Теоретичний підхід до оцінки ймовірностей безвідмовної роботи транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань на основі їх логічних структурних схем надійності

Abstract

Дано теоретичне обґрунтування оцінки надійності функціонування транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань з використанням логічних структурних схем надійності. Виявлено, що їх побудова ґрунтується на аналізі наслідків відмов окремих елементів. Виділено властивості елементів систем та ланцюгів постачань для їх працездатного і непрацездатного станів. Наведено формули для розрахунку ймовірності їх безвідмовної роботи та відмови, а також напрацювання на відмову. Показано залежність ймовірності безвідмовної роботи транспортної та виробничої систем і ланцюгів постачань від рівня ймовірності та кількості її елементів. Розглянуто випадки послідовного та паралельного з’єднання елементів. Наведено методи розрахунку структурних логічних схем надійності та отримано формули, за якими проводиться оцінка ймовірності безвідмовної роботи транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань, а також ймовірність їх відмов. Наведена оцінка надійності за містковими структурними схемами, використовуючи методи мінімальних шляхів, мінімальних перерізів, перетворення з’єднання елементів "трикутник" - "зірочка", ключового елемента. The purpose of the work is to develop a method of estimating the probability of failure-free operation of transport systems on the basis of their logical structural diagrams of reliability, which makes it possible to evaluate their dependence on the level of probability and the number of elements and to predict and prevent failure of a chain or system as a whole. The theoretical substantiation of reliability estimation of functioning of transport systems using logical structural schemes of reliability is given and it is revealed that their construction is based on the analysis of consequences of failures of individual elements. Properties of elements and systems for their working and inoperable states are highlighted. The formulas for calculating the probability of failure-free operation and failure of the chain or the transport system as a whole, as well as their time to failure. The dependence of the probability of failure-free operation of the transport system on the level of probability and the number of its elements is shown. Cases of serial and parallel connection of elements in the transport system chain are considered. Methods of calculation of structural reliability schemes are presented