Hata Türü ve Etkileri Analizi (FMEA) ve Hata Ağacı Analizi (FTA), Hata tespit etmek ve ilişkili risklerin ve kök neden analizi için kullanılan tekniklerdir. Ancak iki yöntem arasında ulaştıkları sonuçlar ve avantajlar & dezavantajlar sağlayan farklılıklar vardır.
Hata Türü ve Etkileri Analizi - FMEA nedir ?
İlk olarak 1950'lerde Amerika Birleşik Devletleri Ordusu tarafından geliştirilen FMEA çalışmaları kısa süre sonra havacılık endüstrisi ve NASA tarafından benimsendi ve uzay çalışmalarında kullanıldı.
FMEA, havacılık ve uzay uygulamalarının yanı sıra otomotiv ve petrol ve gaz endüstrilerinde de yoğun olarak kullanılmaktadır.
FMEA metodu kullanılarak yapılan analizler üretim prosesini ve ürün tasarımını analiz etme ve değerlendirme yeteneği nedeniyle, tasarım güncellemeleri, yeni süreçler, ürün/proses değişiklikleri ve hatta müşterilerin bildirildiği problemler de dahil olmak üzere ürün ve süreçleri analiz etmek için kullanılır.
Hata ve Hata Türü arasındaki farkı kavramak için Plastik enjeksiyon makinesi örneğini kullanabiliriz. Hata çıkan parçanın tam dolmamasıdır, olası hata türleri makine, malzeme, ayar, kurutucu vb. enjeksiyon prosesinde kullanılan iş elemanları kaynaklı olacaktır. Yani Eksik enjeksiyon hatasının bir ya da birden çok hata türü olabilir.
FMEA yalnızca potansiyel Hata Türlerini tespit etmekle kalmaz, her bir hatanın Şiddetine & etkisine, oluşma olasılığı ve saptanabiliriliğine bir değer atar. Şiddet, olasılık ve saptanabilirlik puanları üzerinden Aksiyon Öncelik (AP) sıralaması yapılarak alınacak faaliyetler belirlenir.
Hata Ağacı Analizi-FTA nedir ?
Bell Laboratuvarlarından H. Watson ve A. Mearns, 1961 yılında Hava Kuvvetleri için Balistic roket Fırlatma Kontrol Sistemi için Hata olasılık değerlendirilmesine yönelik tekniği geliştirmiştir Bu teknik, Boeing tarafından Sistem güvenliği analiz aracı olarak tanındı (1963) ve kullanmaya başlandı.
Boeing, 1966 yılından itibaren ticari uçakların tasarımı ve değerlendirilmesinde FTA'yı kullanmaya başladı.
FTA tekniği Havacılık ve Uzay endüstrisi ve Nükleer Enerji Endüstrisi tarafından benimsenmiştir. 1960'ların başından itibaren risk ve güvenilirlik değerlendirmesi yapma yöntemleri ABD havacılık ve füze programlarında kullanılmaya başlandı.
Apollo projesinin başlarında astronotların başarılı bir şekilde Ay’a gönderilip Dünya'ya güvenli bir şekilde geri gönderilme olasılıkları sorgulanmış ve yapılan risk veya güvenilirlik hesaplamasında sonuçlar görev başarı olasılığının neredeyse imkansız olduğunu göstermekteydi.
Bu sonuç, NASA'yı 1986'daki Challenger kazası oluncaya kadar daha fazla niceliksel risk veya güvenilirlik analizi yapmaktan vazgeçirdi. Bunun yerine NASA, sistem güvenliği değerlendirmeleri için Hata türü ve etki analizi (FMEA) ve diğer niteliksel yöntemlerin kullanımına güvenmeye karar verdi.
Challenger kazasından sonra sistem risk ve güvenilirlik analizinde PRA ve FTA'nın önemi anlaşılmış ve NASA'da kullanımı başlamıştır.
Hata Ağacı Analizi (FTA), günümüzde Risk Olasılık Değerlendirmesi (PRA) ve sistem güvenilirliği değerlendirmesinde kullanılan en önemli Mantık ve Olasılık tekniklerinden biridir.
FTA veya hata ağacı analizi, problem çözme, sorun giderme ve arızanın temel nedenini bulma için sistematik bir yaklaşımdır. Tek bir Hatanın veya birden fazla arızanın bileşenin bir araya gelmesinden oluşan Hatanın analizi için kullanılır. FTA sıklıkla FMEA ile karşılaştırılsa da, iki teknik arasında dikkate değer farklılıklar vardır. Bu farklılıkları anlamak için FTA'nın nasıl çalıştığını anlamak önemlidir.
Hata Ağacı Analiz diyagramı hatanın kendisi ile başlar ve hatanın her potansiyel nedenini değerlendirmek için Boolean mantıksal hesaplamasını uygulayan yukarıdan aşağıya bir yaklaşım sunar.
Boelean mantığı, ismini İngiliz matematikçi George Boole den almıştır. Boole matematiği olarak da bilinen bu mantıkta, doğru değer 1 ve yanlış değer 0 olarak alınır.
Bu yaklaşım, gibi giriş ve çıkış olaylarını temsil eden bir dizi sembol kullanılarak gerçekleştirilir.
Hata Ağacı Analizi-FTA nasıl çalışıyor?
