Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of the construct type on the availability of the selected groups of technical objects

Pilch Robert, Smolnik Maksymilian

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

133--155

EN

The paper concerns the quantitative assessment of the availability of the groups of machines of the two different types of construct /design/ – traditional and modular, which perform the same functions and in the analyzed groups constitute koon-type reliability structures. The main aim is to determine the size of the differences in the availability and reliability of such groups of machines at different values of the characteristics regarding the failure rate and renewal of their subassemblies and modules. The solution to the problem was obtained through digital simulation, for which the model and assumptions were developed by the authors. The obtained results indicate that the groups of the machines of modular construct /design/ are characterized by better reliability and availability, which may constitute one of the guidelines in the process of making investment decisions and planning the use and maintenance of this type of machines.

PL

Artykuł dotyczy ilościowej oceny gotowości grup maszyn o dwóch różnych typach konstrukcji: tradycyjnej i segmentowej, które pełnią te same funkcje i w analizowanych grupach tworzą struktury niezawodnościowe typu kzn. Głównym celem jest określenie, jak duże są różnice w gotowości i niezawodności takich grup maszyn przy różnych wartościach charakterystyk dotyczących awaryjności i odnowy ich podzespołów i segmentów. Rozwiązanie problemu uzyskano na drodze symulacji cyfrowej, do której model i założenia opracowali autorzy. Uzyskane wyniki wskazują, że lepszą niezawodnością oraz gotowością charakteryzują się grupy maszyn o konstrukcji segmentowej, co może stanowić jedną ze wskazówek w procesie podejmowania decyzji inwestycyjnych i planowania eksploatacji tego typu maszyn.

2

Analysis of the Modernised Railway Vehicle Component with Regard to Reliability and Operational Safety

Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2024

|

Vol. 18, no 3

21--32

EN

This paper presents an analysis of the design of the bogie pivot of an electric multiple unit, which is cast in cast steel to replace the forged pivot used to date. The change in pivot manufacturing technology is justified for economic reasons, but may affect the reliability and operational safety of multiple units. The authors analysed to what extent the change in pivot manufacturing technology from forged to cast can affect the operational reliability of the upgraded structural component and what requirements should be met so that the introduced upgrade does not reduce the operational safety of the electric multiple unit. An important part of the analysis is the consideration of the effect of preventive replacements of the rubber element of the vibration damper on damage to the pivot and vibration damper system. The dependence of damage to the cooperating components of the pivot elements and vibration damper in the system is demonstrated. The lifespan of the rubber element of the damper is considerably less than that of the bogie pivot of the electric traction unit, and its damage increases the probability of damage to the cast steel pivot. This relationship is critical and, in order to ensure the required reliability of the traction unit, a strategy of preventive replacement of the rubber element of the damper was proposed and achieved in the simulation model developed. This issue is presented in this paper because it is fundamental to the safe operation of rail vehicles.

3

Verification of the renewal strategy obtained using a modified decision-random model

Lewandowski Jakub, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian

Journal of KONBiN

|

2023

|

Vol. 53, iss. 2

93--118

EN

The paper presents a verification of the preventive renewal strategies obtained with the decision-random models modified to take into consideration the diverse nature of maintenance activities. The analysis of the obtained strategies was performed by simulation, considering changes to the input values. The costs and numbers of maintenance activities were summarized depending on the individual values, and the total costs of the strategies obtained from the model were compared with strategies assuming renewal every shorter and longer period. This allowed conclusions to be made about the economic viability of using the presented algorithm.

PL

W artykule przedstawiono weryfikację strategii odnowy profilaktycznej uzyskanej za pomocą modeli decyzyjno-losowych zmodyfikowanych celem uwzględniania różnorodnego charakteru działań obsługowych. Analiza otrzymanych strategii została wykonana symulacyjnie, z uwzględnieniem zmian różnych wartości wejściowych. Zestawiono uzyskiwane koszty oraz liczby czynności obsługowych w zależności od poszczególnych wartości, a także porównano sumaryczne koszty strategii otrzymanych z modelu ze strategiami zakładającymi odnowę co krótszy i dłuższy czas. Pozwoliło to na sformułowanie wniosków dotyczących zasadności ekonomicznej wykorzystania przedmiotowego algorytmu.

