JPS5890210A - プラントシステム機能喪失予測表示方法 - Google Patents
プラントシステム機能喪失予測表示方法Info
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- JPS5890210A JPS5890210A JP56187879A JP18787981A JPS5890210A JP S5890210 A JPS5890210 A JP S5890210A JP 56187879 A JP56187879 A JP 56187879A JP 18787981 A JP18787981 A JP 18787981A JP S5890210 A JPS5890210 A JP S5890210A
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- JP
- Japan
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- probability
- fault
- signal
- loss
- function
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0218—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterised by the fault detection method dealing with either existing or incipient faults
- G05B23/0224—Process history based detection method, e.g. whereby history implies the availability of large amounts of data
- G05B23/0227—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions
- G05B23/0235—Qualitative history assessment, whereby the type of data acted upon, e.g. waveforms, images or patterns, is not relevant, e.g. rule based assessment; if-then decisions based on a comparison with predetermined threshold or range, e.g. "classical methods", carried out during normal operation; threshold adaptation or choice; when or how to compare with the threshold
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
- G05B23/00—Testing or monitoring of control systems or parts thereof
- G05B23/02—Electric testing or monitoring
- G05B23/0205—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults
- G05B23/0259—Electric testing or monitoring by means of a monitoring system capable of detecting and responding to faults characterized by the response to fault detection
- G05B23/0267—Fault communication, e.g. human machine interface [HMI]
- G05B23/0272—Presentation of monitored results, e.g. selection of status reports to be displayed; Filtering information to the user
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- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、プラント内の構成機器の1つに故障が発生し
た場合に、その故障が引き起す故障波及により、各時刻
において、プラントシステムが所定の機能を喪失するか
どうかを予測し、その結果を表示するプラントシステム
の機能喪失予測表示方法に関する。
た場合に、その故障が引き起す故障波及により、各時刻
において、プラントシステムが所定の機能を喪失するか
どうかを予測し、その結果を表示するプラントシステム
の機能喪失予測表示方法に関する。
従来、各機器の故障のプラントシステム機能に及ぼす影
響を予測するには、フォールトンジー解析法(F’au
l t ’pree Analysis法)など、故障
の因果関係を樹木図上で望識する方法が多く用いられて
いた。しかし、この方法11時点におけるシステム機能
の予測しかできず1才だ、1つの機器故障の他の機器へ
の波及等の予測ができないという問題点があった。
響を予測するには、フォールトンジー解析法(F’au
l t ’pree Analysis法)など、故障
