Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Multiparameter reliability model for SiC power MOSFET subjected to repetitive thermomechanical load

Bąba Sebastian

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2021

|

Vol. 69, nr 3

art. no. e137386

EN

The main drawback of any Design for Reliability methodology is lack of easy accessible reliability models, prepared individually for each critical component. In this paper, a reliability model for SiC power MOSFET in SOT – 227 B housing, subjected to power cycling, is presented. Discussion covers preparation of Accelerated Lifetime Test required to develop such reliability model, analysis of semiconductor degradation progress, samples post-failure analysis and identification of reliability model parameters. Such model may be further used for failure prognostics or useful lifetime estimation of High Performance Power Supplies.

2

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.

3

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.

4

Zagrożenie i ryzyko w systemie hydrologicznym

Ozga-Zieliński B.

Gospodarka Wodna

|

2018

|

Nr 6

171--180

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie teorii niezawodności, jej praktycznego aspektu, jakim jest inżynieria niezawodności i jej narzędzia opisu matematycznego obiektów i systemów technicznych w pełni zaprojektowanych i zbudowanych przez człowieka, do opisu struktury niezawodnościowej systemu quasi-naturalnego - systemu hydrologicznego, jego bezpieczeństwa oraz występujących w nim zagrożeń wynikających z pojawiania się meteorologicznych i hydrologicznych zdarzeń ekstremalnych, traktowanych jako zdarzenia niepożądane powodujące ryzyko wystąpienia strat zarówno finansowych, jak i ludzkich. Proponowane w artykule metody szacowania zagrożeń, ryzyka i strat związanych z występowaniem ekstremalnych zdarzeń hydrologiczno-meteorologicznych mają na celu zwiększenie możliwości obronnych przed tymi zdarzeniami i poprawienie zarządzania ryzykiem ich pojawiania się oraz wzmocnienie aktualnie stosowanych metod ochrony przed powodziami zgodnymi z wytycznymi europejskiej Dyrektywy Powodziowej.

EN

The article presents the application of the theory of reliability and, more precisely, its practical aspect i.e. reliability engineering and the tools it has for mathematical description of technical facilities and systems, fully designed and built by the man, for the purposes of describing the reliability structure of the quasi-natural system - hydrologic system, its safety, as well as hazards appearing therein and related to the occurrence of undesired meteorological and hydrological extreme events causing the risk of financial losses and casualties. The suggested methods of assessment of hazards, risks and losses related to the occurrence of extreme hydrological and meteorological events are aimed at enhancing the possibilities of protection against such phenomena and improving the management of the risk of their occurrence, as well as strengthening the currently used flood protection methods compliant with the EU Flood Directive guidelines.

5

On System Reliability of Increasing multi-state linear k-within-(m,s)-of-(m,n):F lattice system

Taha R.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

73--82

EN

A "multi-state linear k-within-(m,s)-of-(m,n):F lattice system" (MS L(k,m,s,n:F)) comprises of m×n components, which are ordered in m rows and n columns. The state of system and components may be one of the following states: 0, 1, 2, …, H. The state of MS L(k,m,s,n:F) is less than j whenever there is at least one sub-matrix of the size m×s which contains kl or more components that are in state less than l for all j ≤ l ≤ H. This system is a model for many applications, for example, tele communication, radar detection, oil pipeline, mobile communications, inspection procedures and series of microwave towers systems. In this paper, we propose new bounds of increasing MS L(k,m,s,n:F) reliability using second and third orders of Boole-Bonferroni bounds with i.i.d components. The new bounds are examined by previously published numerical examples for some special cases of increasing MS L(k,m,s,n:F). Also, illustration examples of modelling the system and numerical examples of new bounds are presented. Further, comparisons between the results of second and third orders of Boole-Bonferroni bounds are given.

PL

"Wielostanowy system liniowy k-w- ( m, s ) -z- ( m, n ):F o strukturze kratowej" (MS L(k, m, s, n:F)) składa się z m × n elementów, uporządkowanych w m wierszach i n kolumnach. Stan systemu i elementów może być jednym z następujących stanów: 0, 1, 2, ..., H. Stan MS L (k, m, s, n: F) jest mniejszy niż j, gdy istnieje co najmniej jedna pod-matryca o rozmiarze m × s, która zawiera kl lub więcej elementów, które znajdują się w stanie mniejszym niż l dla wszystkich j ≤ l ≤ H. System ten stanowi model dla wielu zastosowań, na przykład w telekomunikacji, detekcji radarowej, rurociągach naftowych, komunikacji mobilnej, procedurach przeglądu oraz systemach wież radiolinii. W niniejszym artykule proponujemy nowe granice zwiększania niezawodności MS L ( k, m, s, n: F) z wykorzystaniem drugiego i trzeciego stopnia nierówności Boole'a–Bonferroniego z niezależnymi elementami o jednakowym rozkładzie. Nowe granice omówiono na podstawie poprzednio publikowanych przykładów numerycznych dla niektórych szczególnych przypadków zwiększania MS L ( k, m, s, n: F). Przedstawiono także przykłady ilustrujące modelowanie systemu oraz numeryczne przykłady nowych granic. Ponadto porównano wyniki uzyskane dla drugiego i trzeciego stopnia nierówności Boole'a–Bonferroniego.

6

Niezawodność w systemie hydrologicznym

Ozga-Zieliński B.

Gospodarka Wodna

|

2017

|

Nr 7

195--202

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie teorii niezawodności, jej praktycznego aspektu, jakim jest inżynieria niezawodności, jej narzędzia opisu matematycznego obiektów i systemów technicznych w pełni zaprojektowanych i zbudowanych przez człowieka, do opisu struktury niezawodnościowej systemu quasi-naturalnego- systemu hydrologicznego, jego bezpieczeństwa oraz występujących w nim zagrożeń wynikających z pojawiania się meteorologicznych i hydrologicznych zdarzeń ekstremalnych, traktowanych, jako zdarzenia niepożądane powodujące ryzyko wystąpienia strat zarówno finansowych, jak i ludzkich.

EN

The article presents the application of the reliability theory, its practical aspect being the reliability engineering, the tools it has for describing mathematical objects and technical systems fully designed and constructed by man, as well as describing the reliability structure of a quasi-natural system - a hydrological system, its safety and hazards resulting from meteorological and hydrological extreme phenomena, treated as undesired events leading to a risk of occurrence of financial and human losses.

7

Application of logical differential calculus and binary decision diagramin importance analysis

Zaitseva E., Levashenko V., Kostolny J.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2015

|

Vol. 17, no. 3

379--388

EN

System availability evaluation includes different aspects of system behaviour and one of them is the importance analysis. This analysis supposes the estimation of system component influence to system availability. There are different mathematical approaches to the development of this analysis. The structure function based approach is one of them. In this case system is presented in form of structure function that is defined the correlation of system availability and its components states. Structure function enables one to represent mathematically a system of any complexity. But computational complexity of structure function based methods is time consuming for large-scale system. Decision of this problem for the calculation of importance measures can be realized based on application of two mathematical approaches. One of them is Direct Partial Boolean Derivative. New equations for calculating the importance measures are obtained in terms of these derivatives. Other approach is Binary Decision Diagram (BDD), which supports efficient manipulation of Boolean algebra. In this paper new algorithms for calculating of importance measures by Direct Partial Boolean Derivative based on BDD are proposed. The experimental results of comparison these algorithms with other show the efficiency of new algorithms for calculating Direct Partial Boolean Derivative and importance measures.