4

Conception of a Durability Prediction Method for a Metal-elastomer Machine Mount

Sikora Wojciech, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2023

|

Vol. 17, no 5

28--40

EN

Elastic elements utilised in the support systems of machines are subjects to deterioration processes dependent on the character of their operational loads, work environment and construction. The extent of this change and work time after which it occurs is important information in the maintenance process, necessary for its planning. This paper presents the developed concept of durability prediction method of a four-joint metal-elastomer machine support based on the variation of working temperature of its elastomer elements. Therefore, the solution enables the estimation of significant indexes determining the life cycle of the mount. The developed simulation model is a useful tool for designers, allowing them to estimate the time of the machine mount’s correct work. It also helps the operator to schedule the inspections of technical condition (degree of wear) of the machine mount and prepare its replacement operations accordingly. This problem is significant because any failure to an element usually generates higher costs than carrying out a scheduled preventive replacement.

5

APEKS 2 as a modification of the APEKS method

Pilch Robert

Journal of KONBiN

|

2022

|

Vol, 52, iss. 2

117--141

EN

The study presents the APEKS 2 method as a proposal of modification of the APEKS method, used to evaluate and select one of the many variants of organizational and technical solutions using their multi-criteria evaluation. The proposed modification of the method consists mainly in changing the procedure of determining the numerical weights of the evaluation criteria. As a result of the proposed change, the possibility of disregarding the influence of a given criterion on the final score is eliminated, unless it is an action intended by the evaluator. Moreover, the introduced change increases the accuracy of the method and allows to better reflect the preferences of the evaluator. Thanks to this, the APEKS 2 method gives the possibility of a better evaluation and, as a result, a more precise selection of the best of the compared technical solutions. The original method and its modification are also suitable for multi-criteria evaluation and selection of the best solution in non-technical applications.

PL

W opracowaniu przedstawiono metodę APEKS 2 jako propozycję modyfikacji metody APEKS, służącej do oceny i wyboru jednego z wielu wariantów rozwiązań organizacyjno-technicznych przy zastosowaniu ich oceny wielokryterialnej. Zapropo-nowana modyfikacja metody polega przede wszystkim na zmianie sposobu określania liczbowych wag kryteriów oceny. W efekcie eliminuje się możliwość pominięcia wpływu danego kryterium na ocenę końcową, chyba że będzie to działanie zamierzone przez oceniającego. Ponadto wprowadzona zmiana zwiększa dokładność metody i pozwala w większym stopniu odzwierciedlić preferencje oceniającego. Dzięki temu metoda APEKS 2 daje możliwość lepszej oceny i w efekcie precyzyjniejszego wyboru najlepszego z porównywanych rozwiązań technicznych. Analizowana metoda oraz jej modyfikacja nadaje się również do wielokryterialnej oceny i wyboru najlepszego rozwiązania w zastosowaniach pozatechnicznych.

6

Physical and reliability aspects of high-pressure ammonia water pipeline failures

Michnej Maciej, Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Sikora Wojciech, Smolnik Maksymilian, Drożyner Przemysław

Eksploatacja i Niezawodność

|

2022

|

Vol. 24, no. 4

728--737

EN

The paper concerns the problem of the occurrence of failures of the high-pressure ammonia water pipeline of the coke oven battery complex, which is affected by chemical and thermal factors as well as the operating pressure occurring during its use. Pipeline failures manifested themselves as leaks (leakage of the medium) due to cracks in the area of the pipeline thermal elongation compensators. The conducted tests included, among others: visual inspection, penetration tests, macroscopic and microscopic tests as well as chemical analysis of the material. The study includes microscopic photographs of the material structure and cracks. The results of the pipeline strength and reliability analysis were also presented. On the basis of the conducted research and analyses conclusions were formulated. The assumed cause of the damage was the incorrectly made welded joints. Formulated recommendations and proposals for actions aimed at avoiding further failures of this and similar pipelines were related to the inspection time and preventive renewal.

7

Assessment of the influence of preventive maintenance on the reliability and availability indexes of diesel locomotives

Szkoda Maciej, Kaczor Grzegorz, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Konieczek Zbigniew

Transport Problems

|

2021

|

T. 16, z. 1

5--18

EN

The article investigates the influence of preventive maintenance on the reliability and availability indexes of the railway means of transport, which also determine the economic aspects of their operation and maintenance. The research was done using the method based on fault tree analysis (FTA) and Monte Carlo simulation. The authors performed a cause and effect analysis of the occurrence of undesirable events during the operation of selected vehicles. They identified the weakest components of the rail vehicle that affect the downtime and mean availability most significantly. Specialized software including Weibull++, BlockSim, and MiniTab aided calculations were used to illustrate the application of the results of a modernization project involving a 6Dg diesel locomotive, carried out in cooperation with the biggest Polish rail carrier. The applicability of the proposed tools has been verified on the example of a selected sample of 75 diesel locomotives employing data on their use and maintenance acquired in the real operation process. The obtained results indicate that the proposed approach can be particularly useful in practice when assessing the applied rail vehicle maintenance strategy, and while developing new strategies and selecting the best one to implement.