の因果関係を樹木図上で望識する方法が多く用いられて
いた。しかし、この方法11時点におけるシステム機能
の予測しかできず1才だ、1つの機器故障の他の機器へ
の波及等の予測ができないという問題点があった。
一方、構成機器の1つに故障が発生した場合、その故障
が各時刻において、プラントの範囲の機器までネットワ
ーク上でどう波及するかを予測する技法(以下、故障波
及範囲予測法と呼ぶ)が、例えば、特開昭54−160
474号公報として知られている。しかし、この方法で
は、各機器がそれぞ力、の時刻において、故障している
かどうかは明らかになるが、そノ]、らの機器故障によ
って各種のシステム機能が喪失しているかどうかけ、即
座に判断できないという問題点があった。
が各時刻において、プラントの範囲の機器までネットワ
ーク上でどう波及するかを予測する技法(以下、故障波
及範囲予測法と呼ぶ)が、例えば、特開昭54−160
474号公報として知られている。しかし、この方法で
は、各機器がそれぞ力、の時刻において、故障している
かどうかは明らかになるが、そノ]、らの機器故障によ
って各種のシステム機能が喪失しているかどうかけ、即
座に判断できないという問題点があった。
本発明の目的は、構成機器の故旧′・によって生ずる、
各時刻に卦けるブラントシステノ・の機能の変化を簡J
)lに予測でき、視覚的にとらえやすい形で表示できる
ブラントシステJ5機用糟1!/失予し111表示方法
を提イ1(することにある。
各時刻に卦けるブラントシステノ・の機能の変化を簡J
)lに予測でき、視覚的にとらえやすい形で表示できる
ブラントシステJ5機用糟1!/失予し111表示方法
を提イ1(することにある。
以下1本発明の一実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の方法を実現するプラントシステムの一
実施例の構成図で;ヲ)る。
実施例の構成図で;ヲ)る。
図において、複数個の機器からなるプラント1の各構成
機器2には1.II′IJ常、検出2:り3が設置され
ている。これらの検出器3け、各構成機器2の動作状態
(開度9回転数等)や、機器2で処理するプロセスの状
親(温度、流トー、用力へ9)を検出して、その検出イ
ハ゛号4を、マイクロコンピュータ等からなるプラント
システム機能喪失予測装置5に送る。
機器2には1.II′IJ常、検出2:り3が設置され
ている。これらの検出器3け、各構成機器2の動作状態
(開度9回転数等)や、機器2で処理するプロセスの状
親(温度、流トー、用力へ9)を検出して、その検出イ
ハ゛号4を、マイクロコンピュータ等からなるプラント
システム機能喪失予測装置5に送る。
第2図は、第1図のプラントシステム機能喪失予測装置
5での処理の流れの一例を示す。予測装置5での処理を
第2図を参照しながら説明する。
5での処理の流れの一例を示す。予測装置5での処理を
第2図を参照しながら説明する。
予測装置5には、予め、各機器2が正常であるときの信
号(以下、正常信号と呼ぶ。)が記憶されており、ステ
ップ22において、この正常信号とステップ21によっ
て入力された横用信号4を所定値と比べて各機器2が正
常かどうかを判定し、その差が所定値以上である機器、
すなわち、状態異常機器があれば(ステップ23)、次
のステップ24に移る。
号(以下、正常信号と呼ぶ。)が記憶されており、ステ
ップ22において、この正常信号とステップ21によっ
て入力された横用信号4を所定値と比べて各機器2が正
常かどうかを判定し、その差が所定値以上である機器、
すなわち、状態異常機器があれば(ステップ23)、次
のステップ24に移る。
ステップ24では1例えば、特願昭54−160474
号公報に示す故障波及範囲予測法に基づき、状態異常が
波及し各機器が機能を失なうに至る確率を、各時点”J
(j=i、・・・+”)において予測する。この確
率’c P +j(’ = 1 +・・・9m;J=1
.・・・、n)と記述する。
号公報に示す故障波及範囲予測法に基づき、状態異常が
波及し各機器が機能を失なうに至る確率を、各時点”J
(j=i、・・・+”)において予測する。この確
率’c P +j(’ = 1 +・・・9m;J=1
.・・・、n)と記述する。
予測装置5には、後で詳述するようなフォールトツリー
(1;”aul t Tree )が、システムの各機
能別に作成、記憶されており、ステップ25において。
(1;”aul t Tree )が、システムの各機
能別に作成、記憶されており、ステップ25において。
確率’P1jを利用して、各1]シ;刻tj (j=1
.・・・。
.・・・。
n)においてシステJ・機能を喪失する確率5kl(k
=1.−、に、 j=1.2.−、n :ただし。
=1.−、に、 j=1.2.−、n :ただし。
Kは予測すべきシステム機能の総数)を、周知の7オー
/l/)7り一解析法(Fat+I t rpree
Analysis法:F’TA法)を用いて計算する。
/l/)7り一解析法(Fat+I t rpree
Analysis法:F’TA法)を用いて計算する。
このようにして求めらJj、fr、予測結果Sh1を表
わす信号6は1表示制徘1ff++7に送られ、る。
わす信号6は1表示制徘1ff++7に送られ、る。
表示制御部7においてd1人力部8において入力された
、表示すべきシステム機能を表わす信号9および1表示
すべきSkjの値の下限値S信号10により、後述する
ような表示内容を決定する。表示内容を示す信号11は
、表示部12に送られ。
、表示すべきシステム機能を表わす信号9および1表示
