Niezawodność strukturalna szlifierki

Niezawodność strukturalna szlifierki jest określona wzorem:

08

R0(t) – niezawodność strukturalna (prawdopodobieństwo poprawnej pracy)

wiertarki

Ri(t) – niezawodność i-tego elementu

3a. Zebranie danych niezawodnościowych o elementach wiertarki.

Uzyskane z literatury dane o rozkładach [11, 17] i parametrach funkcji rozkładu [3, 4, 5] dla elementów wiertarki zestawiono w tabeli 2.

3b. Zebranie danych o uszkodzeniach powstałych w trakcie eksploatacji

Dane o uszkodzeniach lin stalowych obciążonych podobnie jak lina wiertarki zestawiono w tabeli 3.

 Zestawienie danych o uszkodzeniach lin stalowych (tabela 3)

Czas poprawnej pracy liny

ti

 Liczba uszkodzeń w zadanym przedziale czasu

ni

 Liczba uszkodzeń do czasu ti

Ni

 Ni/åni
400

800

1200

1600

1880

2280

2800

3600

4000

4100

6200

6400

 4

2

3

2

2

1

1

1

1

1

1

1

 4

6

9

11

13

14

15

16

17

18

19

20

 0,20

0,30

0,45

0,54

0,64

0,70

0,76

0,83

0,85

0,90

0,95

1,00
å ni 20
  1. Wyznaczenie modelu matematycznego rzeczywistego rozkładu uszkodzeń.

Do wyznaczenia modelu rozkładu zastosowano metodę graficzną. Sporządzoną siatkę funkcyjna rozkładu wykładniczego [5].

Dla liniowej interpolacji danych eksploatacyjnych punkty o współrzędnych (tab. 3) naniesiono na siatkę i poprowadzono linię prostą tak, aby odchylenia punktów od prostej były najmniejsze (rys. 11).

Mała odległość punktów od prostej stanowi podstawę do wstępnego stwierdzenia zgodności rzeczywistego rozkładu uszkodzeń z rozkładem wykładniczym.

  1. Wyznaczenie parametrów otrzymanego rozkładu

Intensywność uszkodzeń l dla rozkładu wykładniczego obliczono na podstawie wykresu

w funkcji t (rys. 11) przy wykorzystaniu tabel siatki prawdopodobieństwa rozkładu [5].

gdzie:

a – kąt zawarty między prostą interpolacyjną a osią odciętych (rys. 11)

L – długość odcinka odpowiadającego obszarowi zmienności zmiennej niezależnej

t [mm],

Dt – obszar zmienności zmiennej t, [h]

Kt – współczynnik skali na osi odciętych [mm/h].

Zestawienie danych i wyników obliczeń do wyznaczenia parametru l(t) (tabela 4)

Wielkości odczytane z rysunku Wyniki obliczeń
a[°] L[mm] tmax[h] tmin[h] Dt[h] tga Kt[mm/h] l[10-6h-1]
41°36’ 160 6400 0 6400 0,8875 0,025 500
  1. Weryfikacja przyjętego modelu matematycznego rzeczywistego rozkładu uszkodzeń elementów.

Zgodność rozkładu doświadczalnego z wykładniczym stwierdzono przy pomocy testu Kołmogorowa; polegającego na sprawdzeniu warunku zgodności:

gdzie:

D – maksymalna odległość punktów doświadczalnych od prostej interpolacyjnej, liczona według osi rzędnych siatki funkcyjnej,

n – liczba doświadczalnie otrzymanych punktów.

Jeżeli to istnieje zgodność rozkładu doświadczalnego z założonym rozkładem teoretycznym.

Z rysunku 11 odczytano D = 0,003, przy n = 20. a więc rozkład doświadczalny odpowiada rozkładowi wykładniczemu.

  1. Obliczenie wartości funkcji niezawodności poszczególnych elementów urządzenia:

Wartości funkcji niezawodności Ri(t) w przedziale czasowym 500-5000 [h] wyzna­czono z tabel 2.1; 3.1; 4.2 [23], opierając się na parametrach rozkładu uszkodzeń elemen­tów i zestawiono w tabeli 5.

Parametr a dla bębna, obliczono z zależności analitycznej [23]

Przebiegi funkcji niezawodności Ri(t) przedstawiono na rysunku 12.

  1. Obliczenie niezawodności strukturalnej wiertarki:

Niezawodność strukturalną wiertarki R0(t) określoną wzorem w punkcie 2, obliczono na podstawie wyników zestawionych w tabeli 5.

Wartości niezawodności strukturalnej w przedziale czasowym 500-5000 [h] zestawio­no w tabeli 6.

Niezawodność strukturalna wiertarki w przedziale czasowym 500 – 5000 h

 Czas pracy t [h] 500 1000 1500 3000 5000
Niezawodność strukturalna R0(t) 0,5686 0,2680 0,1203 0,0082 0

Obliczenia niezawodnościowe prowadzone w toku projektowania dają możliwość ko­rygowania projektu na poszczególnych jego etapach w aspekcie wymaganej niezawodności a więc zmniejszają ryzyko zaprojektowania urządzenia którego niezawodność jest nie­wystarczająca. Na schemacie rysunku 14 przedstawiono kolejność czynności projektowych i towarzyszące im obliczenia niezawodności. W procesie projektowania wyodrębniono trzy stopnie: pierwszy, obejmujący etapy I, II, III oraz drugi i trzeci odpowiadające eta­pom IV i V.

Każdy stopień zamyka porównanie niezawodności obliczonej R0(t) niezawodnością wymaganą Rw(t). W przypadku, gdy oszacowana niezawodność urządzenia jest nie mniej­sza od wymaganej, należy podjąć działania objęte następnym stopniem projektowania. Jeżeli natomiast niezawodność obliczona jest niewystarczająca, należy: w ramach nie­zmienionej konstrukcji zastosować elementy o wyższych wskaźnikach lub, o ile znajdzie potrzeba, wyeliminować słabe ogniwa. O wyborze kolejności wykorzystania środków zmierzających do podwyższenia niezawodności decyduje wartość wskaźnika kolejności przejścia k, przypisana liniom obrazującym następstwa czasowe działań projektowych.

