Megbízhatóság és biztonság tervezése 3. előadás Megbízhatóság és biztonság tervezése

Témakörök Megbízhatóság Használhatóság (fogalmak) Megbízhatóság szempontjából fontos tényezők Hiba, meghibásodás Megbízhatósági mutatók

A megbízhatóság fogalma Nem mennyiségi gyűjtőfogalom, ami magában foglal minden olyan jellemzőt, ami egy termék/szolgáltatás időbeli viselkedését írja le a használhatóság és az azt befolyásoló tényezők szempontjából. A hibamentességet jelenti.

A használhatóság fogalma A használhatóság, a megbízhatóság és a karbantarthatóság kombinációja. Az elem/termék adott időpontban (időtartamban) adott feltételek között rendelkezésre áll és igény esetén ellátja előírt funkcióját.

Fogalmak Hibamentesség: egy rendszer/termék azon képessége, hogy előírt funkcióját adott feltételek között, adott időszakban ellátja. Karbantarthatóság: egy rendszer/termék azon képessége, hogy meghatározott használati feltételek között olyan állapotban tartható illetve visszaállítható, amelyben előírt funkcióját teljesíteni tudja, ha a karbantartását adott feltételek között és előírt eljárások és erőforrások felhasználásával végzik.

Fogalmak Karbantartás-ellátás: karbantartó személyzetnek az a képesség, hogy adott feltételek között rendelkezésre bocsátja azokat az erőforrásokat és eszközöket, amelyek a dolog karbantartásához szükségesek.

Megbízhatóság szempontjából fontos tényezők Rendeltetésszerű használat: egy rendszert/terméket olyan igény kielégítésére (célra, feladatra) és olyan alkalmazási területen (környezetben) használják, amire azt tervezték, továbbá oly módon és mértékben terhelik, amilyenre azt méretezték, engedélyezték. Szakszerű kezelés: jogszabály, szabályzat, a gyártó/szolgáltató által előírt személyi feltételeknek megfelelő személyek – megfelelő szakmai gyakorlat/tapasztalat – alkalmazása adott feladatra.

Megbízhatóság szempontjából fontos tényezők Karbantartás: mindazon műszaki és adminisztratív tevékenységek összessége (felügyelet is), amelynek célja, hogy az adott rendszer/termék előírt funkciójának teljesítésére alkalmas állapotban tartsák, visszaállítsák.

Karbantartás Megelőző karbantartás: előre meghatározott időközönként vagy előre megadott kritériumok (pl. üzemóra) alapján végzett karbantartás. Célja a rendszer/termék meghibásodási valószínűségének és működési romlásának csökkentése. Javító karbantartás: célja, hogy a dolgot visszaállítsák előírt funkciójának ellátására alkalmas állapotba. Javítható hiba Nem javítható hiba

Karbantartás Javító karbantartás fázisai: Hibadiagnózis (hibakeresés) Hibajavítás Funkcióellenőrzés

Fogalmak Elhasználódás: az elhasználódási tartalék fizikai és/vagy kémiai hatásra történő leépülése. Elhasználódási tartalék (Z): a lehetséges funkciók adott feltételek melletti tartaléka, amely a berendezés legyártása vagy nagyjavítása alapján rendelkezésre áll. Leépülése az alsó határértékig megengedett.

Az elhasználódás jelleggörbéje:

A tervszerű megelőző karbantartás típusai Szükség szerinti karbantartás Ciklusidő szerinti karbantartás Terheléstől (igénybevételtől) függő karbantartás Állapotfüggő karbantartás

Szükség szerinti karbantartás

Ciklusidő szerinti karbantartás

Terheléstől (igénybevételtől) függő karbantartás

Állapotfüggő karbantartás

Hiba, meghibásodás fogalma A hiba: a termék olyan állapota, amikor nem tudja ellátni előírt funkcióját. A meghibásodás: olyan esemény (folyamat), amelynek során a termék elveszíti azt a képességét, hogy előírt funkcióját ellássa.

Meghibásodás osztályozása Szempont Meghibásodás fajtája Bekövetkezési ok, eredet Tervezési, szerkesztési; gyártási; üzemi; rendellenes használat miatti; szakszerűtlen kezelés miatti; független, függő. Időtartam Váratlan; fokozatos. Mérték Teljes; részleges; katasztrofális; degradációs. Szakasz Korai meghibásodások szakasza; állandósult ráta szakasza; elhasználódási szakasz.

Jelmagyarázat N(t): a t időpontban működőképes darabok száma r(t): a t időpontig meghibásodott darabok száma N(0): a vizsgált darabszám T: a vizsgálat befejezésének időpontja t1,t2……tr(T): a meghibásodások időpontjai

Megbízhatósági mutatók Meghibásodás valószínűsége: Hibamentes működés valószínűsége: Meghibásodási sűrűségfüggvény:

Megbízhatósági mutatók a meghibásodás sűrűsége és a hibamentes működés valószínűségének hányadosa meghatározott időpontban Meghibásodási ráta: Átlagos működési idő:

Megbízhatóság jellemzése diagramokkal

Rendszerek megbízhatósága bármely olyan alkotóelem, alkatrész, eszköz, részrendszer, funkcionális egység, berendezés vagy rendszer, amelyet egyedileg meg lehet határozni A termék: elem rendszer Rendszerek megbízhatósága soros rendszerek: működik, ha minden eleme működik. párhuzamos rendszerek: meghibásodik, ha minden eleme meghibásodik.

Rendszerek megbízhatóságának növelési lehetőségei elemek számának csökkentése, megbízhatóbb elemek alkalmazása, csökkentett terhelés élettartam méretezés „kritikus hiba megelőzése” elv alkalmazása, rövid működési idők,

Rendszerek megbízhatóságának növelési lehetőségei túlterhelés elleni védelem, önműködő hibadiagnózis, önműködő (vész)kikapcsolás, rendeltetésszerű használat, szakszerű kezelés, előírás szerinti karbantartás, tartalékolás

Tartalékolás (redundancia): az előírt funkció elvégzésére szolgáló elem (alapelem) jelenléte mellett az adott funkció elvégzésére képes további példány (tartalékelem) is jelen van. Aktív: a tartalékelem és az alapelem egyidejűleg működnek; Passzív: a tartalékelem csak az alapelem meghibásodása után veszi át a funkciót vagy önműködően vagy kézi átkapcsolással;

Meleg tartalék: a tartalékelem a funkció azonnali átvételére alkalmas állapotban várakozik. Csökkentett terhelésű tartalék: a tartalékelem olyan álla-potban várakozik, hogy szükség esetén egy bizonyos átme-neti idő után kész a funkció átvételére. Hideg tartalék: a tartalékelem csak jelen van.