Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Four-state stochastic model of changes in the reliability states of a motor vehicle

Girtler J., Ślęzak M.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2013

|

Vol. 15, no. 2

156-160

EN

The properties of semi-Markov processes have been generally characterized and the applicability of the theory of such processes to the determining of the reliability of motor cars and other road vehicles has been explained. A formal description of the process of changes in the motor vehicle technical states considered as reliability states and a model of this process in the form of a one-dimensional stochastic process have been presented. The values of this process are the technical states of the motor vehicle in question that have significant practical importance. A four-state set of states interpreted as follows has been adopted: full (complete) serviceability, partial (incomplete) serviceability, task-limiting serviceability,and complete (total) unserviceability. Based on the initial distribution adopted and the functional matrix worked out, the boundary distribution of the process of changes in the technical (reliability) states of the motor vehicle has been defined. The probability of the vehicle being fully serviceable has been considered a measure of the vehicle reliability for a long period of vehicle operation. A possibility of defining the vehicle reliability in the form of a probability that a task would also be fulfilled by the vehicle being partially serviceable has also been indicated.

PL

W artykule scharakteryzowano ogólnie własności procesów semimarkowskich i uzasadniono możliwości ich zastosowania do określenia niezawodności samochodów i innych pojazdów drogowych. Przedstawiono formalny opis procesu zmian stanów technicznych samochodów uznanych za stany niezawodnościowe oraz model tego procesu w postaci jednowymiarowego procesu stochastycznego. Wartościami tego procesu są występujące w czasie eksploatacji stany techniczne samochodów, mające istotne znaczenie praktyczne. Przyjęto czterostanowy zbiór stanów o następującej interpretacji: stan zdatności pełnej (całkowitej), stan zdatności częściowej (niepełnej, niecałkowitej), stan niepełnej zdatności zadaniowej i stan niezdatności pełnej (całkowitej). Na podstawie przyjętego rozkładu początkowego i opracowanej macierzy funkcyjnej został określony rozkład graniczny procesu zmian stanów technicznych (niezawodnościowych) samochodu. Prawdopodobieństwo istnienia stanu zdatności pełnej (całkowitej) samochodu zostało uznane za miarę jego niezawodności w długim okresie czasu eksploatacji. Wskazano też na możliwość określenia niezawodności samochodu w formie prawdopodobieństwa, w którym uwzględniony został przypadek wykonania zadania przez samochód także wtedy, gdy znajduje się on w stanie zdatności częściowej.

2

Problemy oszacowania trwałości i niezawodności silników o zapłonie samoczynnym z zastosowaniem teorii procesów semimarkowskich i diagnostyki

Girtler J.

Combustion Engines

|

2013

|

R. 52, nr 3

359--366

PL

W artykule przestawiono znaczenie trwałości i niezawodności silników o zapłonie samoczynnym w eksploatacji systemów technicznych, w których są zastosowane. Wykazano, że do oszacowania trwałości i niezawodności wspomnianych silników bardziej przydatne są modele opracowane w formie semimarkowskiego procesu zmian stanów technicznych tego rodzaju silników w porównaniu do modeli proponowanych w klasycznej teorii niezawodności. Scharakteryzowano możliwości zastosowania modeli semimarkowskich do badań trwałości i niezawodności tych silników. Uzasadniono konieczność zastosowania diagnostyki technicznej w tego rodzaju badaniach. Przedstawiono przyczyny powodujące niepewność sformułowania właściwej diagnozy ze szczególnym uwzględnieniem czynników wpływających na błędy pomiarów, ale przede wszystkim na niedokładność pomiarów wykonywanych podczas badań diagnostycznych. W podsumowaniu tego artykułu zwrócono uwagę na te walory, które (zdaniem autora) mają najistotniejsze znaczenie w fazie projektowania i eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym, szczególnie stosowanych w siłowniach okrętowych jako silniki napędu głównego statku (silniki główne).

3

Model procesu eksploatacji obiektu technicznego

Kierzkowski A.

Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe

|

2013

|

R. 14, nr 3

2193-2200

PL

Przedstawiony w pracy model może być wykorzystywany w procesie analizy różnego rodzaju zagadnień, obejmujących problem modelowania procesu eksploatacji obiektu technicznego. Opracowany model pozwala na: ocenę zgodności funkcjonującego procesu eksploatacji obiektu z założonym harmonogramem, ocenę wyników procesów eksploatacji obiektu technicznego poprzez analizę funkcji prawdopodobieństw stanów oraz funkcje gotowości obiektu technicznego, symulację procesu eksploatacji w fazie projektowania jego procesu użytkowania oraz obsługiwania. Przedstawiony w pracy model umożliwia analizę oraz symulowanie procesu eksploatacji obiektu technicznego, posiada jednak pewne ograniczenia: brak możliwości zmiany harmonogramu procesu eksploatacji obiektu technicznego w dowolnej chwili jego realizacji; brak własności dyspozytorskich modelu, mających na celu wskazanie możliwości zmian w procesie eksploatacji mających na celu osiągnięcie założonych kryteriów (minimalna wartość prawdopodobieństwa stanu, minimalny poziom funkcji gotowości procesu); brak implementacji zdarzeń losowych z innego systemu, w celu zamodelowania potencjalnie możliwych zdarzeń losowych, mających wpływ na proces eksploatacji obiektu technicznego.

