Fault Tree Analysis (FTA)), bir kök neden analiz yöntemidir. Olayın, durumun veya sorunun bütün kök nedenlerini incelemeyi amaçlarken neden sonuç ilişkisi içinde en zayıf olan bağlantıyı bulmaya çalışır. Hata ağacı sisteminde bir taraftaki neden, diğer tarafındaki bir etkinin sonucudur. Bütün sistem ve sürecin akışı hata ağacında gösterilir. Geriye doğru düşünme tekniğini temel alan, yukarıdan aşağı ve tümdengelim mantığı doğrultusunda çalışan bir sistemdir.
Temeli, mantıksal çizelgelerin yardımıyla, sistemde ve süreçte oluşan sorunların ortaya çıkarılmasıdır. Kurumsal işlemlerdeki kritik ve önemli sorunların, nedenlerini ve giderme yöntemlerini şematik hale getirir. Neden ve sonuç ilişkisinde sorunları açıklamak amacıyla sorun ağacı olarak görselleştiren bir diyagramdır. Bu yazımızda hata ağacı analizi başlığı altında; “FTA nedir? ve “nasıl yapılır?” sorularına yanıt verdikten sonra 3D ölçüm cihazlarının rolü açıklanacaktır.
Hata Ağacı Analizinin Tarihsel Gelişimi
İlk olarak havacılık ve savunma sektörü ile ABD Hava Kuvvetlerinde Uluslararası Balistik Füze Fırlatma Kontrol Sisteminin değerlendirilmesinde hata ağacı analizi kullanılır. Bell Telephone Laboratory firmasınca 1962’de geliştirilen araç, sonradan arıza analizi uygulamaları yapar.
Boeing ve AVCO da aynı yöntemi Minutean II sisteminde uygular. Boeing ve Washington Üniversitesi koordinatörlüğünde Seattle’da 1965 yılında düzenlenen Sistem Güvenliği Sempozyumunda ilgi alanını genişletir. Böylece 1966 yılında Boeing sivil uçak tasarımı uygulamalarında kullanılmaya başlar. ABD Ordusu füze tapalama amacıyla 1960 ve 1970 yılları boyunca analizi uygular. 1970 yılında ABD Federal Havacılık Kurulu kargo uçaklarında sistemi kullanarak sivil havacılıkta yaygınlaşmasını sağlanır.
ABD Nükleer Güç Düzenleme Kurulu ise 1975 yılında olasılığa bağlı risk analizi yöntemleriyle birlikte kullanır.1976 yılında ABD Kara Kuvvetleri süreci bir Mühendislik Tasarım Elkitabı haline getirir.1986 yılındaki Challenger Uzay Gemisi kazası sonrasında, analizin risk ve güvenilirlik konusundaki önemi artar. 1998 yılında ise ABD Ulusal Havacılık Kurulu bir risk yönetimi politikasını yürürlüğe koyar.
Hata Ağacı Analizi Nasıl Yapılır?
İnsandan, doğadan, sistemden veya cihazdan dolayı ortaya çıkarılan sorunlar ve hatalar ağaçta analiz edilir. Risk analizi ve güvenliğe yönelik uygulamaları kapsayan sistematik, grafiksel yöntemler kullanarak canlı ve cansız nesnelerin oluşturduğu sorunların olası kombinasyonlarını bir araya getirerek açıklar. Olayın veya sorunun neden olabileceği faktörleri sıralarken karmaşık olayların çözümlenmesini amaçlar.
Öncelikle olay veya durum seçimi yapılır. Tepe olay belirginse birkaç parça olaya bölünür ve sonradan her durum için ayrı bir hata ağacı grafiği oluşturulur. Bulgulaması tamamlanan nedenler bir araya getirildikten sonra tepe olayın gerçekleşmesini sağlayan hataların bir dökümü ortaya çıkar.
Hata ağacının oluşturulmasına tepe olaydan başlanır. İlk aşamada tepe olayın birden fazla bağımsız nedenle gerçekleşip gerçekleşmeyeceği saptanır. Hata ağacı analizinin inşası kademe kademe olur ve hangi süreçte tamamlandığını belirlemek zordur. Gözden geçirme, kontrol ve eklemeler yapılır. Ağaç tamamlandığında yapılan değerlendirme sonucunda, tepe olayın hangi farklı şartlarda ve şekillerde gerçekleştiği gösterilmiş olur. Varsayımlar hakkında ayrıntılı bir sonuç raporu hazırlanarak ağaç yorumlanır.
FTA Sembolleri Nelerdir?
FTA açılımı, mantık kapıları yapısı temelinde oluşturulan sembollerle yapılandırılan grafiklerle oluşturulur. Karmaşık sistemlerdeki hatalar basit yöntemlerle tanımlanabilirken, gerçek yaşamda karşılaşılabilecek farklı durumlar analiz edilemeyebilir. Hata ağacı analizi tasarımı bir semboller setinden oluşur. Kullanılan grafik semboller; olaylar, kapılar ve transfer sembolleri olarak üç gruba ayrılır.
1. Olay Sembolleri
Olaylar sembolleri, süreç kapsamında temel olayları ve ara olayları gösterir. Temel olaylar hata ağacı analizinde ileriye doğru gelişmeyen olaylardır. Ara olaylar ise bir kapının sonunda oluşan olay olarak gösterilir. Olay sembol isimleri şöyle sıralanabilir:
- Temel olay
- Dıştaki olay
- Gelişmemiş olay
- Durumsal olay
- Ara olay
2. Kapı Sembolleri
Kapı sembolleri, girdi ile çıktı olayların arasındaki ilişkiyi gösterir. Kapı sembolleri şöyle sıralanabilir:
- VEYA Kapısı
- VE Kapısı
- Özel VEYA Kapısı
- Öncelikli VE Kapısı
- Önleme Kapısı
3. Transfer Sembolleri
Transfer sembolleri, hata ağacı analizi sürecinde olayların ve sonuçların birbirine bağlanması amacıyla kullanılır. Transfer sembolleri ise kısaca şöyledir: İçe aktarım ve dışa aktarım.
