Độ tin cậy hệ thống Mô hình dự báo độ tin cậy

dự báo độ tin cậy đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong quá trình thiết kế độ tin cậy (DfR: Design for Reliability) khi phát triển sản phẩm. Dự báo độ tin cậy cung cấp các ước lượng ban đầu về độ phức tạp của thiết kế sản phẩm. Khi phương pháp dự báo có được thừa số thực tế phù hợp, thì sẽ cung cấp ước lượng tốt nhất cho độ tin ca65yca62n có khi vận hành thực tế.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Độ tin cậy hệ thống Mô hình dự báo độ tin cậy BÁO ð MÔ HÌNH D TIN C Y1. M ñ u D báo ñ tin c y ñóng vai trò c c kỳ quan tr ng trong quá trình thi t k ñ tin c y(DfR: Design for Reliability) khi phát tri n s n ph m. D báo ñ tin c y cung c p cácư c lư ng ban ñ u v ñ ph c t p c a thi t k s n ph m. Khi phương pháp d báo cóñư c các th a s th c t phù h p, thì s cung c p ư c lư ng t t nh t cho ñ tin c y c ncó khi v n hành th c t . Tu i th xác l p ñư c th o lu n trong chương 8, và mô t theod ng ñư ng cong bathtub trong hình 8.6. Vùng này ñư c mô hình hóa v i t c ñ h nghóc c ñ nh. D báo ñ tin c y có th th c hi n t i m i dáng v c a ñư ng cong bathtubhay các d ng ñu ng cong th c t khác. Tuy nhiên chương này ch chú ý ñ n v n ñ dbáo ñ tin c y trong vùng có t c ñ h ng hóc không ñ i. D báo ñ tin c y dùng ñư ccho nhi u m c tiêu trong khi phát tri n s n ph m. Các ng d ng tiêu bi u là: • Xác ñ nh tính kh thi nh m ñ t yêu c u hay m c tiêu v ñ tin c y; • Giám sát tính ph c t p trong quá trình phát tri n; • Ư c lư ng kỳ v ng v t c ñ h ng hóc liên quan ñ n chi phí c a chu kỳ s ng; • Ư c lư ng t c ñ h ng hóc nh m ư c lư ng y u t thõa hi p h tr thi t k ; • Ư c lư ng t c ñ h ng hóc ñ tính toán các ñ c tính ph thu c t c ñ h ng hócnhư kh năng duy trì hay tính th nghi m ñư c; • Ư c lư ng t c ñ h ng hóc cho các ch ñ h ng hóc hay phân tích FMEA (FailureModes và Effect Analysis); • H tr ư c lư ng v yêu c u c a khách hàng, và • Cung c p các kỳ v ng v t c ñ h ng hóc trong nh ng ñi u ki n khác nhau (thí dy u t quá nhi t hay môi trư ng c a ngư i dùng khi di ñ ng hay c ñ nh trong môitrư ng m t ñ t).2. Mô hình hóa ñ tin c y c a h th ng H u h t các d báo v ñ tin c y thư ng dùng xu hư ng “t dư i lên:bottoms-up”b ng cách ư c lư ng t c ñ h ng hóc cho m i ph n t r i t h p các t c ñ h ng hóc chotoàn b h th ng (assembly); xem thêm hình 11.1. Trong c u hình kh i ch c năng, hth ng ñư c chia ra nh ng ph n t nh nh t c n quan tâm. Hình 11.1 minh h a m t s sơñ kh i tiêu bi u quan tr ng. Trư ng h p này, t c ñ h ng hóc c a h th ng là t ng c at ng h con riêng l A, B, C, và D. Các h con có c u hình n i ti p; n u b t kỳ h connào b h ng, thì s ñưa ñ n h ng hóc chung c a h th ng. Có ba cách bi u di n sơ ñkh i truy n th ng. Các h con trong hình 11.1 có các ph n t ñư c c u hình theo m ctiêu ho t ñ ng. H con A bao g m các khâu 1, 2, và 3 ñư c m c theo d ng n i ti p (n ub t kỳ khâu nào b h ng thì h con A b h ng). H con B bao g m các khâu 4, 5, và 6m c song song. Tương t , h con D bao g m các khâu 8 và 9 n i song song. Các h concó c u hình song song cho th y tính dư th a (redundancy). Thí d , trong h con B, cóhai khâu b h ng mà không nh hư ng lên h con này. Ch khi c ba khâu ñ u h ng thì hcon B m i h ng. Cu i cùng thì h con C g m các ph n t có v là song song. Tuy nhiênv i 2/3 tr c (trunk) xu t hi n nh m cho th y là bao lâu mà hai khâu trong ba còn ho tñ ng, thì h con m i ho t ñ ng ñư c. Sau khi xác ñ nh ñư c t c ñ h ng hóc c a t ngkhâu, thì ta ñi ngư c lên trên ñ d báo ñ tin c y cho toàn h th ng. ðây ñư c g i là xuhư ng t dư i lên. C u hình khác nhau thư ng dùng các phương pháp xác ñ nh ñ tin c ykhác nhau. 11.2.1 H n i ti p (H con A) D báo ñ tin c y thư ng ñư c th c hi n khi v n hành xác l p. Như th , thư ng dùngphân b có d ng hàm m (xem hình 8.7) Hàm tin c y c a phân b d ng m : R (t ) = e − λ t (11.1)là xác su t t n t i c a ph n t theo th i gian, t. Như th thì h th ng v i nhi u khâu ñ cl p nhau và h ng hóc c a t ng khâu nh hư ng ñư c lên h ng hóc toàn h th ng, t c là: RSystem = R1 R2 R3 R4 ...Rn (11.2)hay: e − λsystem = e − λ1t e − λ2t e − λ3t ...e − λnt = e − ( λ1 +λ2 +λ3 +...+λn ) t (11.3)như th : λ System = λ1 + λ2 + λ3 + ... + λn T c ñ h ng hóc c a h th ng chính là t ng c a các t c ñ h ng hóc c a t ng khâuriêng l .▼ Thí d 11.1 T c ñ h ng hóc c a h con ABài toán:T c ñ h ng hóc c a các khâu 1, 2, và 3 l n lư t là 0.1, 0.3, và 0.5 gi –1. Xác ñ nh t c ñh ng hóc c a h con A.L i gi i :Do t c ñ h ng hóc c a h con ch là t ng c a t c ñ h ng hóc t ng khâu, nên t c ñh ng hóc c a h con A là 0.9 gi –1.11.2.2 H th ng song song (H con D) H song song cho th y tính dư th a. Thí d ñơn gi n nh t v dư th a là tình tr ng c uhình tin c y c a hai ph n t n i song song. ñây làm vi c v i xác su t h ng hóc R= (1 –R). V y, xác su t h ng hóc c a h th ng bao g m hai ph n t h ng hóc song song là: RSystem = R1 R2 (11.4)hay: 1 − RSystem = (1 − R1 )(1 − R2 ) (11.5)gi i ra, ta ñư c: RSystem = R1 + R2 − R1 R2 ...