PL

Ocena gotowości systemu, analiza czułości, miary ważności oraz optymalna konstrukcja to istotne zagadnienia, które stały się obiektem badań z zakresu inżynierii niezawodności. Istnieją różne podejścia matematyczne do owych problemów. Jednym z nich jest podejście oparte na funkcji struktury. Funkcja struktury umożliwia analizę systemów o wszelkim stopniu złożoności. Jednakże, w przypadku sieci o dużej skali, złożoność obliczeniowa metod opartych na funkcji struktury sprawia, że metody te są czasochłonne. W przedstawionej pracy proponujemy wykorzystanie dwóch metod matematycznych analizy ważności. Pierwszą z nich jest bezpośrednia cząstkowa pochodna boole'owska, w kategoriach której opracowano nowe równania do obliczania miar ważności. Drugą jest binarny diagram decyzyjny, który wspiera efektywną manipulację na wyrażeniach algebry Boole'a. W artykule zaproponowano dwa algorytmy służące do obliczania bezpośredniej cząstkowej pochodnej boole'owskiej w oparciu o binarny diagram decyzyjny funkcji struktury. Wyniki eksperymentów wykazują skuteczność nowo opracowanych algorytmów w obliczaniu bezpośredniej cząstkowej pochodnej boole'owskiej oraz miar ważności.

8

Asset management supported by reliability engineering

Mettas A.

Journal of KONBiN

|

2013

|

No. 1 (25)

117--128

EN

Reliability methods are widely applied in design and manufacturing. Techniques such as FMEA, Life Data Analysis (aka Weibull analysis), Reliability Growth, System Analysis and Simulation, and FRACAS amongst others, represent the foundation of a solid reliability program. The collection of these tools and the process of deploying them appropriately is known as DFR in the design and manufacturing sector. Some of these tools and methods have also been applied in the maintenance sector (operators vs. manufacturers), but in many cases not as extensively. In this paper we propose a process for deploying different reliability tools and methodologies and we review their applicability in Asset Management. The proposed Asset Performance Management Process is linked to the DMAIC process and was inspired from the very successful DFR process. The proposed APM process lays down the different APM stages and the corresponding activities within each stage that need to be performed in order to achieve and sustain high asset reliability and availability, as well as reduce the operating costs.

PL

Metody niezawodnościowe są powszechnie stosowane w projektowaniu i produkcji. Takie techniki jak FMEA, Analiza Danych Życiowych Life Data Analysis (zwana też analizą Weibulla), Wzrost Niezawodności, Analiza i Symulacja Systemu oraz FRACAS reprezentują podstawę solidnego programu niezawodnościowego. Zbiór tych narzędzi oraz proces ich odpowiedniego wdrażania jest w sektorze projektowania i produkcji znany jako DFR. Niektóre z tych narzędzi i metod znalazły zastosowanie również w sektorze konserwacji (między operatorami i producentami), lecz wielokrotnie nie w tak dużym zakresie. W niniejszym artykule proponujemy proces wdrażania różnych narzędzi i metodologii niezawodnościowych, a także omawiamy ich przydatność w Zarządzaniu Aktywami. Proponowany Proces Zarządzania Wydajnością Aktywów (APM) jest powiązany z procesem DMAIC i został zainspirowany bardzo udanym procesem DFR. Proponowany proces APM rozmieszcza poszczególne etapy i czynności powiązane z każdym etapem, które muszą zostać wykonane w celu osiągnięcia i utrzymania wysokiej niezawodności i dostępności aktywów, jak też redukcji kosztów operacyjnych.

9

Reliability theory

Janošková K., Král P.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2013

|

R. 14, nr 3

1053-1058

EN

The contribution deals with the issue of reliability theory and its principles used in the field of reliability engineering. The contribution focuses attention on the mutual linkage among risk engineering, quality engineering and reliability engineering, defines the term of reliability and clarifies reliability theory in general. The article gives an overview of the most frequently used indicators widely used in reliability theory such as probability density of failure occurring, mean and (high) failure rate, mean time between failures, mean time to failure, average life etc. and briefly defines selected reliability systems used in reliability analyses.

