450-0323/01 – Spolehlivost a udržovatelnost elektrotechnických systémů (SES)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity4
Garant předmětuIng. Pavel Klátil, Ph.D.Garant verze předmětuIng. Pavel Klátil, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostvolitelný odborný
Ročník1Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2003/2004Rok zrušení2009/2010
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KLA25 Ing. Pavel Klátil, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+2
kombinovaná Zápočet a zkouška 0+12

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámit posluchače se základními metodami analýzy a hodnocení spolehlivosti elektrotechnických systémů a naučit je používat podpůrné softwarové nástroje v této oblasti.

Vyučovací metody

Anotace

Posluchači se nejdříve seznámí se současnými přístupy k problematice péče o jakost a příslušnými normami. Dále potom se základními pojmy a úlohami teorie spolehlivosti a se základy dianostiky, jakožto nedílné součásti spolehlivosti.

Povinná literatura:

Bednařík,J. a kol.: Technika spolehlivosti v elektronické praxi. Praha SNTL, 1990. Hajkr, O. - Hradecký, P. - Madryová, A. - Turčan, M.: Teorie statistiky. Skriptum VŠB Ostrava, 1992. Hlavička,J. - Racek,S. - Golan,P. - Blažek,T.: Číslicové systémy odolné proti poruchám. ČVUT Praha, 1992. Hlavička,J.: Diagnostika a spolehlivost. ČVUT Praha, 1998 Klátil,P.: Sylaby přednášek. Klátil,P.: Sylaby cvičení. Mykiska,A.: Spolehlivost technických systémů. ČVUT Praha, 2000. Reif,J. - Kobeda Z.: Úvod do pravděpodobnosti a spolehlivosti. ZUP Plzeň, 2000 Starý,I.: Spolehlivost systémů. ČVUT Praha, 1998.

Doporučená literatura:

Webové stránky firmy Isograph, resp. Relex.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

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

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Přednášky: 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, počítačová podpora statistické anylýzy. 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, management spolehlivosti, spolehlivost v širším a užším pojetí, etapy životního cyklu výrobků, nástroje a prostředky managementu spolehlivosti, programy a plány spolehlivosti, význam a podstata analýzy spolehlivosti, náklady životního cyklu LCC (Life Cycle Cost), program růstu bezporuchovosti, související normy. Fyzikální podstata a definice poruchy objektu, druhy poruch, kritérium poruchy, obnovované a neobnovované objekty, kvantifikace spolehlivosti, ukazatele spolehlivosti, odhady charakteristik spolehlivosti, metoda momentů, metoda maximální věrohodnosti, vlivy prostředí a provozních podmínek na intenzitu poruch součástek, predikce spolehlivosti součástek, modely pro orientační výpočty intenzit poruch součástek, normy USA (MIL-HDBK). Ukazatele spolehlivosti dvoustavových neobnovovaných objektů. Pravděpodobnost poruchy, pravděpodobnost bezporuchového provozu, intenzita poruch, střední doba bezporuchového provozu MTTF (Mean Time to Failure), spolehlivostní modely, sériový model, paralelní model, kombinovaný model, analýza pomocí RBD (Reliability Block Diagram), podpůrné výpočetní nástroje. Ukazatele spolehlivosti obnovovaných objektů. Proces obnovy, proud poruch, parametr proudu poruch, střední doba mezi poruchami MTBF (Mean Time Between Failures), ukazatele udržovatelnosti, intenzita opravy, střední intenzita opravy, střední doba opravy, střední doba obnovy, ukazatele pohotovosti a operační pohotovosti, ustálený proces obnovy. Výpočet ukazatelů spolehlivosti systémů s obecnou strukturou, metoda stavových grafů, metoda minimálních cest a hranových řezů. Výpočet ukazatelů spolehlivosti vícestavových systémů. Teorie Markovových procesů, Markovovy modely, Markovova analýza, sestavení matice intenzit přechodů, sestrojení grafu intenzit přechodů, podpůrné výpočetní nástroje. 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, induktivní a deduktivní přístup analýzy, metoda FMEA (Failure Mode and Effect Analysis), míra rizika, metoda FMECA (Failure mode, Effect and Criticality Analysis). Další metody analýzy spolehlivosti, metoda FTA (Fault Tree Analysis), metoda ETA (Event Tree Analysis), podpůrné výpočetní nástroje. 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: Řešení příkladů z teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky. Příklady výpočtu intenzit poruch součástek. Výpočty ukazatelů spolehlivosti neobnovovaných systémů. Výpočty ukazatelů spolehlivosti obnovovaných systémů. Sestavení matice intenzit přechodů a sestrojení grafu intenzit přechodů, příklady Markovových modelů. Sestavení diagnostických testů. Ověření získaných znalostí. Počítačové laboratoře: Statistická analýza s počítačovou podporou. RBD analýza s počítačovou podporou. RBD analýza s počítačovou podporou. FTA analýza s počítačovou podporou. FTA analýza s počítačovou podporou. Markovova analýza s počítačovou podporou. Markovova analýza s počítačovou podporou. Ověření získaných znalostí, udělení zápočtu.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 40 (40) 0
                Projekt Projekt 40  0
        Zkouška Zkouška 60 (60) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 60  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2009/2010 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2008/2009 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2007/2008 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika P čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2006/2007 (N2649) Elektrotechnika (2601T004) Měřicí a řídicí technika K čeština Ostrava 1 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2005/2006 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2004/2005 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy P čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán
2003/2004 (N2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612T041) Řídící a informační systémy K čeština Ostrava 2 volitelný odborný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku