KURZUS: Rendszerelemzés

MODUL: III. modul: A rendszerek további fontosabb kérdései

7. lecke: Rendszerek megbízhatósági leírása

| Tanulási útmutató
A lecke a rendszerek megbízhatóságának fogalmával, jellemzőivel, a megbízhatóság mennyiségi mutatóval; mérőszámaival foglalkozik.
Tevékenység
Olvassa el figyelmesen a leckéhez tartozó (a jegyzet 62-74.. oldalán található) tananyagot. Ismerje és tudja értelmezni a leckéhez tartozó fontos fogalmakat, összefüggéseket: használhatóság, hibamentesség, fenntarthatóság, fenntartásellátás, a megbízhatóság mennyiségi mutatói; hibamentesség, a használhatóság, a fenntarthatóság mérőszámai elemek megbízhatósági jellemzői; megbízhatósági függvény, átlagos élettartam, az elem tapasztalati és elméleti meghibásodási rátája soros, párhuzamos és általános felépítésű rendszer megbízhatósága. Jegyezze meg, hogy minek a leírására használják a megbízhatóságot, mint gyűjtőfogalmat, tanulja meg a megbízhatósági alapfogalmakhoz milyen mennyiségi jellemzők tartoznak, jegyezze meg, mit nevezünk meghibásodásnak, ismerje, milyen szempontok szerint lehet osztályba sorolni, tanulja meg, mi jellemzi a megbízhatóság mennyiségi mutatóit, mérőszámait, matematikai formuláit tudja értelmezni-leírni az elem meghibásodási függvényét, ismerje a megbízhatósági függvény általános tulajdonságait, az átlagos élettartam jellemzőit, ismerje és tudja ábrázolni az elem tapasztalati és elméleti meghibásodási rátáját ismerje a soros, párhuzamos és az általános felépítésű rendszer megbízhatóságát, jellemezni, összefüggéseit (matematikai formuláival is) értelmezni.
Követelmények
Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
pontosan meghatározni (definiálni) a tevékenységnél megjelölt fogalmakat, a megbízhatósági alapfogalmakat meghatározni, és a hozzákapcsolható mennyiségi mutatókat megnevezni, meghatározni, hogy mit nevezünk meghibásodásnak, és a meghibásodásokat különböző szempontok alapján csoportosítani, azokat jellemezni: a kiváltó ok szerint, a bekövetkezés időbeli jellege szerint, a működőképesség elvesztésének mértéke szerint a megbízhatóság mennyiségi mutatókat megnevezni, és mérőszámait (kifejezéseit, jelöléseit felismerni) jellemezni: a hibamentesség, a használhatóság, a fenntarthatóság mérőszámait értelmezni/leírni az elem meghibásodási függvényét, ábrázolni/értelmezni a megbízhatósági függvény általános tulajdonságait, meghatározni az átlagos élettartamot jellemezni/értelmezni az elem tapasztalati és elméleti meghibásodási rátáját értelmezni/ábrázolni a megbízhatósági ráta tipikus függvényét, meghatározni a soros, párhuzamos és az általános felépítésű rendszer megbízhatóságát jellemezői alapján.

| Önellenőrző kérdések
1. Jelölje meg melyik állítás igaz, melyik hamis!
egy technikai eszköz megbízhatóságát egyértelműen, a hibamentessége határozza meg. |
A használhatóság a technikai rendszernek (terméknek) az a képessége, hogy adott időpontban, vagy intervallumban, adott feltételek mellett ellátja előírt funkcióit, feltéve, hogy az ehhez szükséges erőforrások rendelkezésre állnak. |
A hibamentesség, a meghibásodás komplementer fogalma. |
A megbízhatóság gyűjtőfogalom, amelyet a használhatóság és az azt befolyásoló tényezők, azaz a hibamentesség, a fenntarthatóság és a fenntartásellátás leírására használnak. |
A hibamentesség a technikai rendszernek az a képessége, hogy meghatározott működési feltételek mellett olyan állapotban tartható, amelyben az előírt funkcióit teljesíteni tudja. |
2. A bekövetkezési ok szerinti meghibásodási osztályba, az alábbiak közül, mely meghibásodások tartoznak? Jelölje meg a helyes válaszokat!
| Független meghibásodás.
| Váratlan meghibásodás
| Relaxációs meghibásodás
| Degradációs meghibásodás
| Függő meghibásodás
| Gyártási eredetű meghibásodás.
| Állandó (véletlenszerű) meghibásodás.
| Üzemeltetési meghibásodás
3. Az alábbiak közül melyek tartoznak a hibamentesség mérőszámaihoz? Jelölje meg a helyes válaszokat!
| Pillanatnyi meghibásodási intenzitás Z(t)
| Az átlagos javítási idő MRT
| A pillanatnyi meghibásodási ráta λ( t )
| Átlagos használhatóság A(t1, t2)
| aszimtotikus használhatóság A= lim⁡ Δ t→∞ A( t )
4. Mit fejez ki az F( t )=P( τ<t ) függvény?
| Kifejezi annak valószínűségét, hogy az elem csak "t" időpontban hibásodik meg, azaz a {0, t} időtartamon belüli hibamentes működés valószínűségét reprezentálja.
| lényegében annak a valószínűségét adja meg, hogy a "t" időpontig hibamentesen működő elem a következő ( Δ t→0 ) időegység alatt meghibásodik.
| Eloszlásfüggvény, amely az élettartam jellemzésére szolgál és kifejezi annak valószínűségét, hogy az elem "t" időpontig meghibásodik.
5. Az alábbi függvény tulajdonságaival kapcsolatban jelölje meg a helyes állításokat!
| az R( t )=1−F( t )=P( τ>t ) megbízhatósági függvény, kifejezi annak a valószínűségét, hogy, az elem csak "t" időpont után hibásodik meg, azaz a {0, t} időtartamon belüli hibamentes működés valószínűségét reprezentálja.
| R(t) monoton, növekvő
| R(0)= 0
| A T0 átlagos élettartam a τ valószínűségi változó várható értéke, amely megadja a hibamentes működés átlagos időtartamát.
| az átlagos élettartam grafikusan az R(t) függvény alatti területtel jellemezhető.
| az átlagos élettartam grafikusan az F(t) függvény alatti területtel jellemezhető.
6. Mit fejez ki a meghibásodási ráta? Jelölje meg a helyes állításokat!
| A meghibásodási függvény komplementere, kifejezi annak a valószínűségét, hogy, az elem csak "t" időpont után hibásodik meg.
| a meghibásodások előfordulásának sebességével hozható összefüggésbe, és a λ(t)= f(t) R(t) összefüggésből származtatható.
| Olyan valószínűségi változó, amely megadja a hibamentes működés átlagos időtartamát.
| Olyan valószínűségi változó, amely az λ( t ) = d F( t ) d t összefüggésből származtatható.
7. Az alábbi ábra a meghibásodási ráta tipikus függvényét ábrázolja, három jellegzetes szakaszával. Az alábbi meghatározásokhoz rendelje a megfelelő szakaszokat (I., II. III.) Ez a szakasz a váratlan, véletlenszerű meghibásodások dominanciájára utal. Ebben a szakaszban a tendenciózus meghibásodások természetét írja le a λ( t ) függvény. Ebben a szakaszban realizálódnak a gyártási eredetű, vagy konstrukciós hibák.
8. Mi jellemzi a soros rendszer meghibásodását? Jelölje meg a helyes válaszokat!
| Ez esetben a rendszer R(t) eredő megbízhatósági függvényét a rendszerelemek Ri(t) megbízhatósági függvényei szorzataként állíthatjuk elő.
| A rendszer tehát csak akkor hibásodik meg, ha összes eleme egyidejűleg válik működésképtelenné
| akkor működik hibamentesen, ha legalább egy eleme hibamentesen működik.
| A rendszer akkor működik hibamentesen, ha minden egyes eleme hibamentesen működik, tehát a rendszer már akkor is meghibásodik, ha akár egyetlen eleme meghibásodik.