故障树分析和5Why有什么区别？

5Why沿着一条因果链往下问，适合原因比较单一、已经有现场证据的故障。故障树是把所有可能的路径同时铺开，再用证据逐条排除，适合原因不明、可能多因素叠加、或者后果严重不允许漏项的故障。实际工作中常常先用故障树把范围框住，再对确认的那条分支做5Why。

故障树和FMEA哪个先做？

两者方向相反。FMEA从零部件的失效模式往上推后果，是事前把设备过一遍；故障树从已经发生或最怕发生的顶事件往下拆原因。新设备导入、制定点检标准时用FMEA；出了重大故障或要论证某个安全事件会不会发生时用故障树。FMEA里已有的失效模式可以直接拿来当故障树的底事件。

没有失效率数据，故障树还能做吗？

能。多数工厂手里没有可信的零部件失效率，做定量计算反而会算出一个看似精确的假数字。定性分析已经够用：画出结构，找出最小割集，看哪些底事件单独就能引发顶事件，再结合本厂的停机记录判断哪条分支发生过、发生得多。

故障树要画到多细才算完？

画到“维修工拿着工具能直接检查或更换”的那一层就停，比如“溢流阀主阀芯卡滞”“吸油滤芯堵塞”。再往下拆到材料、金相层面，对现场排查没有帮助；停在“液压泵有问题”这一层又太粗，等于没分析。

故障树分析FTA：设备重大故障怎么一层层拆到根上

故障树是什么，什么故障才值得画

故障树分析（FTA，Fault Tree Analysis）是一种自上而下的演绎方法：先把一个不希望发生的事件写在最上面（顶事件），然后问“哪些情况会直接导致它”，把答案写在下一层，再对每个答案继续问同样的问题，直到拆成可以在现场直接检查的底事件。层与层之间用逻辑门连接——下层任何一个发生就够，用“或门”；下层必须同时发生才行，用“与门”。

画一棵像样的树要两三个人花半天到一天，所以不是每次停机都画。值得画的是下面几种：

重大故障：一次停十几个小时以上、主轴报废、模具撞坏这一类，损失大到必须给出完整交代。
反复发生、修了又坏：同一台设备同一个现象一个月来三四回，每次换的件还不一样，说明之前一直只抓住了其中一条分支。
安全与环保相关：压力容器超压、机器人防护失效、炉体熄火保护不动作。这类事件往往是“多重防线同时失效”才会发生，只有与门能把这个结构表达清楚。
原因不明、各部门各执一词：机修说是电气的事，电气说是工艺参数的事。把树铺开，谁的分支都在上面，用证据逐条排除。

一般的单次故障，现场证据清楚，用 5Why 分析更快；涉及人、机、料、法多个方面需要发散的，用鱼骨图。故障树的强项是逻辑严密、不漏项，而且能表达“同时发生”的关系，后两种工具做不到这一点。

或门和与门：判断错了整棵树就歪了

逻辑门	含义	设备上的典型例子	对策思路
或门（OR）	下层任意一个事件发生，上层事件就发生	泵不出油：电机不转，或联轴器断，或吸油管进气	每个输入都要防；输入越多，上层越容易发生
与门（AND）	下层事件全部同时发生，上层事件才发生	油温超限仍在运行：冷却失效，并且高温报警没起作用	守住其中一个就够；重点查“保护为什么没动作”

判断用哪种门，就问一句话：“只有这一个发生，上面的事会不会发生？”会，就是或门；不会，还得再配上另一个条件，就是与门。

常见错误：整棵树全是或门。设备上凡是有冗余、有报警、有联锁、有点检的地方，结构上都是与门——故障本身发生了，并且保护手段没拦住。把报警失效、点检漏项这类事件漏掉，树就退化成了一张“可能原因清单”，和鱼骨图没有区别，也就找不到“为什么防线没起作用”这个更值钱的问题。

画树的步骤

把顶事件写具体。“液压站故障”不行，“主系统压力在保压阶段低于设定值 14 MPa，实测只有 9 MPa”才行。要写清现象、工况、数值。顶事件含糊，下面每一层都会含糊。
划定边界。分析到哪为止：只看液压站，还是包括电控、冷却水、压缩空气？边界之外的输入（比如“厂区停电”）可以作为一个不再展开的事件列在树上。
只问“直接原因”，一层一层往下。不要从顶事件一步跳到“滤芯没换”，中间的层级（泵输出不足→吸油不畅→吸油滤堵塞）不能省，省了就会漏掉同层的其他分支。
拆到能直接检查为止。底事件的标准是维修工能用压力表、万用表、目视或拆检给出“是/否”的结论。
找最小割集。最小割集是指能让顶事件发生的、最少的一组底事件。只含一个底事件的割集叫单点故障，是最该优先处理的；含两个以上的，说明中间有一道防线，可以排在后面。
用证据逐条排除，并把结论写回树上。每个底事件旁边标注：已查/未查、结果、依据（压力读数、拆检照片、停机记录）。