すべきSkjの値の下限値S信号10により、後述する
ような表示内容を決定する。表示内容を示す信号11は
、表示部12に送られ。
表示部12においては、指定されたシステム機能が各時
刻(’l+’!+・・・、t、)において喪失する確率
および、各システム機能を失なう確率が下限値Sを超え
る時刻tを表示する。
刻(’l+’!+・・・、t、)において喪失する確率
および、各システム機能を失なう確率が下限値Sを超え
る時刻tを表示する。
システム機能喪失予測1衷示方法について、発電用L]
) Q (’[,1quified peroriom
QCs)供給プラントに例をとって詳細に説、明をす
る。発電用LPGプラントの構成を簡単化して表わした
ものが第3図である。このプラントでは、LPGタンク
101に貯藏されたLPGを、100%容H゛のLPG
ポンプ102あるいは% 103を用いて蒸発ドラム1
04に送る。蒸発ドラム104では、付属するりボイラ
ー105に送られる温水の熱によって、LPGの気化を
行ない、気化されたガスは、ボイラー112に送られ発
電に用いられる。
) Q (’[,1quified peroriom
QCs)供給プラントに例をとって詳細に説、明をす
る。発電用LPGプラントの構成を簡単化して表わした
ものが第3図である。このプラントでは、LPGタンク
101に貯藏されたLPGを、100%容H゛のLPG
ポンプ102あるいは% 103を用いて蒸発ドラム1
04に送る。蒸発ドラム104では、付属するりボイラ
ー105に送られる温水の熱によって、LPGの気化を
行ない、気化されたガスは、ボイラー112に送られ発
電に用いられる。
リボイラー105へは、気化のために必要な温水を、温
水タンク107から温水ポンプ106を用いて供給して
いる。またLPGポンプ102あるいは103が停止す
ると、弁111を開き、LPGタンク101中の気化し
たLPGを、フレアスタック108に導き、パイロット
バーナ着火装置109の火を用いて着火し、燃焼処理す
る。着火に失敗すると、LPGは、大気中に流出する。
水タンク107から温水ポンプ106を用いて供給して
いる。またLPGポンプ102あるいは103が停止す
ると、弁111を開き、LPGタンク101中の気化し
たLPGを、フレアスタック108に導き、パイロット
バーナ着火装置109の火を用いて着火し、燃焼処理す
る。着火に失敗すると、LPGは、大気中に流出する。
なお、電源11(1、LPGポンプ102,103゜温
水ポンプ106.パイロットバーナ着火装置109に電
気を供給し、ポンプの回転およびバーナの点火に用いら
れている。
水ポンプ106.パイロットバーナ着火装置109に電
気を供給し、ポンプの回転およびバーナの点火に用いら
れている。
このようなプラントの故障波及の関係の一例を。
故障波及a[F]囲予測法を用いて表示すると、第4図
のようになる。ここで丸印は、機器及びそれに付属する
検出器を表わし、矢印に1゛故障波及の方向を表わして
いる。第4図において1例えば、電源110が喪失する
と温水ポンプ106が回転しなくなるというように故障
が波及するので、電源110と温水ポンプ106に1−
矢印でむすばれている。
のようになる。ここで丸印は、機器及びそれに付属する
検出器を表わし、矢印に1゛故障波及の方向を表わして
いる。第4図において1例えば、電源110が喪失する
と温水ポンプ106が回転しなくなるというように故障
が波及するので、電源110と温水ポンプ106に1−
矢印でむすばれている。
故障波及範囲予測法でれ1、第4図のようなネットワー
クと1機器eから機器1(への故障波及確率qtkおよ
び波及時間t lk’(i−人力とし、故障源が与えら
れた場合に1機器i(i:=:1.・・・、m)が指定
の時刻t、(j=1.・・・、n)において機能を失な
う確率PIjを割算することができる。例えば、第4図
において、温水ポンプ10Gの故障が発見された場合に
、[5時間後に、蒸発ドラム104等が機能を失なう確
率を計算することができる。
クと1機器eから機器1(への故障波及確率qtkおよ
び波及時間t lk’(i−人力とし、故障源が与えら
れた場合に1機器i(i:=:1.・・・、m)が指定
の時刻t、(j=1.・・・、n)において機能を失な
う確率PIjを割算することができる。例えば、第4図
において、温水ポンプ10Gの故障が発見された場合に
、[5時間後に、蒸発ドラム104等が機能を失なう確
率を計算することができる。
この確率PH(’=11・・・、+nHj==1.・・
・。
・。
n)と、システム機能喪失に至る原因を表わすフォール
トッリーに基づき、システム機能喪失確率8に4を算出
する。例えば、考慮すべきシステム機能の喪失として、
(a)LPG供給完全失敗、(b)T、PG流出事故、
02つを採用すると、そのフォールトッリーけ、第5図
の(a)〜(b)のように表わされる。
トッリーに基づき、システム機能喪失確率8に4を算出
する。例えば、考慮すべきシステム機能の喪失として、
(a)LPG供給完全失敗、(b)T、PG流出事故、
02つを採用すると、そのフォールトッリーけ、第5図
の(a)〜(b)のように表わされる。
このフォールトッリーに対しては、直接的原因だけを組
込めば良いので、通常のフォールトラIJ−より容易に
作成できる。第5図において、和記号は、F位事象のい
ずれか1つが生じた場合に上位事象が発生することを表
わしており、積記号は下位事象が同時に生じた場合にの
み、上位事象が発生することを表わしている。このよう
なフォールトッリーが与えられると、最下位の事象(第
5図の(a)の例ではrLPGポンプ102停止」とr
