Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Az előadás letöltése folymat van. Kérjük, várjon

Minőségtechnikák I. (Megbízhatóság) 1. konzultáció.

Hasonló előadás


Az előadások a következő témára: "Minőségtechnikák I. (Megbízhatóság) 1. konzultáció."— Előadás másolata:

1 Minőségtechnikák I. (Megbízhatóság) 1. konzultáció

2 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.2 Előadó  Dr. Johanyák Zsolt Csaba    tel.:  Segédlet:

3 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.3 Követelmény Gyakorlati jegy  ZH utolsó konzultáción  2 elméleti kérdés  3-4 feladat  Feladatmegoldás a konzultáción

4 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.4 Ajánlott irodalom 1  Balogh A., Dukáti F. Sallay L.: Minőségbiztosítás és megbízhatóság, Műszaki Könyvkiadó, Budapest,  Lendvay Mariann: Megbízhatósági vizsgálatok, Kandó Kálmán Villamosipari Műszaki Főiskola, Budapest,  Eugen Schaefer: Megbízhatóság az elektronikában, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, ISBN

5 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.5 Megbízhatóságelmélet Az a komplex tudományág, amely  a meghibásodási folyamatok törvényszerűségeivel,  a megbízhatóság számszerű jellemzőinek, mutatóinak a meghatározásával,  a megbízhatóság növelésének lehetőségeivel foglalkozik

6 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.6 Megbízhatóság  A XX. század első felében: a hibamentes működés valószínűsége  MSZ IEC 50(191) 1993 és MSZ EN 9000 szabványok: Gyűjtőfogalom, amelyet a használhatóság és az azt befolyásoló tényezők, azaz a hibamentesség, a karbantarthatóság és a karbantartás ellátás leírására használnak

7 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.7 Megbízhatóság HibamentességKarbantarthatóság Karbantartás-ellátás A megbízhatóság mint gyűjtőfogalom Használhatóság

8 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.8 Használhatóság /Üzemkészség/ (Availability)  A termék azon képessége, hogy adott időpontban vagy időszakban, adott feltételek között ellátja az előírt funkciót, feltéve, hogy a szükséges külső erőforrások rendelkezésre állnak  A terméket adott időpontban használatba tudjuk venni, és ezt követően folyamatosan használni tudjuk  Mennyiségi mérőszáma a használhatósági tényező, amely azt fejezi ki, hogy a felhasználó a terméket az esetek hányad részében tudja működőképesen használni

9 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.9 Biztosítani kell A termék  hosszú ideig működjön hibamentesen (hibamentesség képessége),  meghibásodása esetén működőképességének helyreállítása azonnal vagy lehetőleg igen rövid idő alatt megtörténjen (a termék karbantarthatóságának illetve karbantartás- ellátásának a képessége)

10 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.10 Hibamentesség  A termék azon képessége, hogy előírt funkcióját adott igénybevételi és üzemeltetési feltételek között, adott időszakaszban ellátja  Pl. egy gépkocsi megbízhatósága, így ezen belül hibamentessége szempontjából lényeges az, hogy országúton vagy városban használjuk, milyen az út minősége, milyen a környezeti hőmérséklet, stb.

11 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.11 A hibamentesség fontosabb mennyiségi mérőszámai  Hibamentes működés valószínűsége (R (t) ): annak a valószínűsége, hogy a termék működni fog a t időpontig  Meghibásodás valószínűsége (F (t) ): annak a valószínűsége, hogy a termék elromlik a t időpontig  Meghibásodási ráta (  ): a meghibásodás sűrűség és a hibamentes működés valószínűségének hányadosa meghatározott időpontban

12 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.12 A hibamentesség fontosabb mennyiségi mérőszámai  Átlagos működési idő a meghibásodásig (MTTF – Mean Time To Failure): a termék összegzett működési idői osztva a mintában észlelt teljes meghibásodási számmal  Javítások közötti átlagos idő (MTBR – Mean Time Between Reparations): átlagos működési idő a hiba javítására vagy megakadályozására végzett karbantartások között

13 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.13 Karbantarthatóság (Maintainability) A termék azon képessége, hogy meghatározott használati feltételek között olyan állapotban tartható, illetve olyan állapotba állítható vissza, amelyben előírt funkcióit teljesíteni tudja, ha karbantartását adott feltételek között és előírt eljárások, valamint erőforrások felhasználásával végzik el