Hata Ağacı Analizi-FTA, Hatanın kök nedenini bulunana kadar potansiyel nedenleri elimine ederek bir başarısızlığın (veya olası başarısızlığın ) gerçek kök nedenini değerlendirmek için kullanılır. Örneğin, bir yangını söndürme sistemin arızası, sistemin yangını tespit edememesinden veya yangın tespit edildikten sonra sprinkler sisteminin çalışmamasından kaynaklanabilir. Diğer yandan bunların her ikisi de Hatalı olabilir. FTA analizi, Hatanın gerçek kök nedenini bulmak için farklı nedenleri sistematik olarak analiz ederek elimine etmeye yardımcı olur. Neden bulunduğunda, bu nedenin arkasındaki, bakım eksikliği veya parça arızası gibi kök sebep araştırılabilir.
Bir Hatanın kök sebebini bulmak, problemi çözmeye ve bakım planlarını ve güvenlik prosedürlerini değiştirerek tekrar meydana gelme olasılığını düşürmeyi sağlayacaktır.
FTA, basit veya daha karmaşık hatalar için kullanılabilir ve aynı anda birden fazla hata nedeni tanımlayarak araştırmaya olanak sağlar.
FTA, bir arızanın temel nedenini teşhis etmek ve sistemin bozulmasına neyin sebep olabileceğini anlamak için kullanılır. Bu, doğal risklerin belirlenmesine ve bunlara karşı alınacak önlemlerin belirlenmesine yardımcı olur. Bu nedenle FTA, havacılık, nükleer, kimya, petrol ve gaz ve hatta ilaç endüstrisi gibi bir dizi potansiyel olarak tehlikeli endüstride kullanılan Olasılık Risk Değerlendirmeleri için idealdir.
FMEA ve FTA arasındaki fark nedir?
FMEA ve FTA arasındaki en belirgin fark, Hataya nasıl yaklaştıklarıdır. FMEA, her bir bileşene sırayla bakarak ve olası arıza türlerinin bir listesini oluşturarak "aşağıdan yukarıya" bir yaklaşım benimser. Buna karşılık, FTA, hatayla başlayıp ardından bir dizi soru veya kontrol aracılığıyla soruna neyin sebep olabileceğini teşhis ederek 'yukarıdan aşağıya' bir yaklaşım benimsiyor.
Bu iki farklı yaklaşım, FTA'nın belirli bir hatanın nedenini bulmada iyi olduğu, FMEA'nın ise hataların kök nedeni ve etkilerini ayrıntılı bir şekilde tespit etme ve kategorize etme konusunda daha iyi olduğu anlamına gelir. Öte yandan FMEA ve/veya FTA çalışmasının başarılı olabilmesi için analiz edilen sistem/ alt sistem/parça/yapı hakkında kapsamlı bilgiye sahip uzmanlara ihtiyaç vardır.
Başarılı bir FMEA analizi, sistem/alt sitem/parçayı bloke eden bir hatadan neredeyse algılanamayan sorunlara kadar, ne kadar kritik olduklarına göre ayrılabilen tüm olası hata türlerinin tahmin edilmesini gerektirir. Ancak FTA'dan farklı olarak FMEA, şartlara bağlı olarak gelişen olayları hesaba katmaz veya farklı hatalar arasında ilişki kurmaya çalışmaz.
Ancak FMEA'dan farklı olarak FTA, bir şeyin bozuk olması veya olmaması ile ilgilenir kısmi arızaları hesaba katmaz. Bu 'evet' veya 'hayır' ikili sistemi, Ok ve Nok arasında kalan alanı değerlendirmeyi/ ölçmeyi zorlaştırır.
Öte yandan, bu ölçek eksikliği, FTA’yı potansiyel hatanın ortadan kaldırılması için güvenliğin geliştirilmesine ihtiyaç duyan sistemlerin tasarımı ve analizi için yararlı bir teknik yapar.
FMEA ile ilişkili risk derecelendirilmesi subjektif olarak verildiğinden (bir şeyin ne kadar 'riskli' olduğuna 1-10 arası bir ölçekte karar verilerek), bu niteliksel bir analiz yöntemidir. Bu, güvenilmez olabileceği ve tehlikeli durumlarda kullanıldığında potansiyel olarak tehlikeli olabileceği anlamına gelir.
Diğer yandan FTA’nın, binery (ikili) yapısı onu olasılıksal risk değerlendirmeleri için ideal bir niceliksel araç yapar. Bunun nedeni, varsayımlara yer bırakmadan belirlenmiş bir kurala veya '0' veya '1'e göre çalışmasıdır. FTA aynı zamanda sorunlara neden olabilecek dış olayları (doğal afetler) ve iklimsel şartlara bağlı olayları (ör. sıcaklıklar) hesaba katma konusunda da daha iyidir.
FMEA ise diğer faktörlere bakmadan yalnızca izole Hata türleri sunar.
Sonuç; FTA mı FMEA mı?
FMEA ve FTA, sistem veya ürünün hedeflerine ve özelliklerine bağlı olarak bağımsız olarak veya birlikte kullanılabilir. FMEA, bir sistem veya üründeki her bir bileşenin veya işlevin tüm olası hata türlerini belirlemek ve önceliklendirmek ve bunları önlemek, azaltmak veya azaltmak için eylemler planlamak istediğinizde kullanılır.
FTA, bir sistem veya üründeki belirli bir üst düzey arıza olayının olasılığını analiz etmek ve ölçmek ve buna neden olabilecek temel olayların kombinasyonlarını belirlemek istediğinizde faydalıdır.
Ek olarak, her iki yöntem de birbirinin sonuçlarını tamamlamak ve çapraz kontrol etmek için birlikte kullanılabilir, böylece bir sistem veya üründeki potansiyel arızaların daha kapsamlı ve doğru bir şekilde anlaşılması sağlanır.