示例：液压系统压力不足的故障树

下面是一个通用的定量泵加溢流阀调压的液压系统，顶事件定义为：执行元件动作到位保压时，主压力表读数明显低于设定值。受网页排版限制，这里用缩进文字加表格来表示树的结构，画到白板或 Visio 上时把“或”“与”换成标准门符号即可。

T　系统压力不足（或门）

A　泵输出流量不足（或门）
- A1　泵内部磨损，容积效率下降
- A2　吸油不畅（或门）
  - A2-1　油箱液位过低
  - A2-2　吸油滤堵塞后仍在运行（与门）：X1 滤芯堵塞＋ X2 堵塞发讯器失效或报警被忽略
  - A2-3　吸油管接头进气
- A3　电机转向接反或转速不足
- A4　联轴器弹性块损坏、打滑
B　压力控制环节失效（或门）
- B1　溢流阀调定值被调低或调压弹簧疲劳
- B2　溢流阀主阀芯被污染物卡在开启位
- B3　卸荷电磁阀误得电或阀芯卡滞，系统处于卸荷状态
C　系统泄漏过大（或门）
- C1　油缸活塞密封损坏，内泄
- C2　换向阀阀芯磨损，内泄
- C3　管路、接头外泄
- C4　油温过高致粘度下降、内泄加剧（与门）：Y1 冷却器失效或冷却水不足＋ Y2 油温高报警或联锁未起作用

从这棵树读最小割集：A1、A2-1、A2-3、A3、A4、B1、B2、B3、C1、C2、C3 都是单点，任何一个单独发生就会掉压；{X1, X2} 和 {Y1, Y2} 是两阶割集，必须两件事同时成立。这就解释了一个现场常见的困惑——“滤芯明明装了堵塞报警，怎么还会吸空？”答案在 X2：发讯器线早就被人拔了，或者报警灯亮了几个星期没人管。

把底事件变成排查表

树画完以后，按“检查容易程度”和“本厂历史上发生过没有”来排顺序，先查不用拆机的。

顺序	底事件	检查方法	判定依据
1	A2-1 液位低、C3 外泄	看液位计，沿管路目视、摸接头	液位低于下限刻度；地面或接油盘有新油迹
2	Y1/Y2 油温	看油温表，摸冷却器进出水管温差	油温超过设备说明书允许值；进出水几乎无温差说明冷却器不工作
3	B3 卸荷阀	看电磁铁指示灯，查 PLC 输出点状态	应断电时仍得电，或手动推阀芯后压力恢复
4	B1/B2 溢流阀	关闭泵出口后的截止阀（或封堵去系统的油路），单独顶溢流阀调压	压力调不上去：问题在泵或溢流阀；能调上去：问题在下游泄漏
5	A3/A4 电机与联轴器	点动看转向，停机后打开联轴器罩检查	转向与泵体箭头不一致；弹性块碎裂
6	X1 吸油滤、A2-3 进气	听泵的噪声，看油箱回油有无大量气泡，拆检滤芯	泵有尖啸声、油液发白起泡；滤芯被杂质糊满
7	C1/C2 内泄	油缸顶到头保压，拆开回油侧油管观察；逐个隔离支路	回油口持续出油；隔离某一支路后压力恢复
8	A1 泵磨损	前面都排除后，测泵出口流量或看泵壳泄油量	同压力下流量明显低于铭牌值，壳体泄油量大、发烫

第 4 步是整棵树的“分水岭”：一个动作就把 A、B 分支和 C 分支分开，能省掉一大半盲目拆检。好的故障树在排查阶段都应当找出这样的隔离点。

画完之后：对策要针对割集，不是针对“这一次”

假设最后查实是 X1＋X2：滤芯堵死，而发讯器的插头不知什么时候被拔掉了。只换滤芯，是把这一次修好；让这条割集不再成立，需要两件事都处理——滤芯纳入定期更换计划，发讯器信号接进 PLC 并做成“报警后限时停机”，同时把“发讯器插头在位”加进点检表。对单点割集，思路则是给它加一道防线，把或门下面的单点变成与门下面的一支，例如给液位加低位联锁、给油温加高温停机。

还有一件容易忽略的事：把这棵树存下来。同型号设备下次再出现“压力不足”，维修工拿着这张排查表从第 1 步走到第 8 步，平均修复时间自然会缩短，这一点会直接反映在 MTBF 和 MTTR 的数据上。树上每个底事件对应的更换件、点检项，也应当回填到设备 FMEA 和停机原因码里，这样故障停机的记录才能和分析对得上号。

关于定量计算：教科书上的故障树可以给每个底事件赋失效概率，算出顶事件的发生概率。这在航空、核电等有可靠失效率数据库的行业是标准做法。一般工厂没有这样的数据，硬填数字得到的结果没有意义。把定性结构和最小割集做扎实，再用本厂的停机记录去验证哪条分支真实发生过，已经足够支撑决策。

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故障树分析（FTA）：从“压力不足”倒推到每一个可能的底层原因