Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wyznaczanie niezawodności złożonego systemu technicznego na przykładzie mobilnego modułu medycznego

Szelmanowski Andrzej, Pazur Andrzej, Rządkowski Romuald, Szelmanowska Julia

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

65--86

PL

W artykule przedstawiono propozycję sposobu wyznaczania niezawodności całkowitej i częściowej dla mobilnego modułu medycznego jako złożonego systemu technicznego. Dedykowanymi funkcjami takiego modułu są podjęcie rannego z pola walki (w wersji podstawowej) oraz zabezpieczenie utrzymania jego funkcji życiowych i wykonywania niezbędnych zabiegów medycznych (w wersji rozszerzonej). Prace nad opracowaniem koncepcji lub zaawansowaną budową takich modułów wykorzystujących bezzałogowe statki powietrzne jako drony transportowe są od kilku lat prowadzone przez wiele państw i firm lotniczych, m.in. agencję DARPA (USA) oraz ITWL (Polska). Pomimo że w Polsce nie ma jeszcze floty takich maszyn, to z doświadczeń w zarządzaniu statkami powietrznymi w Siłach Zbrojnych RP wynika potrzeba jednoczesnego zabezpieczenia eksploatacji takich modułów w informatyczny system wsparcia, wykorzystujący algorytmy i zależności matematyczne w zakresie wyznaczania niezawodności całkowitej i częściowej. Z uwagi na złożoność strukturalną mobilnego modułu medycznego (platforma nosiciela, napęd, wyposażenie awioniczne podstawowe i dodatkowe oraz wyposażenie medyczne podstawowe i rozszerzone) niezawodność całkowita i częściowa może być wyznaczana dla obiektu prostego (w wersji uproszczonej jako pełna niezawodność) lub systemu złożonego (jako całkowita i częściowa).

EN

The article presents a proposal for a method to determine a total and partial reliability for a mobile medical module as a complex technical system. The dedicated functions of such a module are to evacuate the wounded from the battlefield (in the basic version) and to ensure the maintenance of his vital functions and the performance of necessary medical procedures (in the extended version). Work on developing the concept or advanced construction of such modules using unmanned aerial vehicles as transport drones has been carried out for several years by many countries and aviation companies, including: DARPA agency (USA) and AFIT (Poland). Even though there is no fleet of such machines in Poland yet, this comes from experience in managing aircraft in the Armed Forces RP results from the need to simultaneously secure the operation of such modules in an IT support system using algorithms and mathematical relationships in determining a total and partial reliability . Due to the structural complexity of the mobile medical module (carrier platform, drive, basic and additional avionics equipment and basic and extended medical equipment), a total and partial reliability can be determined for a simple object (in a simplified reliability version as full) or a complex system (as a total and partial reliability).

2

Wyznaczanie całkowitej i częściowej gotowości operacyjnej złożonego systemu technicznego na przykładzie mobilnego modułu medycznego

Szelmanowski Andrzej, Pazur Andrzej, Kowalczyk Grzegorz, Szelmanowska Julia

Journal of KONBiN

|

2024

|

Vol. 54, iss. 1

87--109

PL

W artykule przedstawiono propozycję sposobu wyznaczania gotowości operacyjnej całkowitej i częściowej dla mobilnego modułu medycznego jako złożonego systemu technicznego. Zaproponowano nowe podejście do określania współczynnika gotowości, charakteryzującego gotowość funkcjonalną złożonego systemu technicznego jako parametru wyznaczanego nie tylko dla systemu przebywającego w stanie pełnej zdatności, ale również w stanach częściowej zdatności umożliwiającej wykonywanie wybranych funkcji wymaganych przez użytkownika. Omówiono system łączności jako główny układ warunkujący działanie mobilnego modułu medycznego. Do wyznaczenia wartości współczynnika gotowości tego systemu wykorzystano modelowanie metodą łańcuchów Markowa (z rozwinięciem na łańcuchy semi-Markowa). Z uwagi na złożoność strukturalną mobilnego modułu medycznego (platforma nosiciela, napęd, wyposażenie awioniczne podstawowe i dodatkowe oraz wyposażenie medyczne podstawowe i rozszerzone) gotowość operacyjna może być wyznaczana dla obiektu prostego (w wersji uproszczonej jako pełna) lub systemu złożonego (jako całkowita i częściowa).