Poziom konstruowania i badania

Można postawić pytanie, jakie są konieczne warunki, aby ciąg {Pk} był ciągiem rosnącym i jaka jest jego granica. Tak jak już było powiedziane k-ty wyraz ciągu przyjmuje postać

Wyraz Pk będzie większy od Pk-1, jeżeli

.                                                                                                 (62)

Zależność (62) podaje warunek na to, aby Pk > Pk-1 Gdy spełniona jest równość

,                                                                                                 (63)

to wyraz Pk  nie może być większy od Pk-1  Skoro tak, to warunek (63) powinien zapewnić, że ciąg (62) jest rosnący do wyrazu Pk. Stąd można wyciągnąć wniosek, że granica ciągu {Pk} jest następująca:

.                                                                                       (64)

Wartość prawdopodobieństwa, którą można uzyskać w pojedynczej próbie, jest uwarunkowana możliwościami naukowo-technicznymi. Jeżeli jest ciągły proces poprawiania konstrukcji ( a  > 0) oraz niedopuszczalna jest możliwość pogorszenia konstrukcji ( b = 0 ), to wówczas ciąg (61) zbieżny jest do jedności,

.                                                                                        (65)

Z zależności (65) wynika, że dla pewnego poziomu konstruowania i badania możliwy jest do osiągnięcia tytko pewien określony poziom niezawodności. Czyli po odpowiedniej liczbie cykli ( faz projektowania i badań ) powinien poziom niezawodności zbliżyć się do stanu równowagi.

Mając określone prawdopodobieństwo Pk można określić ciąg rozkładów dwumianowych dla próbki N – elementowej ( N modeli wyrobu k-tej wersji):

j = 1, 2,…, N,                                                                                                  (66)

k = 1, 2, 3,…

Dla każdego Pk otrzymuje się rozkład liczby sukcesów w próbce N- elemen­towej.

Jak już powiedziano, średnie wartości tych sukcesów będą wynosiły:

.                                                                                              (67)

Wariancje natomiast będą miały postać

.                                                                         (68)

Z postaci wzorów (67) i (68} wynika, że dla danej próbki N-elementowej, jeżeli Pk będą rosły, to średnie Ek[XkN] będą również rosły, a wariancje sk2 będą malały.

Dla ustalonego poziomu prac konstrukcyjnych i poziomu badań okreś­lonych przez a i b, ciąg rozkładów (66) (dla warunku (64)) będzie zbieżny do rozkładu:

,                                       (69)

j = 1,…, N.

Stąd możliwy do osiągnięcia rozkład ma postać następującą:

.                                                (70)

Wykorzystując (70) można określić prawdopodobieństwo, jakie możliwe jest do osiągnięcia dla przyjętego poziomu konstruowania i badań,

,                                                        (71)

gdzie j* jest wyznaczone z założeń na pojedynczą próbę. Schemat rozkładów dwumianowych dla kolejnych cykli badań pokazany jest na rys. 5.

Można również przedstawić zarys modelu kształtowania niezawodności wyrobu, gdy a i b przyjmują zmienne wartości w poszczególnych fazach projektowania i badań. Wzory na prawdopodobieństwa sukcesu lub porażki dla k-tej wersji modelu wyrobu przyjmują postać

,                                                                     (72)

gdzie Pk + qk = 1.

Dla próbki N-elementowej rozkład dwumianowy przyjmuje postać

,                                                                           (73)

07

Rys. 7. Wykres Pk

Dla dolnej granicy prawdopodobieństwa niezawodnej pracy wyrobu wzór przyjmuje postać

,                                                                           (74)

gdzie j* wyznacza się w warunku Pk = j* /N ( j* — minimalna liczba sukcesów w próbce N-elementowej, Pk – dolna dopuszczalna granica prawdopodobień­stwa poprawnej pracy modelu).

W rezultacie projektowania i badań otrzymuje się następujący ciąg:

P1, P2, P3,…, Pk, Pk+1,… = {Pk}                                                                        (75)

W procesie projektowania dąży się do tego, aby ten ciąg był rosnący.

Można postawić pytanie, jakie muszą być spełnione warunki, aby ciąg (75) był ciągiem rosnącym, uwzględniając, że w każdej fazie projektowania i badań  ak i bk zmieniają swoje wartości. Zgodnie z (72) k-ty wyraz ciągu określa się następującym wzorem:

Dokonuje się przekształcenia powyższego wzoru:

Oznacza  się    , Aby  Pk > Pk-1, to A > 0,

, ,                                         (76)

Aby Pk > Pk-1, to musi być spełniony warunek (76). Ponieważ prawa strona nierówności (76) zależy od właściwości cech projektowych w k-tej fa-zie projektowania i badań, to jeżeli

Pk-1 < ak /( ak + bk ) otrzymamy Pk > Pk-1.

Skoro ak i bk zmieniają się w każdej fazie projektowania i badań, to możemy postawić pytanie, jak mają się zmieniać ciągi {ak} i {bk}, aby ciąg (75) był ciągiem rosnącym. W wyniku projektowania powinno się zapewnić:

.                                                                                 (77)

Dokonuje się przekształcenia zależności (77):

(78)

Warunek (78) można również napisać w następującej postaci:

.                                                                                                  (79)

Zależność (78) będzie zawsze spełniona, gdy (a) ciąg {ak}  będzie rosnący;

(b) ciąg {bk} będzie malejący. Jeżeli zależność (78) lub (79) będzie spełniona dla każdego k, to ciąg (75) będzie rosnący. Jeżeli te warunki będą spełnione, to w wyniku procesu projektowania otrzymamy, po odpowiedniej liczbie faz projektowania i badań, wyrób o żądanych cechach niezawodnościowych.

Omówiony przypadek jest w pewnym sensie uproszczeniem problemu. W praktyce projektowania powstają niekiedy rozwiązania nietrafne, które powodują obniżenie prawdopodobieństwa poprawnej pracy. W następnej fazie (w miarę rozpoznawania problemu) powstają pomysły bardziej udane, które wpływają na rozwiązania bardziej trafne, co w wyniku prowadzi do wzrostu prawdopodobieństwa poprawnej pracy. W wyniku całego procesu projek­towania w czasie mogą być przypadki, że ciąg (75) w pewnych przedziałach czasu jest ani rosnący, ani malejący. Dopiero po zdobyciu doświadczenia przekształca się w ciąg rosnący.

Rozpatrzone zostaną obecnie niektóre przypadki szczególne procesu kon­struowania i badań:

  1. Niech ak = 0, bk = 0, k = 2, 3,…

Ze wzoru (72) wynika, że wszystkie wyrazy ciągu (75) przyjmują taką samą wartość. Cechy niezawodnościowe modeli wyrobu przy tym sposobie projek­towania pozostają takie same jak w etapie pierwszym-

  1. ak ¹ 0, bk = 0, k = 2, 3,…

W tym przypadku mamy ciągły proces poprawiania konstrukcji. Ciąg (75) jest rosnący. Granicą ciągu jest l.

  1. ak = 0, bk ¹ 0, k = 2, 3,…

W tym przypadku mamy ciągły proces pogarszania konstrukcji. Ciąg (75) jest malejący. Granicą ciągu jest 0.

  1. ak = 1, bk = 1, k = 2, 3,…

Ze wzorów (72) wynika, że gdy ak = 1 i bk = 1 ( k = 2, 3,…, ), to w każdym kroku następuje zamiana Pk na qk, a qk na Pk. W praktyce oznacza to, że w każdej następnej fazie projektowania i badań poprawiamy wszystkie stany zawodne modeli wyrobu ( ak = 1 ) i jednocześnie pogarszamy wszystkie stany niezawodne modeli wyrobu ( bk = 1 ).

