Aplikacje dekompozycji wielokrotnej do dokładnego wyznaczania niezawodności systemów złożonych

• Autorzy: Iwanejko R. , Bajer J.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2017.252

Warianty tytułu

EN

Applications for multiple decomposition for accurate determination of reliability of complex systems

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Dla systemów inżynierskich, zarówno na etapie ich projektowania jak i eksploatacji, niezmiernie ważna jest umiejętność wyznaczania ich podstawowej miary niezawodności K. Znajomość tej wartości, interpretowanej jako prawdopodobieństwo sprawności systemu, umożliwia przeprowadzenie oceny działania tego systemu i podjęcie decyzji czy przypadkiem nie jest konieczna jego modernizacja. W rzeczywistości wiele strategicznych systemów charakteryzuje się znaczną złożonością, która uniemożliwia zastosowanie najprostszej, analitycznej metody do dokładnego wyznaczenia niezawodności K. Aby ominąć tę trudność bardzo często wystarczy przeprowadzić dekompozycję systemu. Proces dekompozycji może być przeprowadzany ze względu na jeden, kilka lub w ostateczności ze względu na wszystkie elementy. Elementy te nazywa się elementami dekompozycyjnymi. W artykule przedstawiono praktyczne zastosowania dekompozycji wielokrotnej. W każdym z nich rozpatruje się rozłączne przypadki, gdy wybrane elementy dekompozycyjne są sprawne i gdy są niesprawne. W zależności od wyboru elementów dekompozycyjnych przeprowadza się dekompozycję równoczesną, stopniową lub kombinowaną. Proces dekompozycji prowadzi się tak długo, aż struktury uzyskane dla wszystkich możliwych kombinacji stanów sprawności lub niesprawności elementów dekompozycyjnych będą mieszane. Zastosowanie na końcu wzoru na prawdopodobieństwo zupełne umożliwia łączne uwzględnienie wszystkich analizowanych przypadków. Przedstawione przykłady pokazują, że metoda jest stosunkowo prosta i mało pracochłonna w porównaniu z dokładną metodą przeglądu zupełnego. Choć o pracochłonności i powodzeniu metody w znacznym stopniu decyduje wybór elementów dekompozycyjnych, to nie wpływa to ujemnie na jej przydatność w praktyce. Metoda może znaleźć zastosowanie do wyznaczania, przy stosunkowo niewielkim nakładzie pracy, niezawodności wielu systemów i obiektów o dość złożonych strukturach.

EN

During both design and operation of engineering systems determination of their basic reliability measure K becomes extremely important. Knowledge of this value, interpreted as a probability of system efficiency, helps to evaluate the system operation and to decide whether it needs modernization. In real life, many strategic systems are considerable complex and therefore the reliability of K cannot be accurately determined using the simplest analytical method. To get around this difficulty, system decomposition is often needed. The decomposition process can be carried out with regard to one, several or even to all elements. These elements are called decomposition elements. The article presents practical applications of multiple decomposition. Each example involves separate cases, when either the selected decomposition elements are in working order or they are out of order. Depending on the choice of decomposition elements, a simultaneous, gradual or combined decomposition is carried out. The decomposition process is carried out until the structures obtained for all possible combinations of efficiency or failure conditions of decomposition elements are mixed. The use of a complete probability formula allows for a combined consideration of all analyzed cases. The presented examples show that the method is relatively simple and not very labor-intensive, if compared to the exact method of a complete review. Although the effort and the method's success are largely determined by a choice of decomposition elements, this does not affect its practical application. The method can be used to determine reliability of many systems and objects of rather complex structures with a relatively small effort.

Słowa kluczowe

PL

stacjonarny wskaźnik gotowości; element dekompozycyjny; dekompozycja stopniowa; dekompozycja równoczesna; dekompozycja kombinowana

EN

stationary readiness indicator; single parameter methods; step decomposition; simultaneous decomposition; combined decomposition

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2017
• Tom: z. 64, nr 4/II
• Strony: 345--358
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Iwanejko R.

• Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24, tel. +(48) 12 6282877

autor

Bajer J.

• Instytut Zaopatrzenia w Wodę i Ochrony Środowiska, Politechnika Krakowska, 31-155 Kraków, ul. Warszawska 24, tel. +(48) 12 6282877

Bibliografia

• [1] Bajer J., Iwanejko R., Kapcia J., Niezawodność systemów wodociągowych i kanalizacyjnych w zadaniach, Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 2006.
• [2] Ermolin Ju. A., Alekseev M. I.: Metod dekompozicii i ekvivalentirovanija kanlizacionnoj seti. Vodosnabżenie i Sanitarnaja Technika No 11, s. 51-57, 2012.
• [3] Iwanejko R., Analiza błędów metod wyznaczania miar niezawodności obiektów komunalnych na przykładzie systemu zaopatrzenia w wodę. Czasopismo Techniczne 3-Ś/2009, Zeszyt 11, str. 21-38, Kraków 2009.
• [4] Iwanejko R., Accuracy of reliability measures of water supply and sewage facilities. Scietific Problems Of Machines Operation And Maintenance, 1 (157) 2009, ss. 29-36.
• [5] Iwanejko R., Bajer J., Dekompozycja wielokrotna jako metoda dokładnego wyznaczania niezawodności systemów złożonych, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury - Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, t. XXXIV, z. 64 (4/II/17), s. 287-296. DOI:10.7862/rb.2017.246.
• [6] Królikowska J., Kubala M., Analiza problemów praktycznego zastosowania metody dekompozycji i ekwiwalentowania, Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury – Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture, JCEEA, 2015 z. 62, nr 3/I, s. 243-252, DOI: 10.7862/rb.2015.109.
• [7] Kwietniewski M., Roman M., Kłoss-Trębaczkiewicz H., Niezawodność wodociągów i kanalizacji, Arkady, Warszawa 1993.
• [8] Migdalski J. (red.), Poradnik niezawodności, Podstawy matematyczne. Wydawnictwo Przemysłu Maszynowego „WEMA”, Warszawa 1982.
• [9] Rak J. i inni, Niezawodność i bezpieczeństwo systemów zbiorowego zaopatrzenia w wodę. Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszów 2012.
• [10] Wieczysty A., Niezawodność systemów wodociągowych i kanalizacyjnych. Skrypt dla studentów wyższych szkół technicznych., Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej, Kraków 1990.
• [11] Wieczysty A. (red.), Metody oceny i podnoszenia niezawodności działania komunalnych systemów zaopatrzenia w wodę, Monografie KIŚ PAN, Kraków 2001.