450-0023/01 – Reliability and maintanability of electrical systems (SES)

Gurantor departmentDepartment of Cybernetics and Biomedical EngineeringCredits4
Subject guarantorIng. Pavel Klátil, Ph.D.Subject version guarantorIng. Pavel Klátil, Ph.D.
Study levelundergraduate or graduateRequirementChoice-compulsory
YearSemestersummer
Study languageCzech
Year of introduction2001/2002Year of cancellation2007/2008
Intended for the facultiesFEIIntended for study typesMaster
Instruction secured by
LoginNameTuitorTeacher giving lectures
KLA25 Ing. Pavel Klátil, Ph.D.
Extent of instruction for forms of study
Form of studyWay of compl.Extent
Full-time Credit and Examination 2+2

Subject aims expressed by acquired skills and competences

Teaching methods

Summary

This subject gives basic orientation in matematic theory of probability, realibility and statistics and further focuses on use of available software in this field.

Compulsory literature:

Billinton,R.-Allan,R.N.:Reliability evaluation of engineering systems. New York, 1983 Geist,R.-Trivedi,K.S.:Reliability estimation of Fault-Tolerant Systems: Tools and Techniques. Computer, July 1990, pp.52-61. Misra,K.B. Reliability Analysis and Prediction - A Metholology Oriented Treatment. Elsevier, 1992. Hoyland,A.-Rausand,M.: Reliability Theory. Models and Statistical Methods. Wiley, New York, 1994. Dhillon,B.S.: Design Reliability. CRC Press 1999.

Recommended literature:

Way of continuous check of knowledge in the course of semester

Průběžná kontrola studia: V průběhu studia budou provedeny 2 kontrolní testy znalostí. Při každém z nich může posluchač získat 0 - 20 bodů. Podmínky udělení zápočtu: Pro udělení zápočtu je nutno úspěšně absolvovat oba kontrolní testy, t.j. při každém získat alespoň 5 bodů.

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerequisities

Subject has no prerequisities.

Co-requisities

Subject has no co-requisities.

Subject syllabus:

Přednášky: Moderní postupy a metody při zajišťování péče o jakost. Definice pojmu jakost, současné trendy, management jakosti, normy, metody řízení a zlepšování jakosti, metrologie, zkušebnictví, posuzování shody, certifikace, akreditace. Zabezpečování spolehlivosti a management spolehlivosti. Spolehlivost v širším a užším pojetí, etapy životního cyklu výrobků, nástroje a prostředky managementu spolehlivosti, programy a plány spolehlivosti, analýzy spolehlivosti, náklady životního cyklu (LCC), program růstu bezporuchovosti, související normy. Základy teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky. Náhodné jevy a veličiny, definice pravděpodobnosti, pravděpodobnostní a distribuční funkce, charakteristiky náhodných veličin, základní typy rozdělení. Statistický soubor, náhodný výběr, cenzorovaný výběr, charakteristiky statistického souboru, empirické charakteristiky, bodové a intervalové odhady, hladina významnosti, konfidenční interval. Spolehlivost objektů. Dílčí vlastnosti spolehlivosti, definice poruchy objektu, druhy poruch, kritérium poruchy, mechanismus poruchy, obnovované a neobnovované objekty, kvantifikace spolehlivosti, ukazatele spolehlivosti, vlivy prostředí a provozních podmínek na intenzitu poruch součástek, spolehlivostní modely pro orientační výpočty intenzit poruch vybraných typů součástek, tabelace intenzit poruch, metodika výpočtu intenzity poruch, normy USA (MIL-HDBK). Ukazatele spolehlivosti neobnovovaných objektů. Pravděpodobnost poruchy, pravděpodobnost bezporuchového provozu, intenzita poruch, střední doba bezporuchového provozu, zaručená doba do poruchy. Ukazatele spolehlivosti obnovovaných objektů. Proces obnovy, proud poruch, parametr proudu poruch, střední doba mezi poruchami, střední doba do první poruchy, ukazatele udržovatelnosti, intenzita opravy, střední intenzita opravy, střední doba opravy, střední doba obnovy, ukazatele pohotovosti a operační pohotovosti, ustálený proces obnovy, součinitel pohotovosti, součinitel prostoje, součinitel operační pohotovosti. Výpočet ukazatelů spolehlivosti dvoustavových systémů. Spolehlivostní modely, sériový model, paralelní model, kombinovaný model, systémy s obecnou strukturou, metoda stavových grafů, metoda minimálních cest a řezů, RBD analýza. Výpočet ukazatelů spolehlivosti vícestavových systémů. Teorie Markovových procesů, Markovovy modely, Markovova analýza, sestavení matice intenzit přechodů, sestrojení grafu intenzit přechodů. Metody zvyšování spolehlivosti. Statické zálohování, dynamické zálohování, uplatnění poruchového přepínače, majoritní zálohování, systémy K z N, TMR, NMR, duplexní systém, bidublexní systém, hybridní systémy. Simulační (statistické) spolehlivostní modely. Model využívající přímé metody Monte Carlo, princip metody, transformace náhodných čísel do časové oblasti, základní algoritmus, určení chyby získaných odhadů spolehlivostních ukazatelů. Analýza spolehlivosti složitých systémů. Metoda FMEA, metoda FMECA, metoda FTA, stromy poruch, stromy událostí. Provozní spolehlivost.Úloha údržby, zásady sběru dat, zkoušky spolehlivosti, informační systémy spolehlivosti. Základy technické diagnostiky. Model poruchy, diagnostické testy, generování testů, intuitivní zcitlivění cesty, tabulky úplných testů, zkoušeče, mikrodiagnostika, programová diagnostika. Spolehlivost mikroprocesorových systémů. Bezpečnostní kódy, samoopravné kódy, Hammingův kód,cyklický kód, architektura systémů odolných proti poruchám, příklady architektury systémů pro kosmický výzkum, letectví, komunikace, řízení výroby apod. Cvičení: Orientační výpočty intenzity poruch elektronických prvků. Výpočty(odhady)ukazatelů spolehlivosti neobnovovaných systémů. Výpočty(odhady)ukazatelů spolehlivosti obnovovaných systémů. Sestavení matice intenzit přechodů a sestrojení grafu intenzit přechodů. Příklad spolehlivostního návrhu složitého systému. Sestavení diagnostických testů. Ověření získaných znalostí. Počítačové laboratoře: RBD analýza s počítačovou podporou. RBD analýza s počítačovou podporou. RBD analýza s počítačovou podporou. RBD analýza s počítačovou podporou. Markovova analýza s počítačovou podporou. Markovova analýza s počítačovou podporou. Ověření získaných znalostí, udělení zápočtu.

Conditions for subject completion

Full-time form (validity from: 1960/1961 Summer semester)
Task nameType of taskMax. number of points
(act. for subtasks)
Min. number of points
Exercises evaluation and Examination Credit and Examination 100 (145) 51
        Examination Examination 100  0
        Exercises evaluation Credit 45  0
Mandatory attendence parzicipation:

Show history

Occurrence in study plans

Academic yearProgrammeField of studySpec.FormStudy language Tut. centreYearWSType of duty
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2007/2008 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 4 Optional study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2006/2007 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 4 Optional study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2005/2006 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 4 Optional study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2004/2005 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 4 Optional study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2003/2004 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2612T018) Electronics and Communication Technology P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (10) Elektrické stroje a přístroje P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2642T004) Electrical Machines, Apparatus and Drives (20) Elektrické pohony a výkonová elektronika P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3902T023) Computer Science P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (3907T001) Electrical Power Engineering P Czech Ostrava Choice-compulsory study plan
2002/2003 (M2612) Electrical Engineering and Computer Science (2601T004) Measurement and Control Engineering P Czech Ostrava 4 Optional study plan

Occurrence in special blocks

Block nameAcademic yearForm of studyStudy language YearWSType of blockBlock owner