10

Analysis of possibilities of application of reliability engineering in monitoring vertical displacements

Kościk P.

Reports on Geodesy

|

2011

|

z. 1/90

183-189

EN

Reliability engineering is widely applied in many technical areas. It is always used when we deal with utilisation of materials, constructed elements, subsystems, being parts of systems or entire objects. In geodesy issues related to reliability engineering have been introduced recently. They are connected with city vertical control networks. Those networks, considered as a "material" product, undergo the process of ageing. Researchers dealing with those issues apply reliability engineering to forecast the level of degradation of those networks. Such forecasts allow to commence certain efforts in order to maintain the quality of a network at the level which ensures it correct operations performed for economic purposes. Monitoring of vertical networks is important in order to ensure the safety of many building constructions. The basis for determination of displacements is to ensure the continuation of operation of the reference base in the designed control network. The paper will present analysis and proposals concerning utilisation of elements of reliability engineering for estimations of durability of reference bases and their comparison for utilisation in the process of forecasting the durability of city vertical control networks.

11

Operational reliability of geodetic control points

Wolski B.

Geodezja i Kartografia

|

2007

|

Vol. 56, no 2

83-94

EN

Methods of reliability engineering allow to anticipate an efficiency both geodetic network and single control points throughout the period of its operating. A reliability assess~ent of a predicted survey object behaviour produces data useful in optimisation of survey scope, timetable and accuracy. The essentials of reliability approach and procedures of finding of operational reliability characteristics have been presented in the paper. The presented characteristics include: the failure rate function A(t), the reliability function R(t) and the random object life F(t). Methods applied in reliability engineering viz. method of complete probability and method of evaluation of raw and parallei reliable structures have been adopted for survey purposes. Besides the standard ones original methods are also presented in the paper. Their concept lies on finding of stability functions and reliability characteristics indicated by means of statistical tests referring to density probability of predicted displacements. Although the presented theory is of general character the main application is focused on leveUing networks.

PL

Metody inżynierii niezawodności umożliwiają ocenę jakości osnów i pojedynczych punktów geodezyjnych w okresie ich użytkowania. Niezawodnościowa analiza zachowania się obiektu geodezyjnego w okresie przyszłej eksploatacji dostarcza danych przydatnych w optymalizacji zakresu, harmonogramu oraz dokładności planowanych pomiarów. W artykule przedstawiono podstawy podejścia niezawodnościowego i procedury wyznaczania wskaźników niezawodności eksploatacyjnej. Charakterystyki niezawodności eksploatacyjnej przedstawione w artykule obejmują funkcję intensywności uszkodzeń A(t), funkcję niezawodności R(t) i funkcję losowej trwałości obiektu F(t). Metody stosowane w inżynierii niezawodności, w tym ocenę niezawodności eksploatacyjnej metodą prawdopodobieństwa zupełnego oraz metodę oceny niezawodności złożonych struktur zaadoptowano dla potrzeb problemu pomiarowego. Poza standardowymi metodami inżynierii niezawodności w artykule przedstawiono także oryginalne procedury. Ich podstawę stanowią funkcje stabilności i wskaźniki niezawodności eksploatacyjnej wyznaczane metodą testów statystycznych na podstawie gęstości prawdopodobieństwa przemieszczeń prognozowanych. Jakkolwiek zaprezentowana teoria niezawodności eksploatacyjnej ma ogólny charakter, to najlepiej wpisuje się w problematykę pomiarów wysokościowych.

12

Niezawodna jakość

Lewin W., Hryniewicz O.

Problemy Jakości

|

2006

|

R. 38, nr 10

22-24

PL

Nieczęsto rozważane w obszarze jakości zagadnienie niezawodności wyrobów. Wprowadzenie do zarządzania i inżynierii niezawodności bez formalizacji matematycznej.