EN

Aim of the study which was to develop a model of the operation of a technical process of timing, was executed by developing the following partial tasks: defining the basic relationship between the stages of the operation of a technical process, adopting theoretical assumptions, describing modeled the operation of a technical process, developing a model of the operation of a technical process, verify the operation of a process model based on a technical inquiry into the real system operation of low cost airlines aircrafts. Model presented in this work can be used in the analysis of various issues, including the problem of modeling the operation of a technical process. The model allows to: evaluate of assessment process, exploit the functioning of the schedule, evaluate the results of the operation of a technical process by analyzing the functions of probabilities of states of readiness of a technical object, simulating the operation process in the design phase of the process of use and handling. Presented model provides analyzing and simulating the operation of a technical process, but it also has some limitations: it is not possible to change the schedule of operation of a technical object at any time for its implementation, lack of ownership of dispatching model, designed to identify possible changes in the operation process to achieve established criteria (minimum probability of a minimum level of preparedness functions of the process), lack of implementation of the mishap from another system, in order to model a potentially possible random events that affect the operation of a technical process.

4

Application of the theory of semi-Markov processes to the development of a reliability model of an automotive vehicle

Girtler J., Ślęzak M.

Archiwum Motoryzacji

|

2012

|

Nr 2

15-27

EN

A possibility of applying the theory of semi-Markov (semimarkovian) processes to the description of the reliability of an automotive vehicle has been presented, with taking a passenger car as an example. In the car considered, such constructional systems (functional components) as engine with fuel, lube oil, and coolant feeding systems, clutch, gearbox, drive shaft, driving axle, steering and suspension system, braking system, electrical system, body with chassis, and measuring and monitoring equipment have been distinguished. A reliability model of the car has been developed in the form of a semi-Markov process, which is a single-state model. The set of reliability states has been built as consisting of one state of car serviceability and ten states of the functional components as specified above. A graph of changes in these states has been shown and an initial distribution and a functional matrix representing changes in the said reliability states of the car have been defined. Formulas have been derived that define the boundary distribution of the process of changes in the technical states of such a car. This distribution represents the probability of the car being serviceable and unserviceable due to a failure of any of the functional components mentioned above. The possibility of using statistics to estimate the probabilities of changes in the said car reliability states has been presented. A possibility of applying the theory of semi-Markov processes to the investigation of car reliability in the case of defining the instantaneous distribution of the process of changes in the car reliability states has also been mentioned.

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania teorii procesów semi-Markowa (semimarkowskich) do opisu niezawodności samochodu, na przykładzie samochodu osobowego. W rozważaniach uwzględniony został samochód, w którym wyróżniono takie węzły konstrukcyjne (zespoły funkcjonalne) jak: silnik z układami zasilania czynnikami energetycznymi (paliwem, olejem smarowym i cieczą chłodzącą), sprzęgło, skrzynia biegów, wał napędowy, most napędowy, zespół kierowniczy z zawieszeniem, zespół hamulcowy, zespół urządzeń elektrycznych, nadwozie wraz z podwoziem i zespół urządzeń kontrolno-pomiarowych. Opracowano model niezawodnościowy samochodu w formie procesu semimarkowskiego, który jest modelem jedenastostanowym. Do zbioru stanów niezawodnościowych samochodu zakwalifikowano stan zdatności samochodu oraz dziesięć stanów niezdatności wymienionych zespołów funkcjonalnych. Przedstawiono graf zmian tych stanów oraz określono rozkład początkowy i macierz funkcyjną odwzorowującą zmiany wymienionych stanów niezawodnościowych samochodu. Wyprowadzone zostały wzory określające rozkład graniczny procesu zmian stanów technicznych takiego samochodu. Rozkład ten stanowią prawdopodobieństwa przebywania samochodu w stanie zdatności oraz w stanach niezdatności wskutek uszkodzenia dowolnego z wymienionych jego zespołów funkcjonalnych. Przedstawiono możliwość zastosowania statystyki do oszacowania prawdopodobieństw zmiany wspominanych stanów niezawodnościowych samochodu. Zasygnalizowano także możliwość zastosowania teorii procesów semimarkowskich do badań niezawodności samochodów w przypadku opracowania rozkładu chwilowego procesu zmian ich stanów niezawodnościowych.

5

The time of the first transition of the semi-Markov process in the evaluation of diesel engine operation

Rudnicki J.