EN

The article presents a proposal for a method to determine a total and partial operational readiness for a mobile medical module as a complex technical system. A new approach to determine the readiness factor characterizing the functional readiness of a complex technical system is proposed as parameter not only for the system in a state of full usability, but also in states of partial usability enabling the performance of selected functions required by the user. The communication system is discussed as the main system determining the operation of the mobile medical module. Markov chain modeling (expanded into semi-Markov chains) was used to determine the value of the readiness factor of this system. Due to the structural complexity of the mobile medical module (carrier platform, drive, basic and additional avionics equipment and basic and extended medical equipment), a total and partial operational readiness can be determined for a simple object (in a simplified version as full) or a complex system (as a total and partial).

3

Operational potential of a complex technical system

Pająk M.

Problemy Eksploatacji

|

2015

|

no. 4

99--112

EN

The amount of the operational potential included in the system is a main characteristic of the system operation possibility and profitability. A quantitative analysis of this characteristic should be the source of the information used in operation control of complex technical systems. Unfortunately, the definitions of the operational potential are mostly formulated in a qualitative way and the interpretations of them are different. In this paper, the definitions of the operational potential are presented. The description of each definition and the differences between them are also enclosed. Next, a new definition of the operation potential is formulated. The way of the definition implementation to calculate the amount of the operational potential included in a complex technical system is also described. At the end of the paper the analysis of the amount of the operational potential included in an exemplary real industrial system accomplished using the method presented above can be found.

PL

Podczas fazy eksploatacji następuje zmiana zdolności systemu do funkcjonowania od wartości maksymalnej do wartości granicznej. Zdolność tę określa się jako potencjał użytkowy. Ilość potencjału użytkowego zawartego w systemie technicznym jest podstawową charakterystyką określającą możliwość i opłacalność jego eksploatacji. Analiza ilościowa tej charakterystyki powinna być źródłem informacji wykorzystywanych w sterowaniu eksploatacją złożonych systemów technicznych. Niestety definicje potencjału użytkowego są formułowane w większości na bazie opisu jakościowego. Jednocześnie ich interpretacja u różnych autorów jest odmienna. W pracy przedstawiono definicje potencjału użytkowego spotykane w literaturze, omawiając ich interpretację oraz występujące rozbieżności. Następnie zaproponowano nową definicję potencjału użytkowego wyrażonego w przestrzeni cech systemu oraz podano sposób jej zastosowania do wyliczenia ilości potencjału użytkowego zawartego w złożonym systemie technicznym. W opracowaniu przeprowadzono również analizę ilości potencjału użytkowego zawartego w rzeczywistym systemie technicznym przy zastosowaniu opisanej teorii.

4

The technical states’ space in the modelling process of operation tasks of a complex technical system

Pajak M.

Problemy Eksploatacji

|

2014

|

no. 1

15--32

EN

During an operation phase, a technical system accomplishes goals for the purpose of which it was designed and created. The execution of the system operation tasks induces changes in the system feature values. The changes origin from an impact of wearing factors, which can be divided into two groups, dependent on and independent, from the system operation. The state of the system is determined by the values of the system features. Therefore, during the operation phase, the state of the system is changing. If the physical features of the system reach the boundary values due to the wearing factors, the system switches to a boundary state and the further operation is not possible because of a risk of a failure appearance. The changes of the system state can be expressed in the system feature space. The dimensions of the space are the cardinal features of the system. In this paper, the space of cardinal features of the system was defined. The points in that space are the technical states of the system. For the dimensions of the space, the characteristic points and ranges were introduced. Within the space, the areas of ability, disability and limited ability of the system were formulated as well. The representation of system technical states in the defined space makes it possible to develop the numeric model of the system-operating task for an exemplary research object.

PL

W fazie eksploatacji system techniczny realizuje cele, dla których został zaprojektowany i wytworzony. Realizacja celów użytkowania systemu powoduje zmianę wartości cech systemu na skutek działania czynników wymuszających zależnych i niezależnych od jego działania. Stan systemu determinowany jest wartościami jego cech, co oznacza, że w fazie eksploatacji zmienia się stan systemu. Jeżeli na skutek oddziaływania czynników wymuszających wartości cech fizycznych opisujących stan systemu osiągną wartości graniczne, to system znajdzie się w stanie granicznym i jego dalsze użytkowanie doprowadzi do wystąpienia stanu niezdatności. Zmiany stanu systemu można wyrazić w przestrzeni jego cech, której wymiarami są cechy kardynalne. W pracy zdefiniowano przestrzeń cech kardynalnych systemu, której punktami są stany techniczne systemu. W przestrzeni tej wprowadzono wartości i przedziały charakterystyczne dla każdego wymiaru, określając tym samym obszary stanów zdatności, niezdatności oraz ograniczonej zdatności systemu. Dzięki odwzorowaniu stanów technicznych systemu w zdefiniowanej przestrzeni wykonano numeryczne modelowanie zadania eksploatacyjnego przykładowego obiektu badań.

