The paper presents an improved methodology of analysing the qualitative importance of components in the functional and reliability structures of the system. We present basic importance measures, i.e. the Birnbaum’s structural measure, the order of the smallest minimal cut-set, the repetition count of an i-th event in the Fault Tree and the streams measure. A subsystem of circulation pumps and fuel heaters in the main engine fuel supply system of a container vessel illustrates the qualitative importance analysis. We constructed a functional model and a Fault Tree which we analysed using qualitative measures. Additionally, we compared the calculated measures and introduced corrected measures as a tool for improving the analysis. We proposed scaled measures and a common measure taking into account the location of the component in the reliability and functional structures. Finally, we proposed an area where the measures could be applied.
PL
Artykuł przedstawia udoskonaloną metodykę jakościowej analizy ważności elementów w niezawodnościowej i funkcjonalnej strukturze systemu. Przedstawiono podstawowe miary ważności, takie jak: strukturalna miara Birnbauma, rząd najmniejszego minimalnego przekroju niezdatności, liczba powtórzeń i tego zdarzenia w drzewie niezdatności oraz miara strumieni. Jakościowa analiza ważności elementów została zilustrowana na przykładzie podsystemu pomp obiegowych i podgrzewaczy instalacji zasilania paliwem silnika napędu głównego statku kontenerowego. Dla przeprowadzenia jakościowej analizy ważności elementów opracowano model funkcjonalny systemu oraz drzewo niezdatności. Ponadto, porównano wartości wyznaczonych miar ważności i wprowadzono skorygowane miary ważności jako narzędzie usprawniające proces analizy. Zaproponowano wykorzystanie skalowanych i powszechnie znanych miar zależnych od lokalizacji elementów w strukturze niezawodnościowej i funkcjonalnej. Zaproponowano także możliwe obszary wykorzystania zaprezentowanych miar.
In the paper the concept of a system structure with particular emphasis on the reliability structure has been presented. Advantages and disadvantages of modeling the reliability structure of a system using reliability block diagrams (RBD) have been shown. RBD models of a marine steam�-water system constructed according to the concept of �'multicomponent�', 'one component�f and mixed models have been discussed. Critical remarks on the practical application of models which recognize only the structural surplus have been dealt with. The significant value of the model by professors Smalko and Jaźwiński called by them �edefault reliability structure�f has been pointed out. The necessity of building a new type of models: quality�-quantity, useful in the methodology developed by the author's multi-criteria analysis of importance of elements in the reliability structure of complex technical systems.
PL
W artykule przedstawiono pojęcie struktury systemu ze szczególnym uwzględnieniem struktury niezawodnościowej. Przedstawiono zalety i wady modelowania struktury niezawodnościowej systemu z wykorzystaniem blokowych schematów niezawodności (RBD). Przedstawiono modele RBD okrętowego systemu parowo-wodnego zbudowane wg koncepcji modelu „wieloelementowego”, „jednoelementowego” i mieszanego. Przedstawiono krytyczne uwagi dotyczące praktycznego zastosowania modeli ujmujących jedynie nadmiar strukturalny. Wskazano na istotną wartość modelu autorstwa profesorów Jadźwińskiego i Smalko nazwanego przez nich „domyślną strukturą niezawodnościową”. Wskazano na konieczność budowy nowego typu modeli: jakościowo-ilościowych przydatnych w rozwijanej przez autora metodyce wielokryterialnej analizy ważności elementów w strukturze niezawodnościowej złożonych systemów technicznych.
The paper presents State-of-the-Art in topic of reliability importance analysis for components and groups of components in complex technical systems (CTS). Basic importance evaluation measures for finding so called “weak links” in system structure have been discussed. Quantitative and qualitative importance analysis methods have been presented. Range of applicability of these methods have been pointed out. Some results of importance evaluation with use of Birnbaum’s and Vesseley-Fussell’s measures based on the example of 2-phased complex marine system have been shown. Critically conclusions on currently known importance analysis methods have been presented.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The main goal for using slipping reserve in renewable machine systems is to ensure high functional reliability with a simultaneous decrease to the minimum number of reserve elements. The development of a theoretical basis for the estimation of the exploitation reliability of systems with sliding reserve was confined, in general, for the case of one reserve object that ensures the reliable function of a selected group of basic devices.
PL
W artykule przedstawiono metodyczne podstawy przeprowadzania oceny niezawodności układów o strukturze typu k z n. Tego typu układy są często stosowane w praktyce, ponieważ stanowią efektywny sposób zwiększenia niezawodności układów z rezerwą. Najskuteczniejszym sposobem tego typu rezerwowania jest układ podwajany, ale koszt jego stosowania jest najwyższy. Stąd też ocena, ile urządzeń pracujących powinno przypadać na jeden obiekt obiekt rezerwowy będący rezerwą przesuwającą się jest interesującym problemem z praktycznego i teoretycznego punktu widzenia. W celu zbudowania modeli oceny niezawodności przeprowadzono analizę funkcjonowania układów z rezerwą przesuwającą się w ujęciu zdarzeniowym. Wyróżniono i zdefiniowano podstawowe pojęcia i opracowano sposób oszacowania niezawodności. Sformułowane założenia metodyczne umożliwiły zbudowanie modeli symulacyjnych szacowania niezawodności układów z rezerwą przesuwającą się, znajdujących zastosowanie do szybkiej oceny niezawodności różnych form rezerwowania. Artykuł jest wprowadzeniem do serii opracowań na temat niezawodności układów typu k z n, z rezerwą przesuwającą się.
