Zasada alokacji niezawodności dla systemu wielkoskalowego

• Autorzy: Xie L. , Wang Y. , Wang D.

Warianty tytułu

EN

Reliability allocation principle for large scale system

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

For reliability allocation of a large scale series mechanical system composed of a great number of components, the component reliabilities allocated according to classical system reliability model are unrealistically high, even though the assigned target reliability for the system is quite low. Generally, the traditional system reliability model can not properly express the relationship between system reliability and component reliabilities, owing to the statistical dependence among component failures. For the same reason, system reliability can not be simply allocated to the individual components according to traditional system reliability model. Based on comprehensive analysis to the controlling factors for component failure dependence, the present paper introduces a new definition of system/subsystem complexity and component complexity, highlights load uncertainty dominated asperity and presents load roughness based principle for system reliability allocation. According to such a principle, system reliability requirement can be reasonably allocated to components, and totally determined at the level of component strength distribution.

PL

Przy alokacji niezawodności wielkoskalowego seryjnego systemu mechanicznego o dużej liczbie komponentów, niezawodności elementów składowych alokowane zgodnie z modelem niezawodnościowym dla systemów klasycznych są nierealnie wysokie, mimo że docelowa niezawodność wyznaczona dla danego systemu jest niska. Najogólniej rzecz biorąc, tradycyjny model niezawodnościowy systemu nie może poprawnie wyrażać związku pomiędzy niezawodnością systemu a niezawodnościami elementów składowych z powodu zależności statystycznej zachodzącej pomiędzy uszkodzeniami komponentów. Z tej samej przyczyny, nie można po prostu alokować niezawodności systemu na poszczególne elementy składowe zgodnie z tradycyjnym modelem niezawodności systemu. W oparciu o obszerną analizę czynników kontrolujących zależność uszkodzeniową pomiędzy elementami składowymi, artykuł przedstawia nową definicję złożoności systemu/podsystemu oraz złożoności elementów składowych, zwraca uwagę na nierówność z przewagą niepewności obciążenia i przedstawia zasadę alokacji niezawodności systemu opartą na nierówności obciążenia. Zgodnie z tą zasadą, wymóg niezawodności systemu może być z powodzeniem alokowany na poszczególne elementy składowe i ostatecznie wyznaczany na poziomie rozkładu wytrzymałości elementów składowych.

Słowa kluczowe

EN

reliability allocation; system complexity; component complexity; load roughness; failure dependence

PL

alokacja niezawodności; złożoność systemu; złożoność elementu składowego; nierówność obciążenia; zależność uszkodzeniowa

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 8--12
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz.

Twórcy

autor

Xie L.

autor

Wang Y.

autor

Wang D.

• College of Mech. Eng. and Automation Northeastern University Shenyang, 110004, P.R. China,

Bibliografia

• 1. Gen M, Yun Y. Soft computing approach for reliability optimization: State-of-the-art survey. Reliability Engineering and System Safety 2006; 91: 1008-1026.
• 2. Goble W M, Brombacher A C, Bukowski J V. Using stress-strain simulations to characterize common cause: Probabilistic Safety Assessment and Management, eds. A. Mosleh and R.A. Bari. Springer: New York, 1998.
• 3. Gupta R C. Reliability of a k out of n system of components sharing a common environment. Applied Mathematics Letters 2002; 15: 837-844.
• 4. Hughes R P. A New Approach to Common Cause Failure. Reliability Engineering 1987; 17: 211-236.
• 5. Kvam P H., Miller J G. Common cause failure prediction using data mapping. Reliability Engineering and System Safety 2002; 76: 273-278.
• 6. Liang Y C, Chen Y C. Redundancy allocation of series-parallel systems using a variable, neighborhood search algorithm. Reliability Engineering and System Safety 2007; 92: 323-331.
• 7. Limbourg P, Kochs H D. Multi-objective optimization of generalized reliability design problems using feature models-A concept for early design stages. Reliability Engineering and System Safety 2008; 93: 815-828.
• 8. Ramirez-Marquez J E, Coit D W. Optimization of system reliability in the presence of common cause failures. Reliability Engineering and System Safety 2007; 92: 1421-1434.
• 9. Tavakkoli-Moghaddam R, Safari J, Sassani F. Reliability optimization of series-parallel systems with a choice of redundancy strategies using a genetic algorithm. Reliability Engineering and System Safety 2008; 93: 550-556.
• 10. Wang Y Y, Zuo R M, Tse P. A comprehensive reliability allocation method for design of CNC lathes, Reliability Engineering and System Safety 2001; 72: 247-252.
• 11. Xie L Y. A knowledge based multi-dimension discrete CCF model. Nuclear Engineering Design 1998; 183: 107-116.
• 12. Xie L Y, Zhou J Y. System-level load-strength interference based reliability modeling of k-out-of-n dependent system, Reliability Engineering and System Safety 2004; 84: 311-317.
• 13. Xie L Y, Zhou J Y. Load-strength order statistics interference models for system reliability evaluation. International Journal of Performability Engineering 2005; 1: 23-36.
• 14. Yalaoui A, Chu C, Chatelet E. Reliability allocation problem in a series-parallel system. Reliability Engineering and System Safety 2005; 90: 55-61.
• 15. Yang G B. Life Cycle Reliability Engineering. Hoboken: John Wiley & Sons Inc. 2006.
• 16. Zhang X L, Huang H Z, Liu Y. A hierarchical decomposition approach for large system reliability allocation. Eksploatacja i Niezawodnosc - Maintenance and Reliability 2009; 3: 32-37.