1 / 26

END3061 S İ STEM ANAL İ Z İ VE MÜHENDİSLİĞİ

END3061 S İ STEM ANAL İ Z İ VE MÜHENDİSLİĞİ. GÜVENİLİRLİK İÇİN TASARIM. Güvenilirlik. Bir ürün veya sistemin tanımlanmış çalışma koşulları altında belli bir süre için tatmin edici biçimde çalışması olasılığı Güvenilirlik Kavramının Bileşenleri Olasılık Tatmin edici çalışma Zaman

sofia
Download Presentation

END3061 S İ STEM ANAL İ Z İ VE MÜHENDİSLİĞİ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. END3061 SİSTEM ANALİZİ VE MÜHENDİSLİĞİ GÜVENİLİRLİK İÇİN TASARIM

  2. Güvenilirlik • Bir ürün veya sistemin tanımlanmış çalışma koşulları altında belli bir süre için tatmin edici biçimde çalışması olasılığı • Güvenilirlik Kavramının Bileşenleri • Olasılık • Tatmin edici çalışma • Zaman • Tanımlanmış çalışma koşulları

  3. Güvenilirliğin Ölçülmesi Güvenilirlik Fonksiyonu: • Bir sistem veya ürünün en az belli bir t süresi sonunda çalışır durumda olması olasılığından elde edilir. • R (t) = 1 – F (t) • F(t): Sistemin t anına kadar bozulması olasılığı (arıza dağılım fonksiyonu, güvenilmezlik fonksiyonu) • t rassal değişkeni, f(t) yoğunluk fonksiyonuna sahipse, güvenilirlik ifadesi:

  4. Güvenilirliğin Ölçülmesi • Arızaya kadar geçen süre bir üstel yoğunluk fonksiyonuna sahipse, • : ortalama ömür • t: güvenilirliğin belirlenmeye çalışıldığı süre • t anındaki güvenilirlik:

  5. Güvenilirliğin Ölçülmesi • : dikkate alınan ürünlerin ömürlerinin aritmetik ortalaması (üstel fonksiyon için arızalar arası ortalama süre (AAOS, MTBF)). • Bu yüzden, • : ani arıza hızı • M: arızalar arası ortalama süre • Sabit arıza hızına sahip bir ürünün ortalama ömrüne erişme olasılığı % 37’dir. Neden?

  6. Arıza Hızı

  7. Arıza Hızı • Belli bir zaman aralığı içinde arızaların oluşma hızı. •  = (Arıza sayısı)/(Toplam çalışma süresi) • Örnek 1: 10 adet bileşenin 600 saat boyunca belirlenmiş çalışma koşulları altında test edildiğini varsayalım. Aşağıdaki anlarda bileşenler tamir edilemeyecek şekilde arızalanmıştır: 1. bileşen 75. saatte, 2. bileşen 125. saatte, 3. bileşen 130. saatte, 4. bileşen 325. saatte ve 5. bileşen 525. saatte. • Bu durumda • Toplam çalışma süresi • = 75 + 125 + 130 + 325 + 525 + 5*600 = 4180 saat • Toplam arıza sayısı = 5 •  = 5/4180 = 0.001196 arıza/saat

  8. Arıza Hızı • Örnek 2: 169 saat boyunca çalışan bir sistem 6 kez arızalanmış ve onarım işlemleri sırasıyla 2.1, 7.1, 4.2, 1.8, 3.5 ve 8.3 saat sürmüştür. • Bu durumda • Toplam çalışma süresi • = 169 – (2.1 + 7.1 + 4.2 + 1.8 + 3.5 + 8.3) = 142 saat • Toplam arıza sayısı = 6 •  = 6/142 = 0.04225 arıza/saat • Üstel bir dağılım olduğu varsayılırsa, sistemin ortalama ömrü veya arızalar arası ortalama süre (AAOS) • AAOS = 1/ = 1/0.04225 = 23.6686 saat

  9. R1 R2 R3 R1 R2 R3 Bileşen İlişkileri • Seri bağlantılı bileşenler: • Paralel bağlantılı bileşenler:

  10. Bileşen İlişkileri • Seri bağlantılı bileşenler: • Seri bağlantılı bileşenlerden oluşan bir sistemin çalışması için tüm bileşenlerin yeterli ölçüde çalışması gerekir. • R = (RA)(RB)(RC) • Örnek: Bir elektronik sistemin alıcı, verici ve güç kaynağı bileşenleri vardır. Alıcının güvenilirliği 0.9712, vericinin güvenilirliği 0.8521 ve güç kaynağının güvenilirliği 0.9357’dir. Sistemin güvenilirliği: • Rs = (0.9712)(0.8521)(0.9357) = 0.7743 • Bir seri sistemin belli bir süre boyunca çalışması bekleniyorsa, gerekli toplam güvenilirlik:

  11. Bileşen İlişkileri • Örnek: 4 bileşenin seri biçimde bulunduğu bir sistemin 1000 saat çalışması beklenmektedir. Dört altsistem aşağıdaki AAOS’lere sahiptir: AAOS(A)=6000 saat, AAOS(B)=4500 saat, AAOS(C)=10500 saat, AAOS(D)=3200 saat. • A = 1/6000 = 0.000167 arıza/saat • B = 1/4500 = 0.000222 arıza/saat • C = 1/10500 = 0.000095 arıza/saat • D = 1/3200 = 0.000313 arıza/saat • Sistemin güvenilirliği:

  12. Bileşen İlişkileri • Paralel bağlantılı bileşenler: • Tüm bileşenlerin birbirine paralel yerleştirildiği ve sistemin arızalanmasının ancak tüm bileşenlerin arızalanması halinde mümkün olduğu düzenleme • RS = 1 – (1 – RA) (1 – RB) = RA + RB – (RA)(RB) • n özdeş bileşen için • RS = 1 – (1 – R)n

  13. Bileşen İlişkileri • Örnek: 2 adet 0.95 güvenilirlik düzeyindeki bileşenin paralel bağlantı içinde bulunduğu sistemin güvenilirliği • RS = 1 – (1 - 0.95)2 = 0.9975 • Aynı bileşenden bir adet daha paralel olarak yerleştirildiğinde güvenilirlikteki artış: • RS = 1 – (1 – 0.95)3 = 0.999875 (+0.002375)

  14. Karışık Bağlantılı Sistemler 100 saat için R1 = % 99,5; R2 = % 98,7; R3 = % 97,3

  15. Bileşen Seçimi ve Uygulama • Paralel bağlantılı bileşenler

  16. Bileşen Seçimi ve Uygulama • Paralel bağlantılı bileşenler

  17. Bileşen Seçimi ve Uygulama • Seri bağlantılı bileşenler

  18. Bileşen Seçimi ve Uygulama • Seri bağlantılı bileşenler

  19. İlgili Diğer Kavramlar • Bakımlar Arası Ortalama Süre • Planlı (koruyucu) bakımlar arası ortalama süre • Plansız (düzeltici) bakımlar arası ortalama süre • Kullanıma Elverişlilik (availability) • Doğal elverişlilik • Erişilen elverişlilik • İşlemsel elverişlilik

  20. Sistem Yaşam Çevriminde Güvenilirlik Sistem Gereksinimleri: • Sistem performans faktörlerinin, misyon profilinin ve sistem gereksinimlerinin (kullanım koşulları, görev çevrimleri, sistemin çalıştırılma biçimi) belirlenmesi • İşlemsel yaşam çevriminin tanımlanması (sistemin ne kadar süre envanterde duracağı, ne kadar süre kullanılacağı) • Sistemin içinde çalıştırılacağı çevrenin tanımlanması (sıcaklık, nem, titreşim vb.)

  21. Güvenilirlik Analizi Yöntemleri • Hata Türleri ve Etkileri Analizi (Failure Modes and Effects Analysis (FMEA)) • Hata Ağacı Analizi (Fault Tree Analysis (FTA)) • Kritik Yararlı Ömür Analizi (Critical-Useful-Life Analysis) • Gerilme – Mukavemet Analizi (Stress-Strength Analysis)

  22. FMEA • Sistem (ürün veya süreç) gereksinimlerini tanımla • İşlevsel analizi tamamla • Gereksinimleri bileşenlere paylaştır • Hata türlerini tanımla • Hataların nedenlerini tanımla • Hataların etkilerini tanımla • Hatayı farketme yöntemlerini tanımla • Hatanın önem derecesini puanla (1-10) • Hata oluşum sıklığını puanla (1-10) • Hatanın farkedilme olasılığını puanla (1-10) • Hatanın kritikliğini belirle (risk öncelik katsayısı, RPN) • RPN = (Önem d.)(Sıklık)(Farkedilme) • Ürün/süreç iyileştirme önerilerini geliştir

  23. FMEA

  24. FMEA Türleri • Sistem: Genel sistem işlevleri • Tasarım: Bileşenler ve alt sistemler- • Süreç: İmalat ve montaj süreçleri • Hizmet: Hizmet işlevleri • Yazılım: Yazılım işlevleri

  25. FMEA’nın Yararları • Ürün/süreç güvenilirliği ve kalitesini artırır. • Müşteri tatmin düzeyini iyileştirir. • Olası ürün/süreç hata türlerinin erken belirlenip ve yok edilmesini sağlar. • Ürün/süreç yetersizliklerinin önceliklerini belirler. • Mühendislik/organizasyon bilgisini raporlar. • Sorun çözme yerine “sorun önleme” yaklaşımını vurgular. • Riskleri ve riskleri azaltmak için alınan önlemleri belgeler. • İyileştirilmiş test ve geliştirmeye odaklanmayı sağlar. • Gecikmiş değişiklikleri ve ilgili maliyetleri azaltır. • Takım çalışmasını ve birimler arasındaki fikir alışverişini kolaylaştırır

  26. Hata Ağacı Analizi (FTA)

More Related