Silniki Spalinowe

|

2011

|

R. 50, nr 2

89-98

EN

The paper presents the extension of the method discussed in the literature of quantitative evaluation of operation on the example of a marine engine. According to this interpretation, the engine operation can be shown as a physical quantity. In this aspect, based on the main marine diesel engine an evaluation of the usefulness of this index for the description of the engine reliability related properties has been performed. Apart from the generally used reliability indexes, it seems purposeful to consider the engine operation (as well as its functional subsystems) in the evaluative way, so that it could be described by both energy and time. In this aspect, in the analysis the semi-Markov processes theory was used that allowed a description of the concept of the model of the engine deterioration process as a random one. The problem of the time of the first transition of the semi-Markov process to a subset of specified classes of states representing particular technical and reliability-related states of engine was described in detail.

PL

W artykule przedstawiono rozwinięcie prezentowanej w literaturze metody ilościowej oceny działania na przykładzie okrętowego silnika głównego z zapłonem samoczynnym. Według tej interpretacji działanie silnika może być przedstawione jako wielkość fizyczna. W tym aspekcie, na przykładzie okrętowego silnika napędu głównego dokonano oceny przydatności tej wielkości do opisu właściwości niezawodnościowych silnika. Oprócz powszechnie stosowanych wskaźników niezawodnościowych sensowne wydaje się rozpatrywanie działania silnika (jego podsystemów funkcjonalnych) w takim ujęciu wartościującym, aby mogło ono być określone jednocześnie przez energię i czas. W tym aspekcie w przeprowadzonej analizie wykorzystano teorię procesów semi-markowskich, która umożliwiła opracowanie propozycji modelu przebiegu pogarszania działania silnika, jako procesu losowego. Szczegółowo opisano problem czasu pierwszego przejścia procesu semi-Markowa do podzbioru wyodrębnionych klas stanów reprezentujących określone stany techniczne i niezawodnościowe silnika.

6

Steady-state availability of a multi-element symmetric pair

Czaplicki J. M., Kulczycka A. M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2011

|

Vol. 46, nr 3

15-25

EN

This article is a continuation of the consideration in the study "Semi-Markov process for a pair of elements," published in 2011. However, this paper discusses the issues concerning a multi-element symmetric pair and not just a pair of elements alone. The problems with the operation of this type of system are identified and discussed. An analysis of this multi-element system was done with a proposed modelling method of its operation. The presented methods take into account different cases, depending on the result of an empirical study, exactly the type of probability distributions of times of elements states which the system are composed. The modelling method provides solutions that allow the basic reliability pameters of the multi element system to be obtained.

PL

Artykuł jest kontynuacją rozważań zawartych w pracy pod tytułem "Proces semi-Markowa dla pary elementów" opublikowanej w 2011 roku. W tym artykule są omawiane zagadnienia dotyczące wieloelementowej pary symetrycznej, a nie tylko samej pary elementów. Zostały zidentyfikowane i omówione problemy związane z funkcjonowaniem tego typu systemu. Dokonano analizy systemu wieloelementowego wraz z propozycją metody modelowania jego działania. Przedstawione metody uwzględniają różne przypadki w zależności od wyniku badań empirycznych; od rodzaju rozkładu prawdopodobieństwa czasów stanów elementów, z których składa się system. Zaprezentowana metoda modelowania dostarcza rozwiązań, które pozwalają na uzyskanie podstawowych parametrów niezawodnościowych rozważanego systemu wieloelementowego.

7

Semi-Markov process for a pair of elements

Czaplicki J. M., Kulczycka A. M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2011

|

Vol. 46, nr 2

7-16

EN

In the paper a problem of determination of basic reliability parameters and characteristics for a system of pair of elements is considered. Different methods of operation of the system are discussed, however one method was chosen for further analysis as the most convenient one from practical point of view. It was presumed that the system operates following semi-Markov scheme. Basing on that presumption reliability characteristics were constructed and the steady-state availability of the system as well. Because the system consisted of two elements only, authors indicated that it will be convenient to consider a system of two identical series systems operating in parallel with stochastically equal utilization.

PL

W pracy omówione zostało zagadnienie niezawodności systemu składającego się z pary identycznych elementów, w którym jeden element pracuje, a drugi stanowi rezerwę. Różne metody użytkowania tej pary zostały wzięte pod uwagę i jedna metoda wybrana z racji jej najkorzystniejszych właściwości dla praktyki inżynierskiej. W pracy przedyskutowano przypadek, w którym proces eksploatacji pary identyfikuje się jako proces typu semimarkowskiego. Podstawowe charakterystyki procesu zostały skonstruowane, a także zdefiniowano współczynnik gotowości systemu. Autorzy wskazali na dalszy kierunek analizy, w którym rozważa się system skonstruowany nie z dwóch tylko elementów, lecz z dwóch identycznych systemów szeregowych tworzących parę symetryczną.

8

Semi-Markov approach aplied to computation chosen characteristics in simple transportation sets

Zając M., Kierzkowski A.

Logistyka

|

2011

|

nr 6

EN

The main aim of this article is the presentation of the way of making calculation with the application of the semi-Markov processes, with the continuous time t, where nonexponential distribution function is going to be applied. These type of calculations were published but the time there was approaching infinity. Engineering practice proves that the lack of solutions of this issue leads to obtainment of solutions that are encumbered with errors. This article is the first attempt of the error analysis.

