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，

能做100+节点以上的FTA分析；
程序要健壮，不要经常崩溃；
增删节点要简便，界面要流畅，不卡顿；
能提供失效率计算；
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。

安装兼容性设置：

Win7及以上的Windows系统中，右击OpenFTASetup.exe 在兼容性标签中，选择以Windows XP（service pack3）模式兼容运行，可以解决安装过程报错问题。

如果仍然无法安装，可以下载下面提到的新编译的绿色OpenFta版本，步骤是：

① 下载并解压zip文件；

② 修改OpenFTA.bat文件中JAVA_HOME为本地的JRE路径（仅支持32bit的x86 JRE/JDK版本，不要设置为x64版本）；

③ 运行OpenFTA.bat启动OpenFTA

使用兼容性设置：

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

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；
AND和OR，在Freemind中使用中间节点末尾的“*”和“+”来生成；
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；
叶子节点不使用“*”和“+”后缀；
叶子节点长度不得超过13个字母（含空格）；
使用英文和数字描述（OpenFTA对汉字支持不良）；
(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；
(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）；
(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

OpenFTA
下载地址：https://pan.baidu.com/s/1GuuJLB2T_1WkSLEyTmzjiA
或，
官网下载：http://www.openfta.com/
OpenFTA新编译版（需要按照本机Java路径修改bat文件中的java_home配置）
链接：https://pan.baidu.com/s/1Qfaq9B71KZL44XdbQJ4VLQ
提取码：cj5r
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
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
fta_maker V0.3
下载地址：https://pan.baidu.com/s/1EXXUph6I6IlDUvkA7XwCCQ
提取码： nhsu

环境配置

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

安装OpenFTA、Freemind、JDK；
使用Freemind建立FTA树，xxx.mm；
解压fta_maker.zip到d:\fta_maker；
拷贝xxx.mm到d:\fta_maker；
呼出CMD，切换到d:\fta_maker路径；
执行fta_maker.bat xxx.mm; 生成xxx.fta和xxx.ped
打开OpenFTA，并使用OpenFTA打开xxx.fta；
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）；
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

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）