8

An evaluation method of preventive renewal strategies of railway vehicles selected parts

Lewandowski Jakub, Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan, Wiązania Grzegorz

Eksploatacja i Niezawodność

|

2021

|

Vol. 23, no. 4

678--684

EN

The aim of the work was to develop a method of verification of the preventive renewal strategies, which enables a simulation evaluation of the effects of the application of a specific schedule of inspections of parts that are important in the operation of complex renewable technical objects. Using it requires having an already established schedule of inspections, and the result of applying the method is determined by indicators that assess the usefulness of the strategy, even before implementation. The developed computational tool was used to evaluate the renewal strategy of the current collector contact plates. Based on the real operational data, several renewal intervals were considered, determining the frequency of events involving the plate covering a specific mileage, from exceeding the wear control limit value to the next inspection (replacement). The proposed verification method is an important tool for testing and planning technical inspections for systems and elements with planned wear, and parts are periodically replaced.

9

Simulation-based forecasting of the reliability of systems consisting of elements described by a number of failure probability distributions

Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan, Wiązania Grzegorz, Lewandowski Jakub

Journal of KONBiN

|

2020

|

Vol. 50, iss. 2

63--82

EN

The paper presents the developed simulation model enabling the evaluation of the reliability of technical objects, which in the process of operation is subjected to several different groups of factors causing their failures. Probability distributions of failures resulting from wear and random factors are used in the developed model to estimate the time of operation of the elements and the reliability of the system. The developed model together with the appropriate computer program is a tool of significant importance for design and operational practice. It enables decision-makers to estimate the reliability of elements and the whole system before the beginning of their operation.

PL

W artykule przedstawiono opracowany model symulacyjny umożliwiający ocenę niezawodności obiektów technicznych, które w procesie eksploatacji podlegają kilku różnym grupom czynników powodujących ich uszkodzenia. Rozkłady prawdopodobieństwa uszkodzeń wynikających ze zużycia i czynników losowych są w opracowanym modelu wykorzystywane do prognozowania czasu pracy elementów i niezawodności układu. Model ten wraz z odpowiednim programem komputerowym stanowi narzędzie o istotnym znaczeniu dla praktyki projektowej i eksploatacyjnej. Umożliwia decydentom szacowanie niezawodności elementów oraz całego układu jeszcze przed rozpoczęciem jego eksploatacji.

10

A model of an adaptive strategy of preventive maintenance of complex technical objects

Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan, Wiązania Grzegorz

Eksploatacja i Niezawodność

|

2020

|

Vol. 22, no. 1

35--41

EN

The paper presents results of the analysis of the developed models for complex technical objects preventive maintenance scheduling. Models based on two different sets of assumptions were developed. The general problem solved was to determine the joint time of preventive renewal for a group of parts or subassemblies. The purpose of the first model (the model of scheduled preventive maintenance strategy) is to determine the profitability of constant application of a previously developed preventive maintenance schedule for a part undergoing post-failure renewal. The second model (the model of adaptive strategy of a system’s preventive maintenance) allows one to determine a new joint time of preventive renewal for a group of parts each time when one of them is undergoing a post-failure renewal. The initial preventive maintenance strategy for each part or subassembly was obtained using typical tools for maintenance planning (decision-random models based on dynamic programming and Bellman’s principle of optimality). Exemplary simulation calculations with the use of both models were made and their results presented as the total maintenance costs estimated for the renewal strategies developed. The object of the analysis were the chosen geometrical features of a rail vehicle wheel changing due to its wear during operation. Based on this kind of analysis, one can choose a better preventive maintenance model for a specific application area.

PL

W artykule przedstawiono wyniki analizy opracowanych modeli do planowania odnowy profilaktycznej złożonych obiektów technicznych, które oparto o dwa różniące się od siebie zestawy założeń. Rozwiązywany problem dotyczy określenia wspólnego czasu odnowy profilaktycznej grupy części lub podzespołów złożonego obiektu. Pierwszy z opracowanych modeli (model planowej strategii odnowy prewencyjnej) pozwala określić zasadność przeprowadzenia ustalonego wcześniej, planowego odnowienia prewencyjnego części obiektu, która została już odnowiona poawaryjnie. Drugi model (model adaptacyjnej strategii odnowy prewencyjnej) umożliwia wyznaczenie najbliższego wspólnego czasu odnowy profilaktycznej grupy części, z których jedna aktualnie podlega odnowie poawaryjnej. Początkowe (wyjściowe) strategie odnowy profilaktycznej każdej części bądź podzespołu wyznaczone zostały za pomocą standardowych narzędzi do planowania odnawiania profilaktycznego (modeli decyzyjno-losowych wykorzystujących programowanie dynamiczne Bellmana). Posługując się opracowanymi modelami odnowy, przeprowadzono przykładowe obliczenia symulacyjne, których wyniki przedstawiono w postaci całkowitych kosztów obsługiwania dla każdej z uzyskanych strategii. Przedmiotem analizy były wybrane cechy geometryczne koła pojazdu szynowego, których wartości zmieniają się na skutek zużycia w procesie eksploatacji. Na podstawie tego rodzaju analiz można wybrać lepszy (tj. efektywniejszy ekonomicznie) z modeli dla konkretnego zastosowania w praktyce.