L]”aポンプ103停止」)に対応する機器(第5図
の(a)の例では、LPGポンプ102とLPGポンプ
103)の時刻jにおける機能喪失確率PIIは上記の
ように与えられているので1周知のフォールトッリー解
析法を用いることにより1時刻jにおけるシステム機能
にの喪失確率Sk4を計算できる。
込めば良いので、通常のフォールトラIJ−より容易に
作成できる。第5図において、和記号は、F位事象のい
ずれか1つが生じた場合に上位事象が発生することを表
わしており、積記号は下位事象が同時に生じた場合にの
み、上位事象が発生することを表わしている。このよう
なフォールトッリーが与えられると、最下位の事象(第
5図の(a)の例ではrLPGポンプ102停止」とr
L]”aポンプ103停止」)に対応する機器(第5図
の(a)の例では、LPGポンプ102とLPGポンプ
103)の時刻jにおける機能喪失確率PIIは上記の
ように与えられているので1周知のフォールトッリー解
析法を用いることにより1時刻jにおけるシステム機能
にの喪失確率Sk4を計算できる。
第5図の例においてdlそれぞ力11次のようになる。
(a) S+j=P、ot+j×P+os+s+P+
a4+j(b) 5tj=P+u+JXr+。。、J
なお、フォールトッリー解析法として次のようなものが
知られている。
a4+j(b) 5tj=P+u+JXr+。。、J
なお、フォールトッリー解析法として次のようなものが
知られている。
(1) F’TAのはなし゛セイフティエンジニアリ
yりVol、 4.AI(昭52−6 ) rlp17
〜23f21 E、J、 Jlenley Ct a
l、 H7l、oliabilityl’i:ngin
eering 2nd ]l、isk ASSeSme
nt : pren −1jCe−T−Tall、 T
nC,(1981) r)r) 44〜109.288
〜361 すべてのシステム機能1(ならびに、指定されたすべて
の時刻【j (j=1.・・・、n)における5kj(
l(=1.・・・、I(、j=1.・・・、n)は、前
述したような方法で表示制御部7Kj’;−いて処理さ
れ、表示部12(例えば、グラフィックディスプレイト
T I TAC−I−r8844 ) J二に1表示さ
れる。この表示面画の例としてd、第6図〜第8図のよ
うなものが考えられる。第7図においては、機能喪失(
9) の確率が下限値Sを超えたものを機能喪失と表示してい
るが、第8図のように、各時刻tj (j=1、・・・
、n)[おける機能喪失確率Sb4の値を直接表示する
ことも可能である。また、故障波及範囲予測法に基づく
表示画面と、第6図〜第8図のような画面を、プラント
操作員に選折させながら表示することも可能である。
yりVol、 4.AI(昭52−6 ) rlp17
〜23f21 E、J、 Jlenley Ct a
l、 H7l、oliabilityl’i:ngin
eering 2nd ]l、isk ASSeSme
nt : pren −1jCe−T−Tall、 T
nC,(1981) r)r) 44〜109.288
〜361 すべてのシステム機能1(ならびに、指定されたすべて
の時刻【j (j=1.・・・、n)における5kj(
l(=1.・・・、I(、j=1.・・・、n)は、前
述したような方法で表示制御部7Kj’;−いて処理さ
れ、表示部12(例えば、グラフィックディスプレイト
T I TAC−I−r8844 ) J二に1表示さ
れる。この表示面画の例としてd、第6図〜第8図のよ
うなものが考えられる。第7図においては、機能喪失(
9) の確率が下限値Sを超えたものを機能喪失と表示してい
るが、第8図のように、各時刻tj (j=1、・・・
、n)[おける機能喪失確率Sb4の値を直接表示する
ことも可能である。また、故障波及範囲予測法に基づく
表示画面と、第6図〜第8図のような画面を、プラント
操作員に選折させながら表示することも可能である。
また、第5図のフォールトッリーにおいては、和記号と
積記号しか用いてないが、否定記号9条件付確率演算記
号等、一般のフォールトッリーで使用している記号を用
いることができるのは言うまでもない。
積記号しか用いてないが、否定記号9条件付確率演算記
号等、一般のフォールトッリーで使用している記号を用
いることができるのは言うまでもない。
更に、本装置の表示結果に基づき、操作−が対策を行な
った場合に1機能喪失確率Sk4がどのように変化する
かを予測・表示する機能を追加することも可能である。
った場合に1機能喪失確率Sk4がどのように変化する
かを予測・表示する機能を追加することも可能である。
すなわち、対策を行なうことにより、故障波及範囲予測
部における故障波及確率q4+あるいけ、波及時間12
kを変化させた上で、上述した予測1表示方法を適用す
れば良い。例えば、ある対策を行なうことにより1機器
pから機(10) 器にへ波及が牛じないようにし得る。11合には、従来
、qtk=0.5だったのを、対策時にkl’、 、
qtk=0へと自動的に変化するようにしておけば良い
。
部における故障波及確率q4+あるいけ、波及時間12
kを変化させた上で、上述した予測1表示方法を適用す
れば良い。例えば、ある対策を行なうことにより1機器
pから機(10) 器にへ波及が牛じないようにし得る。11合には、従来
、qtk=0.5だったのを、対策時にkl’、 、
qtk=0へと自動的に変化するようにしておけば良い
。
以」−述べたように、本発明によれば、プラントシステ
ムの種々の機fil?変化を簡11’+に予測でき、視
覚的にとらえやすい形でIJr’! Ill、できるの