  1. ak ¹ 0, bk ¹ 0 i ak + bk = 1

Dla lego przypadku wzory (72) przyjmują postać:

.                                                                    (80)

W tym przypadku ak i bk stają się prawdopodobieństwami pracy modeli w poszczególnych krokach. Oznacza to, że nie nakłada się historia projek­towania z poprzednich faz.

  1. Niekiedy w pracach projektowo-badawczych chodzi nam o szybkie rozwiązanie problemu, bez względu na koszty. Wtedy proces projektowo-badawczy, zaproponowany wg schematu (rys. 5), można przyspieszyć.

W czasie Dt, w k-tej fazie projektowania, wykonuje się niejedną wersję modeli wyrobu a kilka różnych wersji modeli. Wtedy otrzymuje się ciąg wyników:

Pk1, Pk2,…, Pki,

gdzie i oznacza liczbę wersji modeli w k-tej fazie projektowania.

Wyniki prawdopodobieństw Pki poddaje się obróbce statystycznej, aby uwzględnić ewentualne różnice w liczności poszczególnych próbek oraz aby ustalić istotne bądź nieistotne różnice pomiędzy wynikami prawdopodobieństw.

Do następnej fazy projektowania (k + l), wybiera się tę wersję modelu, który w fazie k osiągnął najwyższą wartość prawdopodobieństwa Pki. W przy­padku. gdy różnice Pki dla różnych wersji modeli są nieistotne, o wyborze decydują inne czynniki (cechy), np. prostota konstrukcji.

Modelowanie systemów informacji eksploatacyjnej

WNIOSKI KOŃCOWE

  • Modelowanie systemów informacji eksploatacyjnej (SIE) na celu ma tworzenie komputerowej bazy informatycznej, która będzie wykorzystywana we wszystkich „fazach” życia obiektu technicznego.
  • Procedury modelowania SIE przedstawiono w niniejszej pracy na przykładzie określonej klasy obiektów, które pracują w cyklach okresowo-ciągłych.

Wymogiem podstawowym w odniesieniu do eksploatacji badanych obiektów jest przede wszystkim ich praca bezawaryjna w okresach użytkowania ciągłego.

Możliwość zapewnienia wymaganej niezawodności tych urządzeń leży głównie w sferze podsystemu obsługiwania.

  1. Opracowany model sterowania eksploatacją oraz model decyzyjny oparte są na bazie danych, uzyskiwanych z systemu informacji eksploatacyjnej zamodelowanego dla rozpatrywanych obiektów.
  2. Dane z banku informacji eksploatacyjnej mogą skutecznie wspomagać projektowanie, wytwarzanie i eksploatację rozpatrywanych obiektów w zakresie m.in.:
  • sterowania eksploatacją wg przyjętego kryterium decyzyjnego
  • zmian konstrukcyjnych, materiałowych, technologicznych, dostępności remontowej itp.
  • weryfikacji trwałości i niezawodności założonej przez konstruktorów
  • ustaleń w sferze normalizacji odnośnie czasów i harmonogramów obsług.

W rozdziale ostatnim pracy została przedstawiona możliwości wykorzystania najnowszych metod reprezentacji wiedzy eksploatacyjnej przez zastosowanie systemów ekspertowych. Systemy te stanowią nową generację systemów informacyjnych w eksploatacji obiektów technicznych i maszyn.

Podział metod badań niezawodności

Niezawodnościowy model obiektu tworzy się w celu prze­prowadzenia na nim teoretycznych badań niezawodności. Badania niezawodności stanowią drugi element systemu racjonalnego od­działywania na niezawodność obiektu w fazie jego konstruowania (p. rozdz. 2).

Do badań niezawodności w fazie konstruowania mogą być uży­te przede wszystkim metody teoretyczne. Będą one przedstawione szczegółowo w dalszej części tego rozdziału. Drugą grupę two­rzą metody eksperymentalne, do których można zaliczyć metody eksploatacyjne i metody doświadczalne.

Badania eksploatacyjne, a więc przeprowadzane w warunkach obserwowanej eksploatacji, są najdokładniejszą metodą wyzna­czania poziomu niezawodności i skutków niesprawności. Jednakże badania takie nadają się do stosowania w fazie konstruowania tylko w ograniczonym stopniu, bo ich koszt jest duży a wyniki nie mają na ogół istotnego wpływu na poziom niezawodności ba­danego obiektu. Badania eksploatacyjne stanowią natomiast bo­gate źródło informacji potrzebnych do kształtowania poziomu niezawodności obiektów przyszłych, podobnych do badanego. Są to m.in. informacje o procesie eksploatacji obiektu, o przy­czynach i skutkach niesprawności różnych fragmentów obiektu, o poziomach niezawodności różnych elementów obiektu itd.  Są one szczególnie potrzebna przy tworzeniu niezawodnościowego modelu konstruowanego obiektu, głównie przy wyborze punktów kontrolnych, przy wyborze zjawisk fizycznych prowadzących do niesprawności, przy modelowaniu eksploatacji obiektu itd.

Proponowany system  racjonalnego oddziaływania na nieza­wodność konstruowanego obiektu może w dużym stopniu wymuszać rodzaje i sposoby badań eksploatacyjnych, przeprowadzanych na już istniejących obiektach. System ten, a zwłaszcza tworzenie modelu niezawodnościowego, mogą stymulować dodatkowe badania specjalne w celu uzyskania brakujących informacji. W pewnych przypadkach te dodatkowe badania mogą być prowadzone w celu uzupełnienia niezawodnościowego modelu konstruowanego obiektu o wartości wskaźników niezawodności niektórych PK, elementów oraz zespołów. Zachodzi to wtedy, gdy niedostateczna wiedza lub brak odpowiednich danych uniemożliwiają zbudowanie nieza­wodnościowych modeli tych PK, elementów lub zespołów.

Badania doświadczalne przeprowadzane są na obiektach rze­czywistych albo na ich modelach materialnych na specjalnych stanowiskach lub poligonach doświadczalnych. Mogą dotyczyć całych obiektów lub ich elementów. Badania takie wymagają odwzorowywania procesu eksploatacji obiektu, procesu oddziały­wań zewnętrznych na obiekt lub jego elementy. Często mają one charakter badań symulacyjnych, przy czym symulacja dotyczy procesu eksploatacji obiektu albo procesu oddziaływań zewnętrznych albo procesu starzenia się obiektu.

Badania doświadczalne mogą natomiast być dobrym źródłem informacji o przyczynach niesprawności.