14 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.14 Karbantartási módok  Megelőző karbantartás: előzetesen meghatározott időpontokban végzik vizsgálatok és ellenőrzések segítségével a potenciális meghibásodások felkutatása, az elhasználódott vagy meghibásodásra hajlamos alkatrészek kicserélése érdekében  Javító karbantartás: nem tervezett, célja a termék működőképességének helyreállítása meghibásodás esetén

15 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.15 Karbantartási mérőszámok  Átlagos javítási idő (MTTR – Mean Time To Reparation): a termék előírt állapotba történő helyreállításához szükséges idő  Működőképesség helyreállítási valószínűsége adott idő alatt  Átlagos javítási ráta

16 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.16 Karbantartás-ellátás (Maintenance support)  A karbantartó szervezet azon képessége, hogy adott feltételek között - igény esetén - rendelkezésre bocsássa azokat az erőforrásokat és eszközöket,  Amelyek az adott karbantartási politika mellett a termék (hálózat, összeköttetés, berendezés) karbantartásához szükségesek  Karbantartó szervezet képessége

17 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.17 Karbantartás-ellátás mérőszámai  Átlagos késedelmi idő,  Átlagos karbantartási munkaidő-ráfordítás

18 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.18 Termék  Item  Bármely olyan alkotóelem, alkatrész, eszköz, részrendszer, funkcionális egység, berendezés vagy rendszer, amelyet egyedileg meg lehet határozni

19 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.19 Termékek osztályozási szempontjai  Bonyolultság  Javíthatóság  Helyreállíthatóság  Tartalékolás

20 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.20 Bonyolultság  rendszer: a megbízhatósági elemzés vagy vizsgálat céljából részekre bontható pl. egy repülőgép, gépkocsi, TV-készülék, amelynek megbízhatóságát részei megbízhatóságából számítják ki  elem: a megbízhatósági elemzés vagy vizsgálat céljából további részekre már nem bontható pl. egy villanyégő vagy egy rádióelem, amelynek megbízhatóságát nem részei megbízhatóságából számítják ki, hanem fekete dobozként tekintik, és egyedként vizsgálják

21 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.21 Javíthatóság  javítható: működőképessége elvesztése után helyreállítható pl. egy hűtőgépet vagy egy számítógépet úgy terveznek, hogy meghibásodás után javítani lehessen őket. Ez a termék tervezési (konstrukciós) tulajdonsága  nem javítható: működőképessége meghibásodás esetén nem állítható helyre pl. a villanyégő vagy a rádióelem

22 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.22 TermékTermék (rendszer, elem) Nem helyreállítható Helyreállítható Azonnal helyreállítható Számottevő helyreállítási időt igénylő Helyreállíthatóság

23 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.23 Helyreállíthatóság  a termék alkalmazás-függő tulajdonsága  helyreállítható: meghibásodás után, adott alkalmazási körülmények között valóban meg tudják javítani  nem-helyreállítható: meghibásodás után, adott alkalmazási körülmények között nem tudják megjavítani  pl. egy számítógép, amely javítható termék, laboratóriumi alkalmazási körülmények között javítható, így helyreállítható termék; ugyanezt a számítógépet űrhajóbeli felhasználás esetén lehet, hogy nem tudják megjavítani, tehát nem- helyreállítható termék

24 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.24 Tartalékolás  tartalékolt  egynél több eszköz látja el ugyanazt a funkciót,  az egyik meghibásodása esetén a másik (a többi) veszi át a feladat elvégzését  tartalék nélküli

25 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.25 Meghibásodások és hibák  meghibásodás (Failure): olyan esemény, amelynek során a termék elveszti azt a képességét, hogy előírt funkcióját ellássa  hiba/hibaállapot (Fault): a termék azon állapota, amelyben nem tudja ellátni az előírt funkcióját, kivéve, ha ez az állapot megelőző karbantartás vagy egyéb tervezett tevékenység során fordul elő, illetve külső erőforrások hiányából adódik  pl. egy kondenzátor lehetséges meghibásodási eseménye a zárlat, a hibaállapot pedig az, hogy a kondenzátor zárlatos  a kondenzátor természetesen kerülhet hibaállapotba meghibásodás nélkül is, például eleve rossz kondenzátor kerül eladásra

