FTA (Fault Tree Analysis) e ETA (Event Tree Analysis) sono tecniche analitiche deduttive per analizzare guasti e incidenti, determinandone le cause tramite strutture ad albero.
Il Fault Tree Analysis o albero dei guasti è uno dei metodi più diffusi e conosciuti per l’analisi del rischio. FTA va annoverato tra i metodi di analisi di tipo deduttivo in quanto, partendo da un'analisi generale e complessiva del tipo di guasto o evento indesiderato sul sistema, arriva ad individuare i guasti sui componenti. FTA e altri metodi analitici nascono intorno agli anni '60 presso i laboratori Bell Telephone sostenuti dalla teoria dell’affidabilità e dall’algebra booleana. Dagli anni ’60 in poi le metodiche FTA hanno trovato crescenti spazi di applicazione nel mondo manifatturiero e dei servizi, risultando oggi uno dei metodi più semplici ed efficaci nell’analisi dell’affidabilità e della sicurezza dei sistemi.
In forma analoga, l’analisi tramite alberi di evento (ETA) è un metodo induttivo, cioè si sviluppa in avanti nel tempo. In sostanza si parte assumendo che i sistemi di sicurezza siano disponibili oppure guasti ovvero che al momento dell’entrata in funzione rispondano completamente alle aspettative o non funzionino del tutto. Si crea in questo modo una struttura ad albero con diramazioni binarie, che risultano in un numero pari alle possibili sequenze incidentali di 2n, dove n è il numero di sistemi di sicurezza considerati. Lo scopo delle tecniche ETA è pertanto complementare a quello delle tecniche FTA. In sostanza una FTA spiega come un evento indesiderato possa essere il frutto di una serie di guasti nei sottosistemi che compongono il sistema analizzato, mentre la ETA esamina tutte le possibili conseguenze di tale evento indesiderato.
FTA (Fault Tree Analysis, Analisi degli Alberi di Guasto)
La FTA permette, in modo grafico e logico, di collegare fra loro i guasti dei componenti di un sistema. Lo scopo principale non è tanto quello di individuare le cause dei guasti bensì, partendo da un guasto sul sistema (evento indesiderato), di metterlo in relazione funzionale con i guasti sui componenti (eventi base). È una tecnica deduttiva che focalizza su un particolare incidente rilevante (Top Event) e fornisce un metodo per individuarne le possibili cause. L’albero dei guasti è un modello grafico che esplicita le connessioni logiche fra gli eventi di guasto e di errore umano concomitanti che possono accadere in un sistema.
La forza della FTA come strumento qualitativo consiste nella sua possibilità di individuare le combinazioni di eventi che possono portare all'evento indesiderato rilevante. Valutando le probabilità dei guasti dei singoli componenti è possibile calcolare la probabilità di accadimento del Top Event e riducendo l’albero è possibile individuare i cosiddetti MCS (Minimal Cut Set, Insiemi Minimi di Taglio), concetti derivanti dalla teoria dei grafi che generalmente corrispondono alle combinazioni sufficienti a provocare il Top Event con la massima probabilità di accadimento. Questa analisi è fortemente indicata per sistemi ad elevata ridondanza. Per sistemi a singolo MCS conviene utilizzare tecniche orientate alla valutazione dei singoli eventi di guasto come FMEA e HAZOP, mentre la tecnica FTA può essere utilizzata per approfondire nel dettaglio alcuni sottosistemi.
ETA (Event Tree Analysis, Analisi degli Alberi degli Eventi)
L’albero degli eventi è una tecnica, peraltro spesso impiegata a valle della definizione delle ipotesi incidentali con FTA per individuare gli eventi potenziali al variare delle condizioni al contorno, che permette di determinare le conseguenze potenziali di un evento iniziatore, in termini di scenari incidentali. Questa tecnica è tra le più difficili da applicare. Infatti, è possibile ottenere risultati significativi solo se gli eventi indesiderati (o persino desiderati) che portano alla ramificazione dell’albero (le condizioni al contorno) sono totalmente noti a priori. È pertanto chiaro che l’applicazione di questo metodo richiede una solida esperienza pratica, in modo tale da anticipare tutti i possibili eventi del sistema e da esplorare tutte le possibili conseguenze di tali eventi. La sequenza degli accadimenti è generalmente definita dalle barriere che possono aver successo oppure no.
L’ETA è dunque una eccellente metodologia per l’analisi dei rischi, essendo impiegata per identificare i possibili scenari incidentali. Nell’ambito di una investigazione di un evento, si è soliti evidenziare il reale percorso sull’albero degli eventi che ha condotto alla manifestazione dello scenario. Adottando un approccio quantitativo fondato sulla valorizzazione numerica, la frequenza di accadimento di ogni scenario incidentale è determinata a partire dalla frequenza dell’evento iniziatore. Tale dato è combinato con le probabilità accadimento degli eventi intermedi messi in corrispondenza dei nodi dell’albero, da dove quindi verranno prodotte le ramificazioni.