Cele badań doświadczalnych stymulowanych przez systemy ra­cjonalnego oddziaływania na niezawodność są podobne do celów badań eksploatacyjnych, wymienionych uprzednio. W tym przypad­ku chodzi przede wszystkim o uzyskanie brakujących informacji potrzebnych przy tworzeniu modelu niezawodnościowego, np. o własnościach wytrzymałościowych różnych M, o innych własno­ściach materiałowych, które wpływają na przebieg zjawisk fizy­cznych prowadzących do niesprawności, o przebiegu tych zjawisk itd. Czasami celem badań doświadczalnych może być również określenie niezawodności niektórych PK, elementów lub zespołów konstruowanego obiektu.

Badania eksperymentalne (eksploatacyjne i doświadczalne) w systemie racjonalnego oddziaływania na niezawodność obiektu w fazie jego konstruowania odgrywają więc pomocniczą rolę. Dostarczają mianowicie informacji potrzebnych przy tworzeniu niezawodnościowego modelu obiektu, a w szczególnych przypad­kach zastępują badania niezawodności przeprowadzane na modelu teoretycznym.

Metody teoretycznych badań niezawodności (na podstawie zbudowanego uprzednio modelu) można podzielić na dwie grupy metod: analityczne i numeryczne (głównie symulacyjnej). Wybór metody zależy od stopnia skomplikowania niezawodnościowego mo­delu badanego obiektu. W przypadku punktów kontrolnych, któ­rych stan niezawodnościowy zależy od jednej cechy lub kilku cech niezależnych stochastycznie, ich modele niezawodnościowe aa zwykle na tyle mało skomplikowane, że badania niezawodności mogą być przeprowadzane zarówno metodami analitycznymi, jak i numerycznymi.

Znacznie bardziej skomplikowane są niezawodnościowe modele obiektów mechanicznych złożonych z kilku (lub większej liczby) PK. W takich przypadkach analityczne metody badań niezawodno­ści obiektu mogą być wykorzystane na ogół wówczas, gdy do mo­dela wprowadzi się silne założenia upraszczające, polegające głównie na pominięciu zależności stochastycznych między cecha­mi zdatności Zn(t)  (n)= 1, 2,…, n)  lub między czasami Ti (i = 1, 2,…, m)  bezawaryjnej pracy odpowiednich PK. W innych przypadkach analityczne metody zwykle zawodzą i wówczas pomoc­ne mogą być teoretyczne metody numeryczne (symulacyjne). Sto­sując metody symulacyjne, można przezwyciężyć niektóre z trud­ności, na jakie napotyka się przy stosowaniu metod analitycz­nych. Między innymi znacznie łatwiejsze staje się właśnie uwzględnienie wymienionych zależności stochastycznych, oczy­wiście jedynie w zakresie określonym przez model.

Obydwie grupy metod teoretycznych badań niezawodności zo­staną przedstawione w następnych punktach tego rozdziału.

Nowa „generacja sie” – systemy ekspertowe

Dane, zbierane w trakcie funkcjonowania SIE, gromadzone w banku informacji (bazie danych) mogą być wykorzystywane na etapach projektowania, wytwarzania i eksploatacji. Wiedza eksploatacyjna zdobyta w ten sposób, może zostać wykorzystana w bardziej efektywny sposób poprzez zastosowanie nowoczesnych metod prezentacji (bazy wiedzy) lub metod sztucznej inteligencji (systemy ekspertowe). Wiedza eksploatacyjna jest zasobem produkcyjnym niezbędnym przy planowaniu i wykonywaniu zadań produkcyjnych, rozwiązywaniu typowych problemów eksploatacyjnych, rozpoznawaniu krytycznych sytuacji eksploatacyjnych oraz wyborze stosownych działań zaradczych lub korekcyjnych.

Komputerowy system ekspertowy stwarza możliwość reprezentacji i prezen­tacji wiedzy w sposób bardziej pełny i dynamiczny niż ujęcie wiedzy w formie książkowej instrukcji. W momencie czytania instrukcji żaden fragment wiedzy pisanej nie oddziałuje aktywnie na zmysły użytkownika. Z tego względu istotne informacje mogą być pominięte lub niezauważone. Struktura tekstu jest liniowa i statyczna, w związku z tym istotne informacje mogą być rozproszone w tekście. Wady tej nie posiadają komputerowe systemy ekspertowe, gdyż istnieje moż­liwość tworzenia dynamicznych powiązań pomiędzy informacjami specyficz­nymi dla rozwiązywania konkretnych problemów.

System ekspertowy stanowi więc nową formę „opakowania” wiedzy, dającą w porównaniu z tradycyjną dokumentacją książkową znacznie większe moż­liwości inteligentnej, aktywnej prezentacji wiedzy uwzględniającej możliwości percepcyjne użytkownika.

Technologie informacyjne wypracowane w ramach badań nad sztuczną inteligencją pozwalają na ujęcie wiedzy eksploatacyjnej w formie programów komputerowych oraz taką strukturalizację tej wiedzy, która stwarza nową jakość określaną jako inteligentna dokumentacja eksploatacyjna.

Zespół hamowania jazdy żurawia samojezdne­go

Weźmy pod uwagę zespół hamowania jazdy żurawia samojezdne­go. Składa się on z hydraulicznego układu hamowania 1 i ha­mulca ręcznego 2.  Przyjmijmy najpierw jako kryterium nie­sprawności zespołu hamowania fizyczny i umowny brak możliwości hamowania, przy czym niesprawność fizyczna oznacza brak możli­wości hamowania w ogóle, a niesprawność umowna to taka zmiana stanu technicznego zespołu, która nie przerywa wprawdzie funk­cjonowania tego zespołu, ale znacznie zwiększa ryzyko powsta­nia niesprawności fizycznej. Niesprawnością umowną zespołu ha­mowania jest więc na przykład niesprawność hamulca ręcznego, nawet przy prawidłowo działającym hydraulicznym układzie hamo­wania. Przy takiej definicji niesprawności zespołu hamowania ma on strukturę szeregową w sensie niezawodności (rys.4a). Je­żeli jednak przyjąć, że niesprawnością zespołu hamowania jest każde zdarzenie uniemożliwiające fizyczne jego funkcjonowanie, to zespołowi temu należy przypisać strukturę złożoną z elementu podstawowego (hydrauliczny układ hamowania) i z elementu stanowiącego rezerwę nieobciążoną (hamulec ręczny) (rys.4b).

  1. a) b)

r1

Rys. 2. Modele struktury niezawodnościowej zespołu hamowania [24]

Jak wynika z tych rozważań, możliwe są różne definicje opisowe niesprawności obiektu złożonego z wielu PK (więcej niż 1). Każdej z tych definicji może odpowiadać nie tylko in­na struktura niezawodnościowa, lecz również inne zbiory PK  i kryteriów ich niesprawności. Zatem ustalenie definicji nie­sprawności obiektu złożonego i wielu PK i dokładne określenie kryteriów niesprawności, precyzujących tę definicję, ma bar­dzo duże znaczenie w procesie tworzenia niezawodnościowego modelu tego obiektu.