PL

Celem artykułu jest przedstawienie sposobu wyznaczania podstawowych charakterystyk związanych z eksploatacją i niezawodnością systemów transportowych wykorzystując procesy semi-markowskie. Zazwyczaj w artykułach technicznych dokonuje się uproszczeń zakładając, że zjawiska "zawsze" mają charakter wykładniczy. Tymczasem rzeczywistość może być opisana poprzez inne, bardziej skomplikowane rozkłady gęstości prawdopodobieństwa występowania różnorodnych zjawisk. Wówczas typowe, oprogramowane metody obliczeniowe nie sprawdzają się, należy sięgnąć po zaawansowane narzędzia matematyczne, takie jak procesy semi-markowskie. Artykuł jest swego rodzaju dyskusją nad pojawiającymi się dylematami podczas wyznaczania charakterystyk niezawodności i eksploatacji przy nie wykładniczych funkcjach rozkładu prawdopodobieństwa przejść miedzy stanami.

9

O pewnej rodzinie procesów eksploatacji systemów szeregowych w zagadnieniach inżynierii górniczej

Czaplicki J.

Przegląd Górniczy

|

2010

|

T. 66, nr 12

26-30

PL

W pracy dokonano analizy procesu eksploatacji systemów, które - z niezawodnościowego punktu widzenia - są systemami szeregowymi, co oznacza, że uszkodzenie dowolnego elementu systemu oznacza uszkodzenie systemu. Przyjęto, że proces eksploatacji systemu można opisać procesem semi-Markowa. Podane zostały przykłady takich systemów stosowanych w inżynierii górniczej. Systemy te mogą się różnić zarówno liczbą elementów strukturalnych, jak i mogą się różnić rozkładami prawdopodobieństw czasów stanów. Istotnym warunkiem jest, aby czasy stanów były stochastycznie niezależne. Pokazano, w jaki sposób można dokonać oceny podstawowych parametrów niezawodności tego typu systemów.

EN

The performed analysis of the systems exploitation process, which - from reliability point of view - are the serial systems, what means, that damage of any system element means damage of the system. It is assumed, that the system exploitation process one can describe by the semi Markow's process. Examples are given of such systems used in mining engineering. This systems can differ by as well number of structural elements as with probabilities distribution of state times. The essential condition is, state times to be stochastic independent. It is shown, by what way one can make evaluation of the basic reliability parameters of this type systems.

10

Energetic aspect of diesel engine operation

Girtler. J.

Silniki Spalinowe

|

2009

|

R. 48, nr 2

84-92

EN

The paper provides a proposal of a quantitative interpretation of operation which (as the operation of Hamilton and Maupertius presented in classical mechanics and the operation issuing from change of the body momentum) is considered as a physical quantity with the measurement unit called a joule-second [joule × second]. An original method for analyzing and estimating the engine operation has been demonstrated in the energetic aspect for the operating needs. The homogenous Poison process and semi-Markov process have been herein applied to justify the usability of such interpreted operation. The two processes have made it possible to formulate a model deterioration of the diesel engine operation over time. Thus, the model is a random Poisson process or semi-Markov process. It has also been shown that the integral calculus can be (and should be) applied to identify the energetic properties of an engine. Considerations on the energetic aspect of diesel engine operation are provided on the example of marine engines of a ship's main propulsion system.

PL

W artykule zaproponowano interpretację wartościującą działania, które (podobnie jak przedstawione w mechanice klasycznej działania Hamiltona i Maupertiusa oraz działanie wynikające ze zmiany pędu ciała) jest rozpatrywane jako wielkość fizyczna o jednostce miary zwanej dżulosekundą [dżul × sekunda]. Przedstawiono oryginalną metodę analizy i oceny działania silników o zapłonie samoczynnym w ujęciu energetycznym na potrzeby eksploatacyjne. Do uzasadnienia przydatności tak interpretowanego działania zastosowano jednorodny proces Poissona i proces semi-Markowa. Procesy te umożliwiły skonstruowanie modelu przebiegu pogarszania się działania silnika o zapłonie samoczynnym z upływem czasu jego funkcjonowania. Modelem tym jest więc proces losowy Poissona lub semi-Markowa. Wykazano też, że do identyfikacji walorów energetycznych silnika może (i powinien) być zastosowany rachunek całkowy. Rozważania dotyczące energetycznego aspektu działania silników o zapłonie samoczynnym przedstawiono na przykładzie silników okrętowych napędu głównego statków morskich.

11

Reliability of a system: loader - crusher - belt conveying for surface mining

Czaplicki J.

Górnictwo Odkrywkowe

|

2009

|

R. 50, nr 4-5

35-39

EN

Belt conveyors are such pieces of equipment that they have very high reliability. They characterise also a number of merits and for this reason they are recommended for wide application. The most sensitive as well as the most expensive item of conveyors is a belt. To keep its durability on high level even in mining operations when tough broken pieces of rock are transported, a sizer is frequently applied to crush rock before its entrance on a belt. A problem that is here considered is an evaluation of reliability of a system: loading machine - crusher - belt conveying. Applied mathematical modelling in this regard by means of Markov processes has sense in a small number of practical cases. In this paper a proposition is being made to apply semi-Markov processes. They have great value of high level of generalization and they allow to construct basic reliability measures for the system considered in a general case.

