BazTech - Yadda

1

A feasible schedule for parallel assembly tasks in flexible manufacturing systems

Majdzik Paweł

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2022

|

Vol. 32, no. 1

51--63

EN

The paper concerns the design of a framework for implementing fault-tolerant control of hybrid assembly systems that connect human operators and fully automated technical systems. The main difficulty in such systems is related to delays that result from objective factors influencing human operators’ work, e.g., fatigue, experience, etc. As the battery assembly system can be considered a firm real-time one, these delays are treated as faults. The presented approach guarantees real-time compensation of delays, and the fully automated part of the system is responsible for this compensation. The paper begins with a detailed description of a battery assembly system in which two cooperating parts can be distinguished: fully automatic and semi-automatic. The latter, nonderministic in nature, is the main focus of this paper. To describe and analyze the states of the battery assembly system, instead of the most commonly used simulation, the classic max-plus algebra with an extension allowing one to express non-deterministic human operators’ work is used. In order to synchronize tasks and schedule (according to the reference schedule) automated and human operators’ tasks, it is proposed to use a wireless IoT platform called KIS.ME. As a result, it allows a reference model of human performance to be defined using fuzzy logic. Having such a model, predictive delays tolerant planning is proposed. The final part of the paper presents the achieved results, which clearly indicate the potential benefits that can be obtained by combining the wireless KIS.ME architecture (allocated in the semi-automatic part of the system) with wired standard production networks.

2

Common cause and load-sharing failures-based reliability analysis for parallel systems

Zhang Chao, Zhang Yunan

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

26--34

EN

For parallel system reliability, the mean time to failure of parallel system under common cause failure (load-sharing failure) is shorter than that of the system without common cause failure (load-sharing failure). The traditional calculation approaches of mean time to failure of parallel systems do not consider the possible effect of common cause and load-sharing failure. However, it may result in the poor accuracy of mean time to failure of parallel system and pose a threat to system reliability. This paper not only considers the effect of common cause failure with stress strength, but also investigates the joint effect of the load-sharing and common cause failures. Besides, the joint failure model of three-dependent-component parallel system are established, and the corresponding properties are analyzed. Finally, a numerical example is used to illustrate the proposed method.

PL

Gdy mowa o niezawodności systemu równoległego, średni czas do uszkodzenia, w przypadku uszkodzenia wywołanego wspólną przyczyną (lub uszkodzenia elementów dzielących obciążenie) jest krótszy niż dla systemu, w którym nie występują tego typu uszkodzenia. Tradycyjne metody obliczania średniego czasu do uszkodzenia systemów równoległych nie uwzględniają potencjalnego wpływu uszkodzeń wywołanych wspólną przyczyną oraz uszkodzeń komponentów dzielących obciążenie. Może to skutkować małą dokładnością tak obliczanego średniego czasu do uszkodzenia systemu równoległego i stanowić zagrożenie dla jego niezawodności. W prezentowanej pracy rozważano nie tylko wpływ uszkodzenia wywołanego wspólną przyczyną dla modelu typu wytrzymałość-obciążenie, ale również wpływ jednocześnie występujących uszkodzeń wywołanych wspólną przyczyną i uszkodzeń elementów dzielących obciążenie. Poza tym opracowano model, w którym omawiane dwa typy uszkodzeń występują jednocześnie w systemie równoległym składającym się z trzech zależnych elementów oraz przeanalizowano właściwości takiego systemu. W artykule przedstawiono przykład numeryczny, który ilustruje zastosowanie proponowanej metody.

3

Określenie prawdopodobieństwa pracy układów technologicznych kruszyw zależnie od sposobu połączeń ich elementów

Stryszewski M.

Kruszywa : produkcja - transport - zastosowanie

|

2016

|

Nr 4

25--27

PL

Artykuł jest propozycją metodyczną ilościowej oceny ciągów technologicznych kruszyw zależnie od sposobu połączeń jego elementów. Przedstawiono algorytm obliczeń prawdopodobieństwa pracy całego układu zależnie od sposobu połączeń w funkcji prawdopodobieństwa pracy każdego z elementów. Praca może mieć zastosowanie przy porównywaniu układów między sobą, a także przy ocenie pracy układów w kolejnych latach eksploatacji.

EN

The article is a methodical proposal of the quantitative assessment of aggregate technological lines depending on the methods of connecting their elements. Aggregate technological systems vary considerably depending on the purpose of aggregates and customers’ requirements. The systems range from the simplest to more complex systems of serial, parallel and mixed connections. The operational reliability of systems is one of the basic factors determining the effects of operating a mine. One of the essential measures of the operation of systems is their operational probability which is their preparedness to operate. The paper presents an algorithm for the calculation of the probability of an entire system depending on the methods of connecting its elements in a function of the operational probability of each element. The paper may be also applied when comparing systems with one another, as well as evaluating the operations of systems in subsequent years of their functioning.