で次のよりな′効果がある。
ムの種々の機fil?変化を簡11’+に予測でき、視
覚的にとらえやすい形でIJr’! Ill、できるの
で次のよりな′効果がある。
(a) システムの機能の時間的変化をプラン) 1
!574作員が総合的にIf!! 11i!できる。
!574作員が総合的にIf!! 11i!できる。
(1))それによりzl策のv<Ct Ir[のfi1
断が容易となる。
断が容易となる。
(C) 対策案(例えld’、T、PO供給失敗に対
しては石油だきボイラーの立ち」二げ)を容易に思い付
くことができ&適1′Aな対策が可能となる。
しては石油だきボイラーの立ち」二げ)を容易に思い付
くことができ&適1′Aな対策が可能となる。
図面のfYri単な説、明
第1図CJ゛木発明によるブラントシステノ・機能喪失
子側・表示方法を実現する装置f?の一実施例構成図、
第2図は第1図の予測装置の処理の流れの一例を示すフ
ローチャー1・、第3図は発電用T、 P Gプラント
の概略図、第4図は故障波及範囲予測法による波及関係
を表わす図、第5図1フオールト(11) ツリーの一例を示す図、第6図〜第8図は表示画面の例
を示す図である。
子側・表示方法を実現する装置f?の一実施例構成図、
第2図は第1図の予測装置の処理の流れの一例を示すフ
ローチャー1・、第3図は発電用T、 P Gプラント
の概略図、第4図は故障波及範囲予測法による波及関係
を表わす図、第5図1フオールト(11) ツリーの一例を示す図、第6図〜第8図は表示画面の例
を示す図である。
工・・・プラント、2・・・構成機器、3・・・検山器
、4・・・検出信号、訃・・プラントシステム機能喪失
予測装置、6・・・システム機能喪失確率信号%7・・
・表示制御部、8・・・入力部、9・・・表示すべきシ
ステム機能信号、10・・・下限値信号、11・・・表
示内容指示信号、12・・・表示部。
、4・・・検出信号、訃・・プラントシステム機能喪失
予測装置、6・・・システム機能喪失確率信号%7・・
・表示制御部、8・・・入力部、9・・・表示すべきシ
ステム機能信号、10・・・下限値信号、11・・・表
示内容指示信号、12・・・表示部。
代理人 弁理士 薄田利幸
(12)
第 1 図
χ 2 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 プラントシステムの各構成機器にそれぞれ設けら
れた検出器からの信号を入力し、該信号により各構成機
器の故障状態を検出し、検出された故障の各構成機器へ
の波及確率を各時点において予測し、各構成機器の予測
故障波及確率に基づいて、プラントシステムの各機能の
喪失確率を予測し、予測された喪失確率を表示するよう
にしたことを特徴とするプラントシステム機能喪失予測
表示方法。 2、故障波及範囲予測法により各構成機器への故障波及
確率を予測し、かつ、フォールトンジー解析法によりプ
ラントシステムの各機能の喪失確率を予測するようにし
たことを特徴とする特許請求範囲第1項記載のプラント
システム機能喪失予測表示方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56187879A JPS5890210A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | プラントシステム機能喪失予測表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56187879A JPS5890210A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | プラントシステム機能喪失予測表示方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5890210A true JPS5890210A (ja) | 1983-05-28 |
Family
ID=16213797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56187879A Pending JPS5890210A (ja) | 1981-11-25 | 1981-11-25 | プラントシステム機能喪失予測表示方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5890210A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111402A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-06-18 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | 構成要素に基づくフォルトツリーを使用する複合システムの安全解析 |
-
1981
- 1981-11-25 JP JP56187879A patent/JPS5890210A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015111402A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-06-18 | ザ・ボーイング・カンパニーTheBoeing Company | 構成要素に基づくフォルトツリーを使用する複合システムの安全解析 |
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