Hata Ağacı Analizinin Avantajları ve Dezavantajları Nelerdir?
Risk analizi, risk değerlendirmesi, iş sağlığı ve güvenliğinin temel unsurlarından biri olan hata ağacı analizi, her kurum için ayrı modeller oluşturulması prensibine göre çalışır. Karmaşık iş modelleri ve iş tanımlarında risklerin ortaya çıkarılması gerekir.
| Avantajlar | Dezavantajlar |
| En iyi bilinen güvenlik analizlerinden biridir ve risklerin tespit edilmesinde etkili yöntemdir. | Süreçlerin açıklanmasında ayrıntılı ve zaman alan çalışmalar ortaya çıkarabilir. |
| Her endüstri dalında uygulaması vardır. | Süreçte doküman gereksinmesi fazladır. |
| Ortaya çıkardığı sonuçları hem niteliğe ve kaliteye hem de miktara ve hacme yöneliktir. | Metodoloji deneyim gerektirdiğinden uygulaması zorluklar çıkarabilir. |
| Kurumların karmaşık sistemlerindeki risklerin ortaya çıkarılmasını sağlar. | İleri düzeyde uzmanlık gerektiren uygulamalar sunabilir. |
| Hataların anlaşılmasında basit yöntemler ortaya konmasını sağladığı için çözümü kolaylaştırabilir. | Olumlu sonuç alınması için deneyim ve fazladan çalışma gerektirir. |
| Neden ve sonuç ilişkisi sayesinde süreç iyileştirme faaliyetlerini destekler. | Takım çalışmasını esas aldığından pratik olmayabilir. |
| Uzun vadeli planlama yapılmasında ve strateji çalışmalarında kolaylaştırıcı bir rolü vardır. | Neden ve sonuç çözümlemelerinde, bütün olasılıkları kapsamayabilir ve farklı sonuçlara yönlendirebilir. |
| İş sağlığı ve iş güvenliği faaliyetlerini etkin ve verimli hale getirir. | Farklı personel ile farklı sonuçlar alınmasını engellemekte yetersiz kalabilir. |
| Sürekli güncelleme gerektirdiğinden kaynak ve zaman tasarrufunu engelleyebilir. |
Hata Ağacı Analizi Nerelerde Kullanılır?
Analiz, güvenlik mantığı üzerine kurulan bütün mühendislik uygulamalarında, sistemdeki sorunu ve riski en aza indirgeyecek yöntemleri tespit etmeye yarar. Ayrıca sorunlar görüldüğünde başarısızlık oranını ortaya çıkarmayı hedefleyen bütün uygulamalarda kullanılır. Bu bağlamda savunma, tıp, enerji, uzay ve havacılık gibi yüksek risk barındıran sektörler öncelikli kullanım alanlarıdır.
Risk faktörünün tanımlanması kapsamında değerlendirildiğinde, yazılım mühendisliğinden sosyal hizmetler sektörüne kadar uzanan uygulama alanı genişliği vardır. Ancak hata ağacı analizinin kullanım alanları genel olarak şöyle özetlenebilir:
- Kaynakların ve zamanın etkin ve verimli kullanılmasında,
- Komplike sistemlerin ve süreçlerin performans ve güvenliğinin kontrol edilmesi ve gözlemlenmesinde,
- Sorunların, kazaların ve hataların oluş mantığının kavranması ve sürecin kritik faktörlerinin anlaşılmasında,
- Bir tasarım aracı mantığıyla kullanarak tasarıma yönelik çalışmalara katkı sağlanmasında,
- Kritik ve önemli malzeme ve hizmet süreçlerinin oluşmasında düzeltici tespitlerle, listelerin ve yöntemlerin oluşturulmasında,
- Rapor, kayıt, arşiv, veri kullanımı gibi alanların kurumsal yapılar oluşturmaya yönelik faydalarından yararlanılmasında.
FTA Süreçlerinde 3D Ölçüm Cihazlarının Rolü
Hata oluşturan süreçlerin ve sistemlerin mantık diyagramlarının çizilerek gösterilmek suretiyle, başarısızlığı yaratan nedenleri ortadan kaldırmak için 3D ölçüm cihazları uygulamaları kullanılır. FMEA (Hata Türleri ve Etkileri Analizi) kapsamında, alt sistemler ve maliyet etkin olmayan güvenlik tasarımlarının önceden fark edilmesi sağlanır.
Mantık ağacının kök nedenlerinin istenmeyen sonucu tespit etmesiyle 3D ölçüm cihazları; hataları önler, kazaları fark eder, kaynaktan ve zamandan tasarruf sağlar. Aynı zamanda bu cihazlar, ürünlerin ve bileşenlerin üç boyutlu ölçümlerini hassas bir şekilde yaparak tasarım ve üretim süreçlerindeki potansiyel hataları tespit etmeye yardımcı olur. Cadem Metrology, hata ağacı analizi uygulamalarında; GOM Scan 1 cihazı ile GOM ızgara projeksiyon teknolojisi ve mavi ışık teknolojisi kullanarak firmaların standartlarını yükseltir. ATOS 5 cihazı ile de ölçüm süresinin kısa olmasını gerektirecek sorunlu süreçlerde bile yüksek hassasiyete ulaşan veriler ortaya çıkarır.
Önceki yazımıza https://www.cademmetrology.com.tr/rca-nedir-nasil-yapilir/ linkinden ulaşabilirsiniz.