4

Torus-connected cycles: A simple and scalable topology for interconnection networks

Bossard A., Kaneko K.

International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

|

2015

|

Vol. 25, no. 4

723--735

EN

Supercomputers are today made up of hundreds of thousands of nodes. The interconnection network is responsible for connecting all these nodes to each other. Different interconnection networks have been proposed; high performance topologies have been introduced as a replacement for the conventional topologies of recent decades. A high order, a low degree and a small diameter are the usual properties aimed for by such topologies. However, this is not sufficient to lead to actual hardware implementations. Network scalability and topology simplicity are two critical parameters, and they are two of the reasons why modern supercomputers are often based on torus interconnection networks (e.g., Fujitsu K, IBM Sequoia). In this paper we first describe a new topology, torus-connected cycles (TCCs), realizing a combination of a torus and a ring, thus retaining interesting properties of torus networks in addition to those of hierarchical interconnection networks (HINs). Then, we formally establish the diameter of a TCC, and deduce a point-to-point routing algorithm. Next, we propose routing algorithms solving the Hamiltonian cycle problem, and, in a two dimensional TCC, the Hamiltonian path one. Correctness and complexities are formally proved. The proposed algorithms are time-optimal.

5

Proposal for the assessment of steel truss reliability under fire conditions

Kubicka K., Radoń U.

Archives of Civil Engineering

|

2015

|

Vol. 61, nr 4

141--154

EN

The paper presents a proposal for the assessment of the reliability of steel truss (both statically determinate and indeterminate) in the persistent and accidental design situation. In the analysis, a probabilistic approach was used. The global Hasofer-Lind reliability index was employed, computed in successive time steps for the whole structure, not for individual elements. The statically determinate truss was modelled as a serial system from the reliability standpoint. For the statically indeterminate truss, kinematically admissible failure mechanisms were determined by means of the examination of the singularity of the stiffness matrix of the structure, converting the truss into a geometrically variable system. For the problem thus formulated, a serial-parallel reliability model was constructed. Monitoring the reliability index in the successive minutes of the fire makes it possible to estimate the probability of the structure failure, and to decide whether the required safety level is maintained.

PL

Artykuł przedstawia propozycję oceny niezawodności stalowej kratownicy (statycznie wyznaczalnej i niewyznaczalnej) w podstawowej i wyjątkowej sytuacji projektowej. W analizie zastosowano podejście probabilistyczne z globalnym wskaźnikiem niezawodności Hasofera-Linda obliczanym w kolejnych krokach czasowych dla konstrukcji jako całości, a nie poszczególnych elementów. Kratownica statycznie wyznaczalna została zamodelowana jako układ szeregowy z punktu widzenia niezawodności. Dla kratownicy statycznie niewyznaczalnej poprzez badanie osobliwości macierzy sztywności konstrukcji określono kinematycznie dopuszczalne mechanizmy zniszczenia, przekształcające ją w układ geometrycznie zmienny. Dla tak postawionego zadania zbudowano szeregowo-równoległy model niezawodnościowy. Stal jest materiałem chętnie wykorzystywanym w budownictwie ze względu na szereg korzystnych właściwości, głównie mechanicznych. Niemniej jednak nie jest to materiał pozbawiony wad. Główną, najpoważniejszą jest wyjątkowo niska odporność na wysokie temperatury. Wraz ze wzrostem temperatury gazów pożarowych właściwości mechaniczne stali: granica plastyczności i moduł sprężystości ulegają redukcji co w bezpośredni sposób przekłada się na spadek nośności.

6

Parallel computations of multiphase electromagnetic systems

Kołota J., Smykowski J., Stępień S., Szymański G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

R. 83, nr 11

29-31

EN

In this paper an effective approach for parallel computations of multiphase electromagnetic systems is presented. This method is used to accelerate solving of multiphase models using socket interface algorithm. Discussed algorithm has been examined in example of 3D FE three-phase transformer.

PL

W niniejszym artykule przedstawiona została efektywna metoda na zrównoleglenie obliczeń dla wielofazowych układów elektromagnetycznych. Omówione zagadnienie zrównoleglenia obliczeń jest do stosowane w celu przyspieszenia uzyskania rozwiązań dla modeli wielofazowych stosując interfejs gniazd. Omawiany algorytm został sprawdzony na przykładzie obliczeń dla trójwymiarowego modelu transformatora trójfazowego.