Beitrag zur dynamischen Fehlerbaumanalyse ohne Modulbildung und zustandsbasierte Erweiterungen / von Simon J. Schilling. 2009
Content
Kurzfassung
1 Einleitung
2 Stand der Technik: Statische und dynamische Fehlerbaumanalyse
2.1 Hintergrund und Umfeld
2.2 Statische, klassische FTA
2.3 Dynamische FTA
2.3.1 Dynamik-Definition über die Reihenfolge
2.3.2 Weitere Dynamik-Definitionen
2.3.3 Dynamische FTA -- Verschiedene Umsetzungen
2.3.4 Dynamische FTA mit temporaler Ausfalllogik
2.4 Zusammenfassung
3 Problemstellung: Ereignissequenzen in der FTA ohne Modularisierung
3.1 Bedarf
3.1.1 Grundsätzlicher Bedarf an dynamischen FTA
3.1.2 Bedarf an besseren dynamischen FTA
3.1.3 Überlegungen zum praktischen Nutzen einer dynamischen FTA
3.2 Konzept
4 Temporale Fehlerbaumanalyse (TFTA): Ein neuer Ansatz der dynamischen FTA
4.1 Notation des TFTA-Ansatzes
4.1.1 Boolesche Algebra und Ausfalllogik des Fehlerbaums
4.1.2 Operationen der temporalen Logik
4.1.3 Boolesche und temporale Operationen in Mengendarstellung
4.1.4 Temporale Operationen: zeitlicher Ablauf
4.1.5 Syntax temporaler Terme
4.1.6 Ereignisse als „Teil“ eines Terms
4.1.7 Visualisierung mittels sequentieller Ausfallbäume
4.2 Temporale Logik-Regeln
4.2.1 Boolesche Algebra
4.2.2 Vervollständigungsgesetz
4.2.3 Widerspruchsgesetze
4.2.4 Temporales Idempotenzgesetz
4.2.5 Temporales Kommutativgesetz
4.2.6 Temporale Assoziativgesetze
4.2.7 Weitere grundlegende Logik-Regeln
4.2.8 Temporale Operationen mit negierten Ereignissen
4.2.8.1 Interpretation negierter Ereignisse in der TFTA
4.2.8.2 Verwendung negierter Ereignisse in der TFTA
4.2.8.3 Regeln der temporalen Logik für negierte Ereignisse
4.2.8.4 Konjunktion aus mehreren negierten Ereignissen
4.2.8.5 Temporale Negationsgesetze
4.2.9 Temporale Operationen mit True und False
4.2.10 Temporale Distributivgesetze
4.2.10.1 Distributivgesetz für PAND-OR Terme vom Typ I
4.2.10.2 Distributivgesetz für PAND-OR Terme vom Typ II
4.2.10.3 Distributivgesetz für SAND-OR Terme
4.2.11 Temporale Absorptionsgesetze
4.2.12 Temporale Konkretisierungsgesetze
4.3 Minimalität und Disjunktheit in der temporalen Logik
4.3.1 Minimalität und Disjunktheit Boolescher Ausdrücke
4.3.2 Minimalität temporaler Terme
4.3.2.1 Strukturelle Nicht-Minimalität temporaler Terme
4.3.2.2 Zeitliche Nicht-Minimalität temporaler Terme
4.3.3 Disjunktheit temporaler Terme
4.4 Vereinfachung durch erweiterte Ereignissequenzen
4.5 Zusammenfassung
5 Quantifizierung des TFTA Ansatzes
5.1 Quantifizierung der Booleschen FTA
5.2 Quantitative TFTA: Zeitkonzept der Ausfalldichte
5.2.1 Reihenfolgen bei zwei Ereignissen
5.2.2 Reihenfolgen bei mehr als zwei Ereignissen
5.2.3 Zielgröße für quantitative Nachweise
5.3 Quantifizierung der PAND und SAND Operationen
5.3.1 Quantifizierung mittels Logikfunktionen
5.3.2 Quantifizierung durch Vergleich mit Zustandsübergangs-Diagrammen
5.4 Quantifizierung der temporalen Ausfallfunktion
5.4.1 Quantifizierung von Ereignissequenzen und MCSS
5.4.2 Quantifizierung erweiterter Ereignissequenzen
5.4.3 Quantifizierung der temporalen Ausfallfunktion des TOP-Ereignisses
5.5 Ansatz mit minimiertem Rechenaufwand
6 Vergleich der TFTA mit anderen dynamischen Modellierungen
6.1 Das Beispielsystem
6.2 Vergleichsmodellierung: Boolesche FTA
6.3 Vergleichsmodellierung: Dynamische FTA mit DFT Ansatz
6.4 Vergleichsmodellierung: Markov Diagramm
6.5 Vergleichsmodellierung: Dynamische FTA mit TFTA Ansatz
6.6 Zusammenfassung der Ergebnisse
7 TFTA Modellierung einer typischen KFZ Steuergeräte-Architektur
7.1 Das Beispiel
7.2 Temporaler Fehlerbaum
7.3 Qualitative Auswertung des temporalen Fehlerbaums
7.3.1 Temporale Ausfallfunktion
7.3.2 Umformung gemäß der Regeln der temporalen Logik
7.3.3 Analyse der MCSS
7.4 Quantifizierung und Berechnung der TOP Ausfallkenngrößen
7.5 Diskussion
8 Zusammenfassung und Ausblick
9 Literaturverzeichnis
Anhang
A Vertiefende Erläuterungen
A.1 Kenngrößen
A.2 Umgang mit sequentiellen Ausfallbäumen in der TFTA
A.3 Beispiele zur Disjunktheit temporaler Terme
B Abkürzungen
C Notation