Ryzyko towarzyszy każdej działalności gospodarczej. Wielkość zakłóceń przebiegu procesu produkcyjnego, spowodowanych występowaniem czynników ryzyka, bardzo mocno wpływa na parametry i całościowe wyniki systemów produkcyjnych. Niestety bardzo rzadko dokonuje się analizy i oceny ryzyka procesu produkcyjnego na poziomie operacyjnym. Być może spowodowane jest to niezbyt przydatnymi w rzeczywistości produkcyjnej metodami ilościowymi proponowanymi przez literaturę. W odpowiedzi na ten stan rzeczy w pracy zdefiniowano system produkcyjny zgodnie z teorią systemów, natomiast ryzyko jako synonim zawodności. Artykuł prezentuję metodę wyznaczania ryzyka dla systemu produkcyjnego o strukturze szeregowej, która została zweryfikowana na przykładzie praktycznym
EN
Each business activity is accompanied by a risk. The extent of the production process disturbances caused by the presence of risk factors strongly affects the parameters and overall performance of production systems. Unfortunately, analyses and assessments of the risk in production processes are carried out very rarely at the operational level. This may be caused by the fact that quantitative methods proposed by the literature are not very useful in production practice. In response to this state of affairs, the concept of production system was defined in this study in accordance with the theory of systems, while the risk was treated as a synonym of unreliability. This paper presents a method of determining the risk for a production system with a serial structure, which was verified on a practical example.
System produkcyjny zdefiniowano zgodnie z teorią systemów, natomiast ryzyko jako synonim zawodności. Takie podejście umożliwiło dekompozycję systemu produkcyjnego na obszary oraz na wyznaczenie struktury niezawodnościowej systemu produkcyjnego. Artykuł prezentuję metodę wyznaczania ryzyka dla systemu produkcyjnego o strukturze równoległej. Metoda wyznaczania ryzyka dla produkcyjnej struktury równoległej została zweryfikowana w przedsiębiorstwie produkującym ramy wózków wagonów, tramwajów i lokomotyw.
EN
The production system was defi ned in accordance with systems theory, while the risk was treated as a synonym of unreliability. This approach allowed decomposing the production system into several areas and determining the reliability structure of the production system. This paper presents a method of determining the risk for a production system with a parallel structure. The method of determining the risk for a parallel structure of production was verifi ed in a production company, which manufactures bogie frames for railway cars, trams and railway engines.
In the paper reliability structure of the Vessel Traffic Services Gulf of Gdansk system is described. Four different functional subsystems are distinguished. Some definitions of the different kinds of structures are also presented.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Struktura niezawodnościowa pojazdów szynowych funkcjonujących w rzeczywistym systemie jest zmienna w czasie eksploatacji. Zachodzi więc potrzeba jej identyfikacji w czasie rzeczywistym. Stąd słuszny wydaje się problem uchwycenia dynamiki i analizy struktur niezawodnościowych pojazdów szynowych. Teoria zbiorów rozmytych jest wygodnym aparatem matematycznym, który umożliwia nawet przy bardzo małej ilości informacji, a więc np. przy braku dokładnej liczby elementów i precyzyjnych wartości wskaźników niezawodności, wyliczenie niezawodność badanego pojazdu.
EN
Reliability structure of rail vehicle which works in real system is changeable in operation time. Identification of it in real time is necessary, so problem of dynamics and analysis of reliability structures of rail vehicles is very important. Fuzzy sets theory is good mathematics tool, which makes calculation of reliability with incomplete information about reliability structure possible.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule omówiono zagadnienia modelowania struktur maszyn eksploatowanych w długich przedziałach czasu. Przedstawiono systemowe podejście do podjęcia struktury koncentrując się na strukturach obserwowanych w procesie projektowania i eksploatacji. Przedstawiono przykłady zmienności tych struktur i zwrócono uwagę na konieczność uwzględniania tego aspektu we wszystkich fazach życia obiektu.
EN
In the paper, problems of structure modelling of the objects operated in long period is described. It is observed in long-term tests that some performance characteristics as well as structure in micro and macro scale change due to wear out, fatigue, corrosion and other ageing processes. Therefore, the current technical state of the object is only known if monitoring or diagnostic procedures are carried out. In case of operation within 50-100 years, much information is lost and decision process concerning prediction of rest lifetime is getting difficult. Ageing processes influence the most the object performance, reliability and safety. It is visible in the form of lower efficiency, shape deformation, lack of some less important components, or low attention to functionality of safety measures. Such events do not disturb the operation at the beginning, but its accumulation in long time would exclude the object from operation later. Systemic attempt to the structure concept is applied. Discussion is directed to structures observed in the process of design and operation. Functional structure is defined as a set of component functions creating main function and function relations are binary, probabilistic or fuzzy functions. Reliability function describes relation between reliability state of components and object state. Function of reliability structure depends on component configuration and on its reliability state, while both variable in time. Real process changes components and its structure through: various failure modes, ageing processes, human errors, and secondary failures due to design errors during modernisations and large repairs. Safety structure takes into account effects and consequences of undesirable events like object failure, human error and unexpected state of environment conditions. Man as an operator or maintenance crew member is one of the most important element in operation system. His erroneous activity is presented as an error tree. Cost structure represents operational cost of the object and may be a platform for assessing object variation due to its ageing. Examples taken from real operation systems of structure variation are shown.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Opisano sposób wyznaczenia niezawodności urządzenia hydroforowego, przeznaczonego do instalowania w systemie wody pitnej, sanitarnej lub morskiej na statkach morskich o nieograniczonym rejonie pływania wykorzystujący drzewo uszkodzeń.
EN
The work describes the method of determining the reliability of a hydrophore unit intended for drinking water, sea water or sanitary water systems in sea-going ships, using an event tree.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.