11

A simulation model for regenerated objects with multiparameter evaluation of technical condition reliability estimation

Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan, Wiązania Grzegorz

Journal of KONBiN

|

2019

|

Vol. 49, iss. 2

7--30

EN

The paper presents the developed simulation model allowing one to estimate the reliability of objects whose technical condition is described by a set of geometrical features. Their values change during operation because of the wearing processes of the part under consideration. The operational availability (or unavailability) of a technical object is determined by the evaluation conducted using a set of criteria referring to its analysed features. In addition, the proposed model enables one to take into account the regeneration of such objects.

PL

W artykule zaprezentowano opracowany model symulacyjny przeznaczony do wyznaczania niezawodności obiektów, których stan techniczny charakteryzowany jest za pośrednictwem zespołu cech geometrycznych. Ich wartości ulegają zmianom w czasie eksploatacji, na skutek postępującego zużycia. O zdatności (albo niezdatności) obiektu technicznego decyduje ocena przeprowadzana z wykorzystaniem zestawu kryteriów odnoszących się do jego analizowanych cech. Zbudowany model umożliwia ponadto uwzględnienie regeneracji takich obiektów.

12

A method for rapid evaluation of k-out-of-n systems reliability

Młynarski Stanisław, Pilch Robert, Smolnik Maksymilian, Szybka Jan, Wiązania Grzegorz

Eksploatacja i Niezawodność

|

2019

|

Vol. 21, no. 1

170--176

EN

IEC 61508 standard could be used in the evaluation of safety of the k-out-of-n technical systems, including elements which may remain in one out of four different reliability states. Such a model leads to the huge complexity of analytical calculations and the limitations of its practical application possibilities. Therefore, a computerised method using Markov processes for estimating the reliability of k-out-of-n systems was developed. The algorithmization of the applied computational procedure was performed. It allowed one to analyse systems including a huge number of elements. An algorithm that may be applied for complex k-out-of-n systems was developed and used for exemplary calculations. The developed method was verified by comparing the obtained results with the ones obtained from analytical method as well as simulation method. The compatibility of results obtained in the two methods confirms the correctness of the developed procedure and proposed computer program which now offers the possibility of doing calculations for k-outof-n structures with more than three elements required for the system’s proper functioning and significantly accelerates calculations. Reliability and safety are priorities in the operation of technical systems. This decides of the applicability of the calculation methods described. The operational safety aspects are of particular significance in cases when the occurrence of a failure is a hazard to people’s health and life, ecological risk or considerable financial loss.

PL

Norma IEC 61508 może być stosowana do oceny poziomu bezpieczeństwa układów technicznych typu k z n, w których elementy mogą pozostawać w jednym z czterech różnych stanów. Przyjęcie takiego modelu prowadzi do ogromnej złożoności obliczeń analitycznych i ograniczeń w praktycznych możliwościach ich zastosowania. W związku z tym, do oceny niezawodności tego typu układów opracowano komputerową metodę wykorzystującą procesy Markowa. Następnie przeprowadzono algorytmizację opracowanej procedury obliczeniowej, co pozwoliło na analizę systemów obejmujących dużą liczbę elementów. Na podstawie opracowanego algorytmu przeprowadzono przykładowe obliczenia. Opracowaną metodę zweryfikowano porównując otrzymane wyniki z wynikami uzyskanymi metodą analityczną oraz metodą symulacyjną. Zgodność wyników uzyskanych w tych dwóch metodach potwierdza prawidłowość opracowanej procedury i proponowanego programu komputerowego, który oferuje obecnie możliwość wykonywania obliczeń dla struktur typu k z n z więcej niż trzema elementami wymaganymi do prawidłowego funkcjonowania całego systemu i znacząco przyspiesza obliczenia. Niezawodność i bezpieczeństwo są priorytetami w eksploatacji systemów technicznych i mają szczególne znaczenie w przypadkach, gdy wystąpienie awarii stanowi zagrożenie dla zdrowia i życia ludzi, powoduje ryzyko ekologiczne lub znaczne straty finansowe.