故障树FTA（fault tree analysis）工具链

如果你也在辛苦地找一款免费的容易使用的FTA工具，也许本文提供的转化工具对你有用。

背景

寻找界面友好的FTA工具已经有一段时间了，但遗憾的是，除了几十万的商业工具外，其他的几款工具是要么功能受限，要么就是用户界面不友好，经常崩溃。

我的要求其实很简单，

1. 能做100+节点以上的FTA分析；
2. 程序要健壮，不要经常崩溃；
3. 增删节点要简便，界面要流畅，不卡顿；
4. 能提供失效率计算；
5. 能做最小割集分析，或者其他分析

搜寻结果

• OpenFTA

很久没有人在维护的一个项目了，基本功能足够强大。
但不程序不健壮，增删也很不方便。

（Win7及以上的Windows系统中，右击OpenFTA.exe在兼容性标签中，选择以Windows Vista模式兼容运行，可以有效改善OpenFTA程序崩溃）

• FreeFTA

...

• OSATE

...

• ISOGraph

...

• ALD等在线工具

...

应用Freemind工具

• Freemind

Freemind是一款开源的、健壮的思维导图工具。
使用它可以快速的建立一棵树，在需要的中间节点上，增加AND/OR等标记后，也变可以生成一颗故障树。
最重要的是，它界面友好的，拖拽、复制、插入、删除可以手工毫秒级操作（不能再夸它了）。

• 扩展Freemind节点表示功能

假设希望生成下图的FTA树（局部），

可以在Freemind中，作以下思维树（局部），

 保存后，使用fta_maker工具，就可以生成整个FTA。

• Freemind扩展为FTA编辑工具的使用注意

1. 在Freemind建立的树结构与期望的FTA树没有差异，只是没有AND与OR节点；
2. AND和OR，在Freemind中使用中间节点末尾的“*”和“+”来生成；
3. 即使某个中间节点仅有一个子节点，也要使用“*”和“+”后缀，以区分其为中间节点，非叶子节点；
4. 叶子节点不使用“*”和“+”后缀；
5. 叶子节点长度不得超过13个字母（含空格）；
6. 使用英文和数字描述（OpenFTA对汉字支持不良）；
7. (仅fta_maker V0.3及以上版本支持)
   在非叶子节点中使用 " ^ " 字符开头，以导出该节点为根的子树；
   形如 "^core fault+"将产生以"core fault+ "为根节点的子树；
   希望导出子树的节点的字符数不应超过13个字母；
8. (仅fta_maker V0.3及以上版本支持)
   在叶子节点（ " ^ " 或" > "开头的节点不被识别为叶子节点）中使用" > "字符开头，以表示导入子树；
   形如 ">core fault"将导入前述 "^core fault+"产生的子树；
   注意字符要严格匹配（不包含对^>+*的匹配）；
9. (仅fta_maker V0.3及以上版本支持)
   在叶子节点中使用" # "增加对叶子节点的描述；
   形如 "xxx F # xxx description. "将产生对"xxx F "叶子节点的"xxx description. "描述。

具体工具使用方法，参考下一小节。

FTA工具准备、编辑、格式转化、计算、打印

• 所需工具

1. OpenFTA
   下载地址：https://pan.baidu.com/s/1GuuJLB2T_1WkSLEyTmzjiA
   或，
   官网下载：http://www.openfta.com/
2. Freemind
   下载地址：https://pan.baidu.com/s/1k-tnFyXnB5PxntBePTTRrQ
   或，
   官网下载：http://freemind.sourceforge.net/wiki/index.php/Download
3. JDK（如果机器上已经有JRE 1.7及以上，无须下载）
   下载地址：https://pan.baidu.com/s/1j7VLu_31LVEqTreFVqaIug
   或，
   官网下载：https://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html
4. fta_maker V0.3
   下载地址：https://pan.baidu.com/s/1EXXUph6I6IlDUvkA7XwCCQ
   提取码： nhsu

• 环境配置

1. JRE环境

  按照以下顺序查找到PATH环境变量
  右击我的电脑 / 属性 / 高级 / 环境变量 / 系统变量
  把安装好JDK后的JRE bin路径，或者已有的JRE bin路径（1.7及以上），放到PATH值的最前面，分号分割。

  比如，我的电脑JRE的bin在以下路径，
      C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8\bin

  系统变量中Path原为
    d:\cygwin\bin;asdfafdasdfafdaf
  修改改为，
    C:\Program Files (x86)\Java\jre1.8\bin;d:\cygwin\bin;asdfafdasdfafdaf
  然后保存。按住Windows键+R呼出运行框，输入CMD，输入 java -version 查看设置成功与否，
    $ java -version
    java version "1.8.0_192"
    Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.8.0_192-b12)
    Java HotSpot(TM) Client VM (build 25.192-b12, mixed mode)

• 使用手顺

1. 安装OpenFTA、Freemind、JDK；
2. 使用Freemind建立FTA树，xxx.mm；
3. 解压fta_maker.zip到d:\fta_maker；
4. 拷贝xxx.mm到d:\fta_maker；
5. 呼出CMD，切换到d:\fta_maker路径；
6. 执行code_maker.bat xxx.mm; 生成xxx.fta和xxx.ped
7. 打开OpenFTA，并使用OpenFTA打开xxx.fta；
8. 使用OpenFTA     File/Print  打印FTA为PDF文件，继而可以通过Photoshop转为PNG（树很大的话，注意导入分辨率PSI）；
9. 使用OpenFTA计算最小割集和失效率（默认叶子失效设定为0.1fit，可以通过OpenFTA数据库编辑具体失效率）。

• 处理和分析结果例

1. Freemind MM文件

    2. OpenFTA打印结果

  3. FTA计算分析（MCS，最小割集分析部分）