Nie ma, niestety, ogólnie obowiązujących reguł, które po­zwalałyby do konkretnego obiektu dobierać odpowiednią defini­cję niesprawności. Wydaje się, że podstawą tego wyboru, a więc również wyboru struktury niezawodnościowej, może być na przykład ana­liza najważniejszych czynników mających wpływ na ten wybór:

  • rodzaju zadań przewidzianych do wykonania przy użyciu tego obiektu (lub maszyny zawierającej ten obiekt);
  • sposobu eksploatacji;
  • możliwości powstania dużych strat ekonomicznych i możli­wości zagrożenia dla życia ludzkiego w przypadku powstania niesprawności.

Wykażmy na przykładach wpływ każdego z nich na wybór kry­teriów niesprawności obiektu.

Najważniejszym kryterium oceny obiektów, przy użyciu któ­rych są wykonywane szczególnie odpowiedzialne zadania, jest skuteczność wykonania tych zadań. Znacznie mniej ważne są inne kryteria, np. koszty związane z funkcjonowaniem obiektu. Przy­kładem takiego obiektu może być żuraw samojezdny w warunkach wojny. Wówczas na skuteczność działania przy użyciu takiego obiektu ma duży wpływ zdolność nieulegania niesprawnością fi­zycznym. W takich przypadkach może być uzasadnione pomijanie w definicji niesprawności innych zdarzeń.

Duży wpływ na sformułowanie definicji niesprawności ma również sposób eksploatacji. W przypadku obiektów jednorazowe­go użytku lub obiektów funkcjonujących w sposób ciągły, tzn. bez planowanych przerw w pracy, pojęcie niesprawności umownych traci sens, bo nie ma okazji do ich usunięcia. Do takich obiek­tów nie mogą więc być dobierane takie definicje, jak na przy­kład podana powyżej definicja.

Szczególnie duży wpływ na wybór kryteriów niesprawności może mieć trzecia grupa czynników. Możliwość powstania dużych strat ekonomicznych i szczególnie dużych strat społecznych, jakimi są utrata życia lub zdrowia ludzkiego, związana jest z rodzajem zadania wykonywanego przy użyciu rozpatrywanego obiektu. W tych przypadkach ma sens wyróżnianie niesprawności umownych, bo ich usuwanie może zmniejszać ryzyko powstania tych strat.

W wyniku przedstawionego w tym podrozdziale postępowania, przebiegającego w wymienionych czterech etapach, powstaje no­minalny model niezawodnościowy obiektu. Na model ten składają się: opis procesu eksploatacji (lub zewnętrznych oddziaływań), opis zjawisk fizycznych przebiegających w poszczególnych PK, zbiór definicji i kryteriów niesprawności poszczególnych PK i całego obiektu, opis słowny lub graficzny (np. w postaci przedstawionej na rys.4) struktury niezawodnościowej.

W celu umożliwienia badań teoretycznych informacje zawar­te w modelu nominalnym w postaci opisu słownego i graficznego należy przedstawić za pomocą opisu matematycznego. Dokonuje się tego w następnym etapie modelowania, tzn. w etapie budowy modelu matematycznego.

Ogólna postać niezawodnościowego modelu obiektu technicznego

Przedstawianie poszczególnych elementów systemu racjonal­nego oddziaływania na niezawodność obiektu mechanicznego w fa­zie projektowania zacznijmy od sformułowania ogólnej postaci niezawodnościowego modelu obiektu.

Z punktu widzenia niezawodności proces eksploatacji obiek­tu mechanicznego charakteryzują trzy grupy czynników: zadanie (funkcja) Za(t)  przewidziane do wykonywania przy użyciu te­go obiektu, stan otoczenia Ot(t)  i sposób eksploatacji U(t). Każdy z tych czynników może być określony za pomocą odpowied­niego zbioru elementów (cech) istotnych ze względu na nieza­wodność, a bezpośrednio ze względu głównie na oddziaływania zewnętrzne.

Na przykład do zbioru elementów zadania Za(t),  przewi­dzianego do wykonania przy użyciu samojezdnego żurawia budow­lanego, można zaliczyć m.in.: odległość między kolejnymi miej­scami przenoszenia ładunków, masy i liczby przenoszonych ła­dunków, współrzędne ładunku przed przeniesieniem i po przenie­sieniu itd.

Eksploatacja obiektu mechanicznego przebiega w określonych warunkach zewnętrznych nazywanych otoczeniem. Oddziaływania otoczenia na obiekt zależą od stanu otoczenia Ot(t).  Elemen­tami stanu otoczenia na przykład w przypadku żurawia samojezd­nego są: agresywność chemiczna środowiska, prędkość wiatru, temperatura powietrza, intensywność zapylenia i zapiaszczenia powietrza itd.

Prócz otoczenia na obiekt oddziałuje również człowiek,  a ściślej – zespół ludzi sterujący jego eksploatacją. Grupa czynników, od których zależą te właśnie oddziaływania, to spo­sób eksploatacji U(t).  Elementy sposobu eksploatacji w przy­padku żurawia samojezdnego, to m.in.: czas przenoszenia ładun­ku, liczba i rodzaje ruchów wysięgnika przy przenoszeniu ładunku, błędy użytkowania (np. skośne ciągnięcie ładunku), okresy między odnowami profilaktycznymi elementów, jakość od­nów itd. W ogólnym przypadku zadanie  Za(t),  stan otoczenia Ot(t)  i sposób eksploatacji U(t)  mogą być traktowane jako wielowymiarowe procesy losowe.

Wymienione czynniki  (Za, Ot, U),  charakteryzujące proces eksploatacji, decydują o wartościach różnego rodzaju tzw. od­działywań zewnętrznych. Oddziaływania te można podzielić na dwie zasadnicze grupy : grupę oddziaływań otocze­nia, głównie mechanicznych i chemicznych (które mogą być opi­sywane za pomocą na przykład temperatury i ciśnienia powie­trza, prędkości wiatru itd.) zależnych od Ot  i grupę oddzia­ływań roboczych wynikających z czynności wykonywanych przez obiekt (np. obciążenia zewnętrzne), zależnych od Za ,Ot i U. Ponieważ każda z wielkości Za , Ot  i U zmienia się w czasie zwykle w sposób losowy, więc zbiór oddziaływań zewnętrznych Ga(t)  jest również wielowymiarowym procesem losowym. Z rozwa­żań tych wynika, że między Ga oraz Za , Ot i U istnieje związek, który można przedstawić w sposób ogólny za pomocą re­lacji

Ga(t)=g[Za(t), Ot(t), U(t)].                                                                             (2)

