Pouzdanost i raspoloživost tehničkih sustava

Pregled pojmova iz vjerojatnosti i statistike: slučajne varijable, funkcija gustoće i funkcija distribucije, odabrane slučajne varijable za inženjerske primjene (eksponencijalna, log-normalna, Weibull). Uvod u pouzdanost i raspoloživost sustava: osnovni pojmovi iz teorije pouzdanosti (pouzdanost, održivost, raspoloživost) i njihovi odnosi. Klasifikacija sustava prema tipu veze: serijski, paralelni, mješoviti. Klasifikacija komponenti u sustavu: zavisne/nezavisne, zamjenjive/nezamjenjive, popravljive/nepopravljive. Funkcija strukture sustava i njena svojstva. Definicija pouzdanosti. Kritični vektor stanja: minimalne putanje, minimalni presjeci i njihova primjena. Matematički model pouzdanosti komponente. Srednje vrijeme kvara i eksponencijalni zakon pouzdanosti. Sustavi u konfiguraciji s n komponenti od kojih k radi. Popravljivi i nepopravljivi sustavi. Srednje vrijeme popravka i srednje vrijeme između kvarova. Definicija raspoloživosti sustava. Indikatorske varijable i indirektni zapis stanja sustava. Formula uključivanja i isključivanja. Određivanje gornje i donje granične vrijednosti za pouzdanost i raspoloživost sustava. Modeliranje pouzdanosti sustava blok dijagramima. Osnovni elementi, proračun i primjena blok dijagrama u analizi pouzdanosti sustava. Modeliranje pouzdanosti sustava blok dijagramima. Osnovni elementi, proračun i primjena blok dijagrama u analizi pouzdanosti sustava. Modeliranje pouzdanosti sustava stablom kvara. Osnovni elementi, proračun i primjena stabla kvara u analizi pouzdanosti sustava. Modeliranje pouzdanosti sustava stablom kvara. Osnovni elementi, proračun i primjena stabla kvara u analizi pouzdanosti sustava. Matematički model za ocjenu važnosti komponente u sustavu. Mjere važnosti za komponente i njihovo određivanje pomoću blok dijagrama i stabla kvara. Proces diskretne promjene stanja sustava. Stohastički model promjene stanja sustava: Markovljev lanac i proces bez pamćenja. Proces diskretne promjene stanja sustava. Stohastički model promjene stanja sustava: Markovljev lanac i proces bez pamćenja. Stohastički model stope rizika i učestalosti kvarova. Monte-Carlo pristup za određivanje pouzdanosti i raspoloživosti sustava.

1. formulirati / oblikovati model pouzdanosti i raspoloživosti tehničkih sustava.
2. identificirati operativna svojstva procesa promjene stanja tehničkih sustava.
3. izabrati opciju primjene teorije vjerojatnosti i statističkih metoda za procjenu pouzdanosti komponenti, njihovog modela kvara i zakona pouzdanosti.
4. integrirati osnovne tehnike određivanja pouzdanosti i raspoloživosti tehničkog sustava
5. integrirati primjene stohastičkih metoda približnog proračuna za ocjenu pouzdanosti i raspoloživosti tehničkih sustava.
6. integrirati primjene programskih rješenja Matlab i Simulink za analizu modela pouzdanosti i raspoloživosti tehničkog sustava

Obavezna literatura

• S.S. Rao: Reliability Engineering, Pearson Education, London, 2015
  Ž. Kondić: Kvaliteta i pouzdanost tehničkih sistema, TIVA, Varaždin, 2001
  V. Mikuličić, Z. Šimić: Modeli pouzdanosti, raspoloživosti i rizika u elektroenergetskom sustavu, Kigen, Zagreb, 2008.
  S. M. Ross: Introduction to Probability and Statistics for Engineers and Scientists, Academic Press, London, 2021
  S. M. Ross: Introduction to Probability Models, Academic Press, London, 2019
  R.F. Stapelberg: Handbook of Reliability, Availability, Maintainability and Safety in Engineering Design. Springer, London, 2009