Teorie spolehlivosti (FSI-XTS)

Akademický rok 1999/2000
Garant: prof. Ing. František Babinec, CSc.  
Garantující pracoviště: ÚPI všechny předměty garantované tímto pracovištěm
Jazyk výuky: čeština
Cíle předmětu:
Cílem předmětu je seznámit studenty se základními poznatky a teoriemi
v oblasti spolehlivosti. Úkolem předmětu je objasnit zákonitosti
v oblasti náhodných jevů z hlediska poruchovosti - tj. spolehlivost
prvků a systémů ve všech oblastech technického života zařízení.
Studiem předmětu získají studenti teoretický základ a znalosti
potřebné pro aplikaci teorie v technických oborech.
Výstupy studia a kompetence:
Předmět umožňuje získat znalosti potřebné pro stanovení spolehlivostních
ukazatelů, bodový a intervalový odhad ukazatelů, matematické modelování
chování náhodných veličin, testování hypotéz a výběrových zjišťování.
Posluchač získá znalosti z oblasti spolehlivostní analýzy a provádění
zkoušek spolehlivosti.
Prerekvizity:
 
Obsah předmětu (anotace):
Teorie spolehlivosti je odborná disciplína, která zkoumá zákonitosti
vzniku poruch zařízení, studuje kauzální souvislosti, hledá způsoby
zvyšování spolehlivosti výrobků, zkoumá metody udržování spolehlivosti
při skladování. Cílem je také rozbor vztahů mezi ukazateli spolehlivosti
a ekonomickými ukazateli.
Teorie spolehlivosti využívá poznatků z oblasti matematické statistiky,
klasického počtu pravděpodobnosti, teorie obnovy, teorie grafů a teorie
systémů.
Spolehlivost je pro výrobky spotřebitelského průmyslu neobyčejně
významná vlastnost. Je jedním z hlavních kritérií, jimiž uživatelé
výrobky hodnotí. Spolehlivost se projevuje v ekonomii provozu a souvisí
s bezpečností práce.
Metody vyučování:
 
Způsob a kritéria hodnocení:
PODMÍNKY PRO UDĚLENÍ ZÁPOČTU:
Aktivní účast ve cvičení, absolvování výpočtových cvičení
a splnění podmínek průběžné kontroly. V odůvodněných případech
může učitel stanovit náhradní podmínku.
ZKOUŠKA:
Prověřuje teoretické znalosti a zejména aplikační schopnosti
na příkladech. Zkouška je písemná a ústní.
Do klasifikačního hodnocení se zahrnuje:
- výsledek písemné zkoušky
- výsledek ústní odborné rozpravy
Pokud student u písemné zkoušky projeví základní aplikační
neznalosti, u zkoušky nevyhověl.
Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky:
 
Typ (způsob) výuky:
    Přednáška  14 × 2 hod. nepovinná                  
    Cvičení na počítači  14 × 2 hod. povinná                  
Osnova:
    Přednáška 1. Pojetí spolehlivosti, komplexní vlastnosti, dílčí vlastnosti,
dvoustavový a vícestavový model chování prvku, terminologie.
2. Charakteristiky spolehlivosti, ukazatele spolehlivosti, význam
ukazatelů, výskyt poruch v čase, typy poruch, vaníčková (Batch-Tub)
křivka intenzity poruch.
3. Ekonomické aspekty spolehlivosti, provozní náklady, základní typy
údržby, pohotovost zarízení.
4. Spolehlivostní charakteristiky prvků systému, spojitá a diskrétní
náhodná proměnná, pravděpodobnost poruchy, intenzita poruch,
základní zákony rozdělení hustoty pravděpodobnosti ve spolehlivosti.
5. Neobnovované systémy, spolehlivost soustav - základní typy soustav
(sériové, paralelní, nesériově paralelní), systémy se zálohováním,
spolehlivostní blokové schéma.
6. Složité systémy - metody výpočtu.
Metoda řezů, drah, metoda seznamu atd.
7. Systémy s redundancí, pojetí aktivního záložního a nečinného
paralelního systému, FDT faktor a jeho optimalizace.
8. Obnovované systémy.
Jednoduchý proces obnovy, obecný proces obnovy, pohotovost systémů,
koeficient pohotovosti.
9. Posuzování spolehlivosti výrobního systému, přehled metod.
Metoda FMEA a metoda CCF (Common Cause Failure).
10. Spolehlivost nosného činitele.
Pravděpodobnost selhání člověka, tabulka základních údajů,
vybrané příklady chyb ve fázi návrhu a projekce.
11. Shromažďování spolehlivostních dat.
Základní zdroje dat (literatura, záznamy), jakost (věrohodnost)
dat, neurčitost dat, porovnání zdrojů dat, konkrétní údaje
o spolehlivosti - přehledové tabulky.
12. Statistické zpracování dat. Soubory s náhodnými výběry atd.
13. Zpracování spolehlivostních dat.
14. Analýza poruchových stavů technických zařízení, diagnostika.
    Cvičení na počítači 1. Konstrukce histogramu pro spojitou a diskrétní náhodnou
proměnnou.
2. Výběr vhodného zákona rozdělení hustot pravděpodobnosti.
Stanovení základních charakteristik.
3. Bodové a intervalové odhady spolehlivosti.
4. Odhad poruchovosti výrobního zařízení.
5. Výpočet ukazatelů spolehlivosti pro dané soubory.
6. Metoda blokování pro odhad spolehlivosti.
7. Předpověď spolehlivosti složeného systému.
8. Stanovení FDT pro různé případy, optimalizace.
9. Odhad koeficientů procesu obnovy.
10. Aplikace metody FMEA na technický systém.
11. Použití údajů o spolehlivosti člověka pro metodu ETA.
12. Dopad neurčitosti spolehlivostních dat na praxi.
13. Případová studie spolehlivosti.
14. Zápočet.
Literatura - základní:
1. Barlow, F.E., Proshan, F., Hunter, L.C.:: Mathematical Theory of Reliability,
2. Davidson, J.:: The Reliability of Mechanical Systems,
3. Calabro, S.T.:: Základy spolehlivosti a jejich využití v praxi,
Literatura - doporučená:
1. Starý, I.:: Teorie spolehlivosti, , 0
2. Linczényi, A.:: Inžienierska štatistika, , 0
3. Schneeweis, W.:: Teória spoľahlivosti, , 0
Zařazení předmětu ve studijních programech:
Program Forma Obor Spec. Typ ukončení   Kredity     Povinnost     St.     Roč.     Semestr  
M2301-5 prezenční studium Řízení jakosti -- zá,zk 5 Povinný 2 1 L