PL

Przenośniki taśmowe należą do tej klasy urządzeń technicznych, która charakteryzuje się bardzo wysoką niezawodnością. Poza tym wykazują się całym szeregiem dalszych zalet, co sprawia, iż zastosowanie tych urządzeń jest jak najbardziej zalecane. Najbardziej wrażliwym a zarazem najbardziej kosztownym elementem jest taśma przenośnikowa. W celu utrzymania jej wysokiej trwałości w eksploatacji górniczej, gdy transportowane nosiwo jest o bardzo niekorzystnych właściwościach, przed podaniem materiału do odstawy montuje się kruszarkę. Po pokruszeniu, drobny stosunkowo urobek jest łatwo odstawiany do punktu wysypu, a transportujące to nosiwo przenośniki zachowują wysoką niezawodność eksploatacyjną. Problemem jest ocena niezawodności całego systemu: maszyna ładująca - kruszarka - przenośniki taśmowe. Stosowane dotychczas modelowanie matematyczne w oparciu o procesy Markowa dla oceny tej niezawodności jest słuszne w praktyce jedynie w niewielkiej liczbie przypadków. W pracy zaproponowano zastosowanie modelowania w oparciu o procesy semi-Markowa, które mają duży walor wysokiego stopnia generalizacji i pozwalają na konstrukcję podstawowych mierników niezawodności omawianego systemu w przypadku ogólnym.

12

Reliability model of two-shaft turbine combustion engine with heat regenerator

Girtler J.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 4

15-22

EN

The paper presents a possibility of applying the theory of the semimarkovian processes to describe reliability of a ship turbine combustion engine. The considerations concern a two-shaft engine with heat regenerator, consisting of the following systems: compressor with air filter, combustion chamber, heat regenerator, combustion gas generator turbine and power turbine. Formulas have been derived which determine a limiting distribution of the process of changes of technical states, regarding this type of engines. The distribution consists of probabilities of turbine engine staying in ability state as well as in states of disability caused by failures of any of the mentioned systems. Probability of staying the considered combustion engine in ability state can be interpreted as the factor of engine availability for starting and using in compliance with its destination. The elaborated reliability model which enables determining the mentioned probabilities is of the form of a semimarkovian seven-state process which is continuous in time. Attention has been paid that consideration of serial structure in reliability researches on the mentioned engines and application of the formulas known in the classical theory on technical machines reliability can give advantageous results. Acceptance of such assumptions requires proper justification. The presented proposal to define reliability of a two-shaft turbine combustion engine with heat regenerator assumes that the researches will concern such systems of the engines, like: compressor with air filter, combustion chamber, heat regenerator, combustion gas generator turbine and power turbine.

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania teorii procesów semimarkowskich do opisu niezawodności turbinowego silnika spalinowego. W rozważaniach uwzględniony został silnik dwuwałowy, z regeneratorem ciepła, składający się z następujących urządzeń: sprężarki z filtrem powietrza, komory spalania, regeneratora ciepła, turbiny wytwornicy spalin oraz turbiny napędowej. Wyprowadzone zostały wzory określające rozklad graniczny procesu zmian stanów technicznych takiego silnika. Rozkład ten stanowią prawdopodobieństwa przebywania turbinowego silnika spalinowego w stanie zdatności oraz w stanach niezdatności wskutek uszkodzenia dowolnego z wymienionych jego urządzeń. Prawdopodobieństwo przebywania rozpatrywanego silnika spalinowego w stanie zdatności może być interpretowane jako współczynnik gotowości tego silnika do uruchomienia i zastosowania zgodnie z przeznaczeniem. Opracowany model niezawodnościowy, umożliwiający określenie wspomnianych prawdopodobieństw ma formę procesu semimarkowskiego siedmiostanowego, ciągłego w czasie. Uzasadniono, że model ten jest lepszym modelem niezawodnościowym tego rodzaju silników spalinowych niż model w formie struktuty niezawodnościowej szeregowej. Zwrócono uwagę, że uwzględnienie w badaniach niezawodnościowych wspomnianych silników struktury szeregowej i korzystanie z wzorów znanych w klasycznej teorii niezawodności urządzeń technicznych może dać dobre rezultaty, gdy są spełnione ściśle określone założenia a mianowicie: przedziały czasu poprawnej pracy każdego z badanych turbinowych silników spalinowych są zmiennymi losowymi wzajemnie niezależnymi, w czasie postoju tego rodzaju silników nie zachodzą uszkodzenia jego urządzeń, w czasie obsługiwania tych silników ich urządzenia zdatne nie ulegają uszkodzeniom, zaś uszkodzone elementy wspomnianych urządzeń nie są naprawiane, lecz wymieniane na nowe. Na ogól takie założenia nie mogą być przyjęte w badaniach niezawodnościowych tego rodzaju silników. Przyjęcie takich założeń wymaga odpowiedniego ich uzasadnienia. W przedstawionej propozycji określenia niezawodności turbinowego silnika spalinowego dwuwałowego z regeneratorem ciepła przyjęto, że badania będą dotyczyć takich jego urządzeń jak: sprężarka z filtrem powietrza, komora spalania, regenerator ciepła, turbina wytwornicy spalin oraz turbina napędowa.