5

The problems of modeling the reliability structure of the complex technical system on the basis of a steam�-water system of the engine room

Chybowski L.

Management Systems in Production Engineering

|

2012

|

nr 2 (6)

12-17

EN

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.

6

Przykłady opisu kompozycjami rozkładów czasów zdatności uszkodzeń urządzeń i systemów technicznych

Matuszak Z.

Automatyka / Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie

|

2011

|

T. 15, z. 2

335-344

PL

Złożone urządzenia i systemy techniczne charakteryzują się uszkodzeniami elementów mechanicznych, elektrycznych, elektronicznych. Elementy te posiadają różne rozkłady czasów zdatności, np. wykładniczy, Weibulla, normalny, logarytmo-normalny, potęgowy i gamma. W przypadku gdy sumuje się wiele różnych strumieni uszkodzeń, można posłużyć się mieszaninami (kompozycjami) rozkładów czasów zdatności i niezdatności obiektów i systemów technicznych łącząc wybrane rozkłady zdatności.

EN

Complex devices and technical systems are characterized by damage of mechanical, electrical, electronic elements. These components have different up time distributions, such as exponential, Weibull, normal, log-normal, power law and gamma. In case of the summation of many different streams of damages one can use the mixtures (compositions) of up time and fault time distributions of devices and technical systems by combining the selected distributions.

7

The space of a feature of a complex technical system

Pająk M.

Scientific Problems of Machines Operation and Maintenance

|

2010

|

Vol. 45, nr 2

31-40

EN

During the exploitation phase, the operating and service processes take place on one technical object. They can be performed at the same time or in sequence. Therefore, in an exploitation system, there is an exploitation conflict: The main reason for this is a dependence of operating and service activities and the limitation of access to the technical object. To solve the described problem, the operating and service processes have to be managed together. It means that exploitation processes should be executed according to a maintenance strategy, which defines a moment in time when operation processes should be finished and the object should be intended for service. This moment depends on the system state. Simultaneously, the system state is one of the main factors, which determinates a method of operation and service processes. Therefore, the system state is the most important variable in a process of maintenance control. It should be noticed that the system state is determined by values of the system cardinal features. In this paper, a feature's space of a complex exploitation system is defined. Additionally, different types of a feature's space are described. Next, the state of the system is formulated as a point of the defined space. Proposed interpretation is a base for a projection of the system state changes taking place during different exploitation process execution in the space of one common feature. Thanks to this implementation of a coherent mathematical method of the maintenance control process description will be possible.

PL

W fazie eksploatacji system techniczny występuje zarówno w procesie użytkowania, jak i obsługi zachodzących równocześnie lub po sobie. Powstaje wówczas konflikt wobec zależności działań oraz ograniczoności dostępu do obiektu technicznego. W celu rozwiązania konfliktu eksploatacyjnego procesy użytkowe i procesy zapewnienia zdatności muszą być procesami łącznie organizowanymi. Oznacza to, że w celu prowadzenia eksploatacji obiektu technicznego w sposób racjonalny, koniecznym jest zastosowanie strategii eksploatacyjnej określającej chwilę zakończenia procesów użytkowania i przekazania systemu do obsługi. Chwila ta wyznaczana jest na podstawie stanu systemu. Jednocześnie stan systemu jest również jednym z podstawowych czynników wpływających na sposób przeprowadzania procesów użytkowania i obsługi. Stan systemu jest zatem podstawową zmienną w procesie sterowania eksploatacją. Stan systemu z kolei jest opisany wartościami cech kardynalnych systemu. W opracowaniu zdefiniowano pojęcie przestrzeni cech systemu oraz omówiono rodzaje takich przestrzeni, Następnie przedstawiono stan systemu jako punkt zdefiniowanej przestrzeni. Zaproponowana interpretacja stanu systemu stanowi podstawę do wyrażania zmian stanu systemu zachodzących w trakcie realizacji odmiennych procesów eksploatacyjnych w jednej wspólnej przestrzeni jego cech. Podejście takie umożliwia zastosowanie spójnego aparatu matematycznego do opisu procesu sterowania eksploatacją złożonych systemów technicznych.