Oddziaływania zewnętrzne Ga(t)  są przyczyną pojawienia się pewnych zjawisk fizycznych, pod wpływem których ulegają zmianom w czasie (zwykle niekorzystnym) m.in. te własności obiektu, od których zależy jego prawidłowe funkcjonowanie. W przypadku obiektów mechanicznych są to zwykle własności geo­metryczne (np. luz, wielkość trwałego odkształcenia elementu itd.) i własności materiałowe (np. wytrzymałość doraźna, wy­trzymałość zmęczeniowa itd.) ich elementów. Zbiór wszystkich własności geometrycznych, materiałowych i innych obiektu me­chanicznego, istotnych z punktu widzenia niezawodności, zwany dalej stanem technicznym e(t)  obiektu, może być traktowany jako wielowymiarowy proces losowy, ponieważ wiele z tych włas­ności obiektu zmienia się w czasie jego eksploatacji w sposób losowy. Szybkość zmian stanu technicznego e(t)  pod wpływem oddziaływań zewnętrznych zależy nie tylko od poziomu tych od­działywań, ale także od wspomnianych własności obiektu w chwili początkowej  t = O,  czyli  od początkowego stanu technicz­nego eO.

Stan techniczny e (t)  obiektu w chwili  t  zależy więc od czasu, jaki upłynął od początku eksploatacji, od przebiegu oddziaływań zewnętrznych w całym przedziale czasu od O  do t  oraz od początkowego stanu technicznego. Ta ostatnia zależ­ność występuje szczególnie wyraźnie w przypadku obiektów me­chanicznych (np. zapas wytrzymałości zginanego wałka zależy od promienia zaokrąglenia odsądzenia). Każda składowa stanu tech­nicznego (np. luz) jest więc odpowiednim funkcjonałem, czyli

e(t) = f [Ga(t), eO, t]    dla   0 £ t £ t                                                              (3)

Od stanu technicznego obiektu zalezą bezpośrednio warto­ści przyjętych cech zdatności Zn(t),  gdzie v = 1,2,…,n, a n  jest liczbą tych cech. Cechy zdatności są to wielkości związane bezpośrednio ze stanem technicznym obiektu, nadające się do łatwego teoretycznego odwzorowywania zachodzących (w czasie) zmian zdolności obiektu do poprawnego funkcjonowa­nia. Decydują więc one o tzw. stanie niezawodnościowym obiek­tu (zdatny, niezdatny). Cechami zdatności elementu obiektu mechanicznego mogą być na przykład zapas uogólnionej wytrzy­małości, skumulowane względne uszkodzenie zmęczeniowe,  po­wierzchniowy ubytek materiału, luz itd.  Każda z cech zdatności obiektu zależy nie tylko od stanu technicznego e(t) obiektu w chwili  t,  lecz także od poziomu oddziaływań ze­wnętrznych Ga(t)  w tej chwili: Na przykład zapas uogólnio­nej wytrzymałości doraźnej przekroju elementu obiektu mecha­nicznego Z (t) =W(t) – cO(t)  zależy od uogólnionej wytrzy­małości  W (stan techniczny) i od uogólnionego obciążenia O (oddziaływanie zewnętrzne). Można więc te zależności ująć  w sposób ogólny za pomocą relacji

Zn(t) = jn[e(t), Ga(t)]     dla n = 1, 2 ,…, n.                                                    (4)

Wartości tych cech zdatności, jak wynika ze związków (3) i (4), zmieniają się w czasie eksploatacji obiektu wskutek występowania oddziaływań zewnętrznych. Są to zwykle zmiany niekorzystne polegające na zbliżaniu się wartości tych cech do przyjętych granicznych wartości  Zngrd  lub  Zngrg    (n = 1, 2,…, n)  ograniczających obszar zdatności Wz.

Jeżeli stan wszystkich cech zdatności obiektu w danej chwili  t należy do obszaru Wz ,  to obiekt jest zdatny do poprawnego funkcjonowania, czyli znajduje się w stanie zdatności. W przypadku obiektów mechanicznych zachodzi to na ogół wtedy, gdy spełnione są jednocześnie następujące relacje

Zngrd £ Zn(t) £ Zngrg         dla n = 1, 2 ,…, n.                                                    (5)

Na wiele cech zdatności obiektu mechanicznego mogą być na­kładane tylko ograniczenia jednostronne, ale takie przypadki zawarte są w ogólnych warunkach (5) ograniczających obszar Wz .

Jeśli co najmniej jedna z cech zdatności  Zn(t)  obiektu wyjdzie wskutek zmian jego stanu technicznego  e(t)  poza ob­szar Wz ,  to zdarzenie takie oznacza pojawienie się niespraw­ności. Czas  T,  jaki upłynął od początku eksploatacji do chwili pojawienia się niesprawności jest zmienną losową, po­nieważ każda z cech zdatności Zn(t)  jest procesem losowym.

Relacje (2) – (5)  tworzą najogólniejszą postać niezawod­nościowego modelu obiektu. Jego rozwiązanie prowadzi do okre­ślenia zależności odpowiednich wskaźników niezawodności od różnych czynników konstrukcyjnych i technologicznych (opisa­nych przez eO. )  oraz eksploatacyjnych (opisanych przez wiel­kości Za ,Ot  i U  określające proces eksploatacji). Jeśli na przykład miarą poziomu niezawodności jest funkcja niezawod­ności  R(t),  to wspomniana zależność R(t)  od czynników kon­strukcyjnych, technologicznych i eksploatacyjnych wynika z re­lacji

R(t) = P{[ Z1grd £ Z1(t) £ Z1grg ]  [ Z2grd £ Z2(t) £ Z2grg ] …. [ Zngrd £  Zn(t) £ Zngrg ]}                                                                                                                        (6)

oraz z relacji (2) – (5). Postać ogólna tej zależności może być przedstawiona na przykład następująco

R(t) = y1[ Za(t), Ot(t), U(t); eO; t]    dla  0 £ t £ t                                        (7)

lub w przypadku innych wskaźników niezawodności również w po­staci

R(t) = y2[ Ga(t); U(t); eO; t]    dla  0 £ t £ t                                                   (8)

co wynika m.in. z relacji (2) – (6). Wyrażenia (7) i (8) aa słuszne dla większości używanych wskaźników niezawodności, dlatego symbol  R(t)  jest w nich l w dalszej części tekstu traktowany jako uogólniony wskaźnik niezawodności (prócz tych przypadków, w których wyraźnie nazywa się go funkcją niezawod­ności).

Uwzględnione w wyrażeniach (7) i (8) czynniki konstrukcyj­ne i technologiczne (opisane przez eO )  oraz eksploatacyjne (opisane przez Za , Ot i U )  są zwykle modelowane w procesie konstruowania za pomocą zbiorów wielkości zdeterminowanych i parametrów zmiennych losowych. Zbiory te zostały oznaczone w rozdz. 2 symbolami  ck, ct i ce .  Zależność poziomu niezawod­ności od tych czynników można więc przedstawić w jeszcze innej postaci ogólnej, danej relacją (1).

Relacje (1) oraz (7) i (8) wskazują, że przez odpowiedni dobór wartości tych czynników, np. wymiarów i kształtów ele­mentów, rodzajów materiałów, dokładności obróbki, częstości odnów profilaktycznych itd., można oddziaływać na niezawod­ność obiektu już w fazie jego konstruowania. Aby to oddziały­wanie mogło być racjonalne, należy przedtem przeprowadzić teoretyczne badania niezawodności w celu określenia wpływu tych różnych czynników na niezawodność tworzonego obiektu. Takie badania niezawodności konkretnego obiektu mechanicznego możliwe są jednak wówczas, gdy znana jest szczegółowa postać niezawodnościowego modelu tego obiektu, a więc szczegółowe po­stacie relacji (2) – (5) oraz gdy znane są potrzebne dane (np. o stanie początkowym eO ).  Zasady tworzenia takiej postaci modelu przedstawione są w rozdziale następnym, natomiast ogólna postać modelu (relację (2) – (5)) oraz wprowadzone po­wyżej pojęcia i symbolika zostaną wykorzystane w rozdz. 5 do zaprezentowania teoretycznych metod badań niezawodności obiek­tów.

Sieciowy system operacyjny

[wracamy do pracy dyplomowej, którą prezentowaliśmy we wrześniu]

W projekcie modernizacji należy uwzględnić także zmianę sieciowego systemu operacyjnego NetWare 4.11 na jego nowszą wersję NetWare 5, która jest najbardziej zaawansowanym sieciowym systemem operacyjnym firmy Novell. Pozwala użytkownikowi widzieć całą wieloserwerową sieć jako jeden zintegrowany system, jest często nazywany systemem dla sieci globalnych.

Novell NetWare 5 zapewnia największe korzyści przy najniższych kosztach. Zwiększa wydajność pracy użytkowników sieci i jej administratorów. W pełni wykorzystuje elementy sieci komputerowej już istniejącej w przedsiębiorstwie. Zapewnia także ochronę sieci wewnętrznej przed intruzami, a wszystko to przy znacznie niższych kosztach, niż ponoszone w wypadku stosowania jakiegokolwiek innego systemu operacyjnego dla serwerów. W porównaniu z serwerami aplikacji nie opartymi na systemie katalogów, NetWare 5 umożliwia zmniejszenie o ponad 60% nakładów na obsługę sieci.

OPIS PRODUKTU

Novell NetWare 5 oferuje wiele możliwości :

  • uznana niezawodność, skalowalność, wysoka wydajność i bezpieczeństwo sprawdzone przez największą na świecie liczbę użytkowników,
  • doskonałe mechanizmy zarządzania i kontrolowania całej złożonej sieci , w pełni korzystające z usług NDS ( Novell Directory Services ) – najlepszych z dostępnych usług katalogowych; dzięki nim uzyskuje się obniżenie nakładów na zarządzanie i administrowanie siecią o średnio 69% w porównaniu z serwerami nie opartymi na katalogach,
  • współpraca z otwartymi standardami, w tym możliwość korzystania w sieci wyłącznie z protokołu IP, umożliwiająca szybkie, bezpieczne i wydajne integrowanie sieci lokalnej z Internetem; uzyskana przepustowości sieci jest o 30% większa, niż w wypadku innych implementacji protokołu IP,
  • najlepsza platforma dla rozproszonych aplikacji następnej generacji, opartych na języku Java, Oracle8 i innych zaawansowanych technologiach, programy te są wykonywane od 2,5 do 5 razy szybciej niż przy użyciu konkurencyjnych rozwiązań.

 NetWare 5 jest ściśle zintegrowany z usługami NDS – wiodącymi usługami katalogowymi. Wraz z nimi jest rozwiązaniem unikatowym, ponieważ umożliwia zarządzanie z jednego centralnego punktu całą niejednorodną siecią komputerową, jakby stanowiła jeden organizm. W sieci takiej mogą występować różne systemy operacyjne, protokoły, mechanizmy bezpieczeństwa, aplikacje, użytkownicy, drukarki i komputery biurowe. Ponadto NetWare 5 oferuje bogaty zestaw narzędzi służących do zarządzania, które ułatwiają pełne wykorzystanie potęgi usług NDS.

NetWare 5 wnosi do wypróbowanego systemu NetWare wiele nowych funkcji, w tym 64-bitowy system zapisywania plików, inteligentne usługi drukowania i dodatkowe mechanizmy ochronne. Wszystko to sprawia, że jest to najbardziej niezawodna, najwydajniejsza, najbardziej skalowalna i najbezpieczniejsza sieć komputerowa dostępna na rynku. Dzięki systemowi NetWare 5 administratorzy sieci tracą mniej czasu na rozwiązywanie problemów. Użytkownicy zaś mogą zawsze liczyć na potrzebne im usługi sieciowe i szybciej wykonywać swoją pracę.

Wymagania systemowe:

 Serwery

Większość komputerów z architekturą PCI, ISA, EISA i Micro Channel.

  • minimalna wielkość pamięci RAM wynosi 64 MB,
  • minimalna wielkość wolnego miejsca na dysku twardym wynosi 500 MB i dodatkowe 50 MB na partycję DOS,
  • stacja CD-ROM – w ( opcjonalna jeśli system jest instalowany z sieci ),
  • serwerowa karta sieciowa.

Stacje robocze

Większość komputerów z architekturą PCI, ISA, EISA i Micro Channel. Można także korzystać z komputerów Apple Macintosh i komputerów UNIX takich producentów, jak Hewlett Packard, IBM, NFS, SCO i Sun.

  • oprogramowanie Client 32 w wersji 3.0 lub wyższej, aby zapewnić korzystanie wyłącznie z protokołu IP,
  • zalecany procesor 80386 lub nowszy,
  • karta sieciowa.