26 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.26 Meghibásodások osztályozási szempontjai  meghibásodás bekövetkezésének oka  meghibásodás bekövetkezésének időtartama  működőképesség elvesztésének mértéke  meghibásodás bekövetkezésének szakasza  fontosság

27 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.27 Meghibásodások osztályozása  túlterhelés következtében  elem független meghibásodása  elem függő meghibásodása  konstrukciós meghibásodás  gyártási eredetű meghibásodás  üzemeltetési meghibásodás A meghibásodás bekövetkezésének oka szerint

28 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.28 A meghibásodás bekövetkezésének oka  független meghibásodás/Elsődleges meghibásodás (Primary failure): a termék olyan meghibásodása, amelyet közvetlenül vagy közvetve nem valamely más termék meghibásodása vagy hibája idéz elő  függő meghibásodás/Másodlagos meghibásodás (Secondary failure): a termék olyan meghibásodása, amelyet közvetlenül vagy közvetve egy másik termék meghibásodása vagy hibája idéz elő  pl. ha egy gépkocsiban elromlik a hőfokszabályozó termosztát, a hűtővíz felforr, és ennek következtében a gépkocsi egy másik alkatrésze is tönkremegy; az alkatrész a termosztát hibája miatt hibásodott meg

29 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.29 Meghibásodások osztályozása  váratlan meghibásodás  fokozatos meghibásodás  teljes meghibásodás  részleges meghibásodás  katasztrofális meghibásodás  degradációs meghibásodás A meghibásodás bekövetkezésének időtartama A működőképesség elvesztésének mértéke

30 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.30 A működőképesség elvesztésének mértéke  teljes meghibásodás: a termék teljesen elveszti működőképességét (például a gépkocsi leáll)  részleges meghibásodás: esetében a termék nem tudja ellátni az összes előírt funkcióját (pl. valamilyen hiba miatt a gépkocsi nem tudja elérni a 100 km/óra sebességet, vagy elromlik a kilométer-óra)  katasztrofális meghibásodás: váratlan és teljes meghibásodás  degradációs meghibásodás olyan meghibásodás, amely fokozatos és részleges

31 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.31 Meghibásodások osztályozása A meghibásodás bekövetkezésének szakasza  Korai meghibásodások  Véletlenszerű meghibásodások  Elhasználódási meghibásodások

32 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.32 Kádgörbe t[h]  (t) 0 Korai meghibásodások Véletlen meghibásodások Elhasználódási meghibásodások

33 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.33 Meghibásodások osztályozása  kritikus meghibásodás: az élet- és vagyonbiztonságot veszélyezteti (pl. a gépkocsi fék elromlása)  jelentős meghibásodás: fontos funkciót befolyásol (pl. a tengelykapcsoló meghibásodása)  jelentéktelen meghibásodás: pl. az ablaktisztító folyadék továbbító rendszerének hibája Fontosság szerint

34 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.34 A megbízhatóság mennyiségi jellemzői  Elméleti értékek  Tapasztalati értékek

35 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.35 Elméleti értékek 1  Meghibásodás valószínűsége (Meghibásodási eloszlásfüggvény) a  működési idő milyen valószínűséggel kisebb egy tetszőleges t értéknél, azaz mi annak valószínűsége, hogy a termék a (0, t) szakaszban meghibásodik P(  t)= F(t)  Hibamentes működés valószínűsége annak valószínűsége, hogy a termék túléli a t időpontot: P(  t)=1-P(  t)=1-F(t)=R(t)

36 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.36 Elméleti értékek 2  Meghibásodási sűrűségfüggvény (t,t+  t) szakaszban való meghibásodás valószínűsége osztva  t-vel, határértéket véve, ha  t  0:  Meghibásodási sűrűségfüggvény a meghibásodási valószínűség eloszlásfüggvényének deriváltja

37 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.37 Elméleti értékek 3  Meghibásodási ráta: nem helyreállítható termék meghibásodásainak adott időpontra vonatkozóan meghatározott feltételes valószínűségi sűrűsége azon feltétel mellett, hogy addig az időpontig meghibásodás nem következett be  Várható működési idő:

38 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.38 Tapasztalati értékek  Meghibásodás valószínűsége N(t) a t időpontban működőképes darabok száma  Hibamentes működés valószínűsége  Meghibásodási sűrűségfüggvény  Meghibásodási ráta  Várható működési idő

39 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.39 Megbízhatósági számítások során használt eloszlásfüggvények  Binomiális eloszlás  Poisson eloszlás  Mintavételezési eloszlás

40 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.40 Binomiális eloszlás  az eloszlásfüggvény értéke (P) megadja annak a valószínűségét, hogy n azonos kísérletben x „sikeres” eredményt érjünk el amennyiben minden egyes kísérletnél a „siker” valószínűsége p  diszkrét eloszlás

41 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.41 Mintapéldák - binomiális  Egy gyártási folyamat átlagosan 10%-os hibaaránnyal rendelkezik. Ha kiveszünk egy öt darabos mintát, akkor mi a valószínűsége annak, hogy a mintában 1, 2, 3, 4, 5 hibás darabot találunk?  Egy tétel áru 1 %-nyi selejtet tartalmaz. Hány darabot kell találomra kivennünk és megvizsgálnunk, hogy a megvizsgált darabok között legalább 0,95 valószínűséggel selejtes is legyen, ha az egyes kiválasztott darabokat vizsgálatuk után azonnal visszatesszük?

42 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.42 Poisson eloszlás  Binomiális eloszlásból származtatható, amennyiben n értéke nagyon nagy (n  ) és egy kísérlet sikerének valószínűsége nagyon kicsi (p  0)  Gyakorlati szabály: ha p  0,05 és n  20, akkor a Poisson eloszlás jól alkalmazható a binomiális eloszlás megközelítésére  Diszkrét eloszlás

43 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.43 Mintapéldák - Poisson  Egy alkatrész meghibásodási valószínűsége 0,001. Mi a valószínűsége annak, hogy 2000 alkatrészből 3 fog meghibásodni?  Egy számítógépes rendszerben átlagosan naponta két rendszerösszeomlás fordul elő. Mekkora a valószínűsége annak, hogy egész nap nem omlik össze a rendszer? Mi a valószínűsége a napi egy rendszerösszeomlásnak? Mi a valószínűsége napi három vagy több rendszerösszeomlásnak?

44 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.44 Mintavételezési eloszlás  egy populáció jellemzőire vonatkozóan többszöri mintavétel eltérő becsléseket adhat, ezért az átlag, a szórás és a hibaarány maguk is valószínűségi változók, amelyek saját várható értékkel és szórással rendelkeznek  ha n darabú mintákat veszünk egy N darabú,  átlagos értékkel és  szórással rendelkező populációból, akkor a minta átlagának értéke egy  várható értékkel és  x szórással rendelkező normál eloszlással modellezhető, amennyiben a minta darabszáma n>30, vagy ha tudjuk, hogy a teljes populáció normál eloszlású

45 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.45 A minta átlagának szórása  végtelen nagyságú populáció esetén (ha )  véges populáció esetén (ha )

46 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.46 Elemek és rendszerek működési ideje eloszlásának modellezésére használt eloszlásfüggvények  Általános képletek a megbízhatósági jellemzők elméleti értékeire  Lineáris eloszlás  Derékszögű (egyenletes) eloszlás  Exponenciális eloszlás  Normális (Gauss) eloszlás  Standardizált normális eloszlás  Lognormális eloszlás  Weibull eloszlás

47 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.47 Általános képletek a megbízhatósági jellemzők elméleti értékeire  hibamentes működés valószínűsége  meghibásodás valószínűsége  meghibásodási sűrűségfüggvény  meghibásodási ráta  átlagos élettartam

48 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.48 Lineáris eloszlás  Olyan esetekben alkalmazzák, amikor a meghibásodási sűrűségfüggvény állandó (f (t) =konst.), azaz időegységenként mindig azonos számú elem hibásodik meg

49 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.49 Mintapélda - lineáris  Egy darabos alkatrész populáción meghatározták az első meghibásodásokat. A populáció hibamentes működése lineáris eloszlással modellezhető. Az élettartam görbe alapján k=2  [1/h]. Mekkora a hibamentes működés valószínűsége, a meghibásodás valószínűsége, a meghibásodási ráta és az átlagos élettartam értéke t= óra esetén?

50 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.50 Derékszögű (egyenletes) eloszlás  olyan lineáris eloszlás, amelynél a meghibásodási sűrűségfüggvény csak egy tartományon belül állandó  a meghibásodások csak t 1 =a időponttól következnek be és csak t 2 =b időpontig tartanak  ha a

51 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.51 Exponenciális eloszlás  olyan esetekben alkalmazzák, amikor  a meghibásodási ráta független a használati időtől  nem öregedő (nem elhasználódó) alkatrészek esetén  ha egy készülékben nagyon sok különböző jellegű, a legkülönbözőbb meghibásodási mechanizmusok által veszélyeztetett alkatrész található  pl. félvezető alkatrészek (kisjelű üzemmód), egy kondenzátor kisülése  a működési idő eloszlásának modellezésére az exponenciális eloszlást alkalmazzák a leggyakrabban

52 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.52 Exponenciális eloszlás

53 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.53

54 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.54 Normális (Gauss) eloszlás  Az eloszlásfüggvényt két paraméter határozza meg: a szórás (  - alakparaméter) és a várható érték (  - helyzetparaméter). A meghibásodási sűrűségfüggvény egy szimmetrikus haranggörbe. A meghibásodási gyakoriság nullával kezdődik, és az idő függvényében progresszíven növekszik.  Ott alkalmazzák, ahol a meghibásodások túlnyomó többsége az elhasználódásra vezethető vissza, és amennyiben teljesül a feltétel (kis szórás). Pl. elektroncsövek, szénkefés villamos motorok, dugaszos csatlakozók, jelfogók.

55 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.55 Normális eloszlás 

56 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.56 Gauss eloszlás

57 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.57 Standardizált normális eloszlás

58 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.58 Lognormális eloszlás  az élettartam logaritmusa Gauss eloszlást követ.  kis időértékek esetén megnövekszik a hibák gyakorisága, míg nagy t értékek esetén csökken  alkalmazás: ha az elemek meghibásodása főképpen az elhasználódásra vezethető vissza, és az elhasználódásnak kitett alkatrészek meghibásodási jellemzői nagy szórásúak  pl. védőgázas üvegcsöves érintkező, Reed jelfogók.

59 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.59 Lognormális eloszlás

60 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.60 Weibull eloszlás  Weibull az anyagfáradással kapcsolatos meghibásodások gyakoriságának modellezésére hatványfüggvényt vezetett be,  ami egy univerzálisan, a kádgörbe mindhárom szakaszában alkalmazható eloszláshoz vezetett

61 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.61 Három paraméteres Weibull eloszlás  helyzetparaméter (  )  alakparaméter (  )  skálaparaméter (  )

62 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.62 Helyzetparaméter (  )  megadja a meghibásodások megkezdődésének időpontját  ha a meghibásodások már kezdetben is felléphetnek, akkor  =0  ha  >0, akkor csak  idő eltelte után kezdődnek a meghibásodások  pl. dugaszos csatlakozókon fedőréteg megjelenése, korrózió

63 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.63 Alakparaméter (  )  Weibull kitevő  megadja, hogy milyen jellegű meghibásodásokkal találkozunk.  ß<1 a korai meghibásodások szakasza (bejáratás)  ß=1 a véletlen meghibásodások szakasza (hasznos élettartam)  ß>1 az elhasználódási meghibásodások szakasza (öregedés)

64 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.64 Kádgörbe t[h]  (t) 0 Korai meghibásodások Véletlen meghibásodások Elhasználódási meghibásodások

65 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.65 Skálaparaméter (  )  mértékparaméter vagy karakterisztikus élettartam  ha  =0, akkor t=  esetben a túlélési valószínűség 37%

66 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.66 Három paraméteres Weibull eloszlás képletei 1

67 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.67 Gamma függvény ß1+1/ß 0, ,50,8862

68 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.68 Kétparaméteres Weibull eloszlás képletei 2 a: skálaparaméterb: alakparaméter

69 2009/2010 őszi félév 1. J.Zs.Cs.69 A Weibull eloszlás sűrűségfüggvénye


Letölteni ppt "Minőségtechnikák I. (Megbízhatóság) 1. konzultáció."

Hasonló előadás


Google Hirdetések