13

Koncepcje decyzyjnego sterowania procesem eksploatacji urządzeń technicznych z uwzględnieniem diagnostyki

Girtler J.

Problemy Eksploatacji

|

2005

|

nr 3

69--80

PL

W artykule przedstawiono propozycję decyzyjnego sterowania procesem eksploatacji dowolnych urządzeń technicznych, np. silników spalinowych (tłokowych lub turbinowych) z zastosowaniem modelu tego procesu w formie decyzyjnego (sterowanego) procesu semimarkowskiego. Przedstawiono dowolne urządzenie techniczne jako obiekt sterowania. Zwrócono uwagę na potrzebę jednoczesnego sterowania procesem zmian stanów technicznych i procesem zmian stanów eksploatacyjnych takiego urządzenia. Zasygnalizowano także znaczenie diagnostyki technicznej w tego rodzaju sterowaniu.

EN

The paper presents a proposal of decision control of operation process of any technical systems, e.g. internal combustion engines (piston engines or turbine engines) by employing a model of the process in a form of semi-Markov decision (under control) process. A technical system is shown herein as an object of control. Attention has been paid to the need of controlling the process of technical states changes and the process of operational states changes simultaneously. Significance of technical diagnostics in case of this type of control has also been here signaled.

14

A Model of Ship Propulsion Systems Operating Process

Girtler J.

Zeszyty Naukowe / Akademia Morska w Szczecinie

|

2004

|

nr 1 (73)

211-220

EN

The paper contains a formal description of ship propulsion systems operation process. The model of the process is presented in the form of two-dimensional stochastic process of which coordinates are semi-Markov processes of the final states set. The former process describes the process of changes in technical states of ship propulsion systems, the latter - the process of changes in their operating states. A monovariate model of ship propulsion systems operation process has also been proposed.

PL

Podano opis formalny procesu eksploatacji układów napędowych statków. Model tego procesu przedstawiono w formie dwuwymiarowego procesu, którego współrzędnymi są procesy semi-Markowa o skończonych zbiorach stanów. Jeden z tych procesów jest procesem zmian stanów technicznych układów napędowych a drugi - procesem zmian ich stanów eksploatacyjnych. Zaproponowano także jednowymiarowy model procesu eksploatacji układów napędowych statków.

15

Optymalizacja wartości wskaźników efektywności dla modelu procesu eksploatacji.

Knopik L.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2004

|

Vol. 39, nr 1

111-130

PL

W pracy podjęto próbę budowy modelu wielostanowego procesu eksploatacji na podstawie modelu trójstanowego, wykorzystując do tego celu wyniki prac własnych oraz prace innych autorów. Podjęto problem wyznaczenia optymalnego przedziału czasu użytkowania technicznego środka transportu do chwili realizacji obsługi profilaktycznej. Do opisu modelu procesu eksploatacji zastosowano procesy semi-Markowa. Na podstawie badań procesu eksploatacji przyjęto, że znane są: rozkład prawdopodobieństwa czasu poprawnej pracy, wartość średnia czasu odnowy, wartość średnia czasu obsługi profilaktycznej, wartości średnie czasów przebywania w pozostałych stanach, koszty jednostkowe użytkowania, odnowy, obsługi profilaktycznej oraz koszty przebywania obiektów w pozostałych stanach modelu procesu. Dla włożonego w proces semi-Markowa łańcucha Markowa, dana jest macierz prawdopodobieństw przejścia między wyróżnionymi stanami procesu. Jako kryteria optymalizacji przyjęto średni dochód przypadający na jednostkę czasu w wyniku długiego okresu użytkowania oraz współczynnik gotowości. Sformułowano kryteria istnienia maksimum zysku jednostkowego i maksimum wartości współczynnika gotowości dla różnych klas starzejących się obiektów. W pracy pokazano, że niektóre własności modelu 3-stanowego można uogólnić na model n-stanowy. W modelu n-stanowym podobne są warunki istnienia maksimum badanych funkcji kryterialnych. W szczególności udało się sformułować warunki istnienia maksimum współczynnika gotowości. Warunki te sformułowano dla różnych postaci funkcji intensywności uszkodzeń lambda(t).

EN

In this paper 3-state model of maintenance processes was generalized to multistate system. Problem of optimum time of using technical object till preventive service makeup has been formulated using semi-Markov processes. It was assumed that the following data are known: - probability distribution of time proper work, - probability value of time preventive service, - mean value of repair time, - mean values of times for remaining states, - unit cost of proper work, - unit cost of preventive service, - unit cost of repairs, - unit costs of remaining states, - matrix of transition probability of embedded Markov chain for semi-Markov processes. As criterion of optimisation the average income has been accepted which is obtained in time unit as an effect of long - time exploitation and aviability of the technical object. The theorem concerning solutions of considered optimisation problem has been formulated and proved. The criteria of existing of maximum of unit profit and aviability for differently ageing classes have been formulated.