Cel i zakres pracy magisterskiej

Z wymienionych powyżej powodów za cel niniejszej pracy przyjęto opracowanie systemu racjonalnego oddziaływania na niezawodność obiektu technicznego w fazie jego projektowania. System ten ma być tym narzędziem, za pomocą którego można oddziaływać na niezawodność projektowanego obiektu w sposób bardziej racjonalny niż za pomocą stosowanych powszechnie deterministycznych metod . projektowania

Celem stosowania tego systemu jest doskonalenie pod wzglę­dem niezawodności rozwiązania konstrukcyjnego obiektu i ewentualnie sposobów jego wytwarzania i eksploatacji. Podstawą do wprowadzenia ulepszeń są wyniki badań niezawodności (głównie teoretycznych) tworzonego obiektu. Teoretyczne badania nieza­wodności polegają na wyznaczeniu zależności przyjętych wskaź­ników niezawodności  R  od zbioru czynników konstrukcyjnych ck,  technologicznych  ct  oraz eksploatacyjnych  ce

R = y[ck, ct, ce, (t)]    dla  0 £ t £ t                                                                (1)

oraz na analizie wpływu tych czynników na poziom niezawodności [19]. Czynniki konstrukcyjne  ck,  to: własności geometryczne (kształty, wymiary, dokładności wymiarów itd.), własności materiałów elementów i elementów (rodzaje materiałów, ich włas­ności fizyczne, w tym wytrzymałość mechaniczna, przewodność elektryczna, cieplna itd.) i inne, np. ergonomiczne. Czynniki technologiczne  ct,  to m.in. kwalifikacje bezpośrednich wy­konawców, rodzaje i stan techniczny obrabiarek, jakość kontro­li procesu wytwarzania itd., natomiast czynniki eksploatacyjne, to sposób eksploatacji (m.in. częstość przeglądów,  częstość odnów profilaktycznych), oddziaływania robocze (obciąże­nia zewnętrzne, czas eksploatacji itd.), stan otoczenia.

Wspomniane badania niezawodności w fazie projektowania są głównie badaniami teoretycznymi, przeprowadzanymi na odpowied­nich teoretycznych (abstrakcyjnych) modelach obiektów, bo obiektów materialnych jeszcze w tej fazie nie ma albo ich liczba nie jest wystarczająca do eksperymentalnych badań nie­zawodności. Badania takie wymagają więc uprzedniego zbudowania niezawodnościowego modelu projektowanego obiektu.

W ogólnym przypadku model niezawodnościowy obiektu (zarów­no teoretyczny, jak i materialny) jest to układ, który pod względem niezawodności odwzorowuje obiekt rzeczywisty, uwzględ­niając pewne stany i procesy występujące w obiekcie oraz w je­go otoczeniu, istotne z punktu widzenia niezawodności. W przy­padku modelu teoretycznego (abstrakcyjnego) tym układem jest zwykle zbiór relacji matematycznych i występujących w nich wielkości, opisujący te stany oraz procesy i wystarczający do określenia poziomu niezawodności badanego obiektu.

Wyniki badań niezawodności mogą być podstawą do typowania najkorzystniejszych rodzajów ulepszeń, wprowadzanych w różnych etapach fazy konstruowania. W tej fazie najbardziej efektywnie mogą być one wykorzystane w etapach opracowania projektu wstępnego oraz projektu technicznego, prócz tego w etapach ulepszania rozwiązania obiektu po eksperymentalnych badaniach prototypu i serii informacyjnej.

A więc do działań wchodzących w skład systemu racjonalnego oddziaływania na niezawodność należy zaliczyć przede wszyst­kim:

  • budowa niezawodnościowego modelu obiektu,
  • badania niezawodności, głównie badania teoretyczne prze­prowadzane na zbudowanym modelu,
  • typowanie najkorzystniejszych rodzajów ulepszeń: rozwią­zania projektowego, procesu wytwarzania oraz procesu eks­ploatacji. W skład systemu wchodzą prócz tego zasady i sposoby tych działań.

Przeznaczeniem proponowanego systemu racjonalnego oddzia­ływania na niezawodność obiektu nie jest zastępowanie,  lecz głównie wspomaganie stosowanych powszechnie metod projektowania oraz eksperymentalnych metod badań prototypów, serii in­formacyjnej i produkowanych obiektów.

Najważniejszym i najtrudniejszym z działań wchodzących w skład systemu jest tworzenie niezawodnościowego modelu obiek­tu. Zagadnieniom niezawodnościowego modelowania obiektów me­chanicznych poświęcone są dwa następne rozdziały niniejszego opracowania (rozdz. 3 i 4). W rozdziale 3 jest przedstawiona ogólna postać niezawodnościowego modelu obiektu mechanicznego, niezależna od rodzaju obiektu. Zbiór relacji, które ją tworzą, może być też traktowany jako ogólny opis procesu powstawania niesprawności obiektu mechanicznego.

W dalszej części pracy zamiast terminu „uszkodzenie” używa się bardziej ogólnego terminu „niesprawność”. Uszkodzeniem nazywa się tylko taką niesprawność, która uniemożliwia funkcjonowanie obiektu w sposób fizyczny (nie umowny). Definicja niesprawno­ści obiektu mechanicznego zostanie podana w p. rozdz. 4.2.

Do badań niezawodności konkretnego obiektu, o przyjętym rozwiązaniu technicznym, konieczne jest utworzenie szczegóło­wej postaci modelu niezawodnościowego tego obiektu. Budowanie takiej postaci modelu odbywa się w dwóch etapach. W pierwszym z nich powstaje tzw. model nominalny (fizyczny), jako rezultat przyjęcia zasadniczych założeń upraszczających, które polegają głównie na pominięciu mniej istotnych zjawisk fizycznych pro­wadzących do niesprawności obiektu. W drugim etapie powstaje model matematyczny, czyli wspomniany już zbiór relacji stano­wiących matematyczny opia stanów i procesów decydujących o po­ziomie niezawodności projektowanego obiektu.

Zbiór relacji tworzących model może być podstawą do wyzna­czenia zależności przyjętego wskaźnika niezawodności od róż­nych czynników projektowych, technologicznych i eksploata­cyjnych (p. wyrażenie (1)).

Rozdziały 3-5 prezentują więc pierwsze dwa elementy (działania) proponowanego systemu. Przedstawione w nich zasa­dy i sposoby tych działań można uznać za podstawy teoretycz­nych badań niezawodności obiektu mechanicznego, ułatwiających racjonalne oddziaływanie na tę niezawodność już w fazie projektowania obiektu.

Metoda oceny parametrów niezawodnościowych oraz kosztów eksploatacji złożonych systemów, nie wymagająca przyjmowania założeń upraszczających charakterystycznych dla metod Markowa została ujęta w rozdziale 6.

Rozdział 7 przedstawia model matematyczny kształtowania niezawodności obiektu w procesie projektowania i badań.

W kolejnym 8 rozdziale omówiono modelowanie cech zdatności elementów maszyn.

Wyniki teoretycznych badań niezawodności są podstawą do wprowadzenia ulepszeń rozwiązania konstrukcyjnego i ewentualnie sposobów wytwarzania i eksploatacji obiektu. Zasady typowania najkorzystniejszych rodzajów tych ulepszeń, a więc zasady trzeciego z podstawowych działań proponowanego systemu oddziaływania na niezawodność obiektu, są zaprezentowane w rozdz. 9. W rozdziale tym są też przedstawione sposoby i możliwości wykorzystania tego systemu głównie w fazie projektowania.

W rozdziale 10 przedstawiono  sposób przeprowadzania obliczeń niezawodnościowych w fazie projektowania na przykładzie obrotowej wiertarki elektrycznej wg. metody LEMACH.