16

Semi-Markov model of the vehicle operation and maintenance processes within an urban transportation system

Woropay M., Grabski F., Landowski B.

Archiwum Motoryzacji

|

2004

|

Vol. 7, nr 3

309-323

EN

The paper deals with an issue related to mathematical modelling processes of technical object operation and maintenance performed within a certain class of transportation systems. A method to build models of technical objects operation and maintenance processes (realized within a transportation system) and semi-Markov models of these processes created on this basis have been presented herein. The essential assumptions for the model describing the state change process of a technical object and for the model of performance of operation and maintenance system of homogenous vehicle set have been presented as well. All the considerations have been illustrated based on a real urban bus transportation operation and maintenance system forming an investigation object. The model parameter values have been assessed based on preliminary results from operation and maintenance studies of the investigation objects. The operation and maintenance process models have been developed based on analysing the operation and maintenance state space and on operation and maintenance events regarding the buses operated and maintained within the real urban transportation system. In order to assess the model parameter values, the values of chosen characteristics of vehicle operation and maintenance process being analysed have been set. The paper presents also a method to formulate optimization tasks within the vehicle operation and maintenance system, moreover an example of optimization issue has been presented herein.

PL

Artykuł dotyczy problematyki związanej z matematycznym modelowaniem procesów eksploatacji obiektów technicznych, realizowanych w pewnej klasie systemów transportowych. W pracy przedstawiono metodę budowy modeli procesów eksploatacji obiektów technicznych (realizowanych w systemie transportowym) oraz zbudowane na tej podstawie semi-markowskie modele tych procesów.. Przedstawiono podstawowe założenia modelu opisującego proces zmian stanów eksploatacyjnych obiektu technicznego oraz modelu działania systemu eksploatacji zbioru jednorodnych pojazdów. Całość rozważań zilustrowano na przykładzie rzeczywistego systemu eksploatacji autobusów komunikacji miejskiej stanowiącego obiekt badań. Wartości parametrów modeli oszacowano na podstawie wstępnych wyników badań eksploatacyjnych obiektu badań. Modele procesu eksploatacji zostały zbudowane na podstawie analizy przestrzeni stanów eksploatacyjnych oraz zdarzeń eksploatacyjnych dotyczących autobusów eksploatowanych w rzeczywistym systemie komunikacji miejskiej. Dla oszacowanych wartości parametrów modeli wyznaczono wartości wybranych charakterystyk analizowanego procesu eksploatacji pojazdów. W pracy przedstawiono również sposób formułowania zadań optymalizacyjnych w systemie eksploatacji pojazdów i przedstawiono przykład zagadnienia optymalizacji.

17

Semi-Markov model of diesel engines' operating process

Girtler J.

Archiwum Motoryzacji

|

2004

|

Vol. 7, nr 3

165-196

EN

The most significant problem regarding Diesel engines operation is the problem of rational (especially, optimum) control over operating process of these engines. Such control may facilite employment of an iterative algorithm for determination of the optimum strategy, worked out by R. A. Howard. However, employment of the algorithm for control of diesel engines. operation process requires, among others, elaborating a model for the machines operation process. The paper contains a formal description of diesel engines. operation process. The model of the process has been presented in the form of two-dimensional stochastic process of which coordinates are semi-Markov processes of final state sets. The first of the processes describes the process of changes in technical states of Diesel engines and the second one . the process of changes in their operating states. A one-dimensional model of Diesel engines. operation process has also been proposed. The values of this process are simultaneously-occuring technical and operating states of Diesel engines, being of a practical significance. A possibility of employing the Howard algorithm for optimization of the machines operation process has also been signaled.

PL

Najistotniejszym problemem eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym jest problem racjonalnego (a zwłaszcza optymalnego) sterowania procesem eksploatacji tych silników. Sterowanie takie może ułatwić zastosowanie iteracyjnego algorytmu wyznaczania optymalnych strategii opracowanego przez R. A. Howarda. Wykorzystanie jednak tego algorytmu do sterowania procesem eksploatacji silników wymaga między innymi opracowania modelu procesu eksploatacji maszyn. Referat zawiera formalny opis procesu eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym. Przedstawiono model tego procesu w postaci dwuwymiarowego procesu stochastycznego, którego współrzędnymi są procesy semimarkowskie o skończonych zbiorach stanów. Pierwszy z tych procesów opisuje proces zmian stanów technicznych maszyn, a drugi . proces zmian ich stanów eksploatacyjnych. Zaproponowano także jednowymiarowy model procesu eksploatacji silników o zapłonie samoczynnym. Wartościami tego procesu są występujące jednocześnie stany techniczne i eksploatacyjne silników, mające istotne znaczenie praktyczne. Zasygnalizowano także możliwość i wykorzystanie algorytmu Howarda do optymalizacji procesu eksploatacji maszyn.

18

Decision control of the process of combustion engines operation

Girtler J.

Archiwum Motoryzacji

|

2004

|

Vol. 7, nr 4

421-442

EN

The paper presents a proposal of decision control of combustion engines by employing a model of the process in a form of semi-Markov decision (under control) process. A combustion engine is shown herein as an object of control. Attention has been paid to the need of controlling the process of technical states changes and the process of operational states changes simultaneously. Significance of technical diagnostics in case of this type of control has also been here signaled. There is also provided a characterization of usability of the most often employed distributions of continuous random variables for probabilistic description of time intervals of duration of states of the combustion engines operation process.

PL

W artykule przedstawiono propozycję decyzyjnego sterowania procesem eksploatacji silników spalinowych z zastosowaniem modelu tego procesu w formie decyzyjnego (sterowanego) procesu semimarkowskiego. Przedstawiono silnik spalinowy jako obiekt sterowania. Zwrócono uwagę na potrzebę jednoczesnego sterowania procesem zmian stanów technicznych i procesem zmian stanów eksploatacyjnych silników. Zasygnalizowano także znaczenie diagnostyki technicznej w tego rodzaju sterowaniu. Scharakteryzowano również przydatność najczęściej stosowanych rozkładów zmiennych losowych ciągłych do probabilistycznego opisu przedziałów czasu trwania stanów procesu eksploatacji silników spalinowych.

19

Maksymalizacja zysku w diagnostycznym systemie eksploatacji pojazdów z wykorzystaniem procesów semi-Markowa.

Knopik L.

Zagadnienia Eksploatacji Maszyn

|

2003

|

Vol. 38, nr 1

153-168

PL

W tej pracy postawiono problem wyboru za pomocą procesów semi-Markowa optymalnego czasu użytkowania obiektu technicznego do momentu obsługi profilaktycznej. Zakłada się, że znane są: rozkład prawdopodobieństwa czasu poprawnej pracy, wartość średnia czasu odnowy, wartość średnia czasu obsługi profilaktycznej, koszty jednostkowe użytkowania, odnowy i obsługi profilaktycznej, macierz prawdopodobieństw przejścia włożonego w proces semi-Markowa łańcucha Markowa. Jako kryterium optymalizacji przyjęto średni dochód otrzymany w jednostce czasu w wyniku długiego czasu użytkowania. Podano dwa przykłady liczbowe, ilustrujące sformułowane metody. Pierwszy przykład dotyczy rozkładu gamma jako czasu użytkowania obiektu technicznego (z rosnącą funkcją intensywności uszkodzeń). Drugi przykład dotyczy rokładu lognormalnego (z funkcją intensywności uszkodzeń posiadającą jedno maksimum).

EN

Problem of optimum time of using technical object till preventive service makeup has been formulated using semi-Markov processes. It was assumed that the following data are known: - probability distribution of proper work, mean value of preventive service, mean value of repair time, unit cost of proper work, unit cost of preventive service, unit cost of repairs, matrix of transition probability of embedded Markov chain for semi-Markov processes. As criterion of optimisation the average income has been accepted which is obtained in time unit as an effect of long - time exploitation of the technical object. A theorem concerning solution of considered optimisation problem has been formulated and proved. Two numerical examples, which illustrate formulated methods, were given. First of them concerns gamma distribution as proper work time of technical object (with increasing failure rate function). Second example concerns longnormal distribution (with failure rate function having one maximum).

20

Trójstanowy model procesu eksploatacji

Woropay M., Knopik L., Landowski B.

Zeszyty Naukowe. Mechanika / Akademia Techniczno-Rolnicza w Bydgoszczy

|

1998

|

Z. 42 (212)

115-124

PL

W pracy rozważa się uproszczony model procesu eksploatacji obiektów technicznych realizowany w pewnej klasie systemów transportowych. Proces eksploatacji opisany jest w kategorii stanów i możliwych przejść pomiędzy stanami. Stany procesu scharakteryzowane są rozkładami czasu przebywania oraz zyskami (stratami) jednostkowymi związanymi z przebywaniem obiektu w danym stanie. Zasadniczym celem pracy jest analiza funkcji celu wyrażającej zysk na jednostkę czasu związany z działaniem systemu transportowego. W pracy przedstawiono przebieg zmian funkcji celu w zależności od rodzaju i parametrów rozkładu czasu przebywania obiektu technicznego w stanie użytkowania.

EN

The model of the technical objects maintenance process carried out in a certain class of transportation systems is considered in this paper. The maintenance process is outlined in the category of the states and possible transitions between the states. The ststes of the process are characterised by time distributions as well as by unit profits (losses) related to the existence of an object in a certain state. The essential aim of the paper is to make a thorough analysis of the purpose function expressing profit per time unit related to transportation system operation. The course of function changes dependent on the kind and parameters of the time distribution of existence of the technical object being in the state of use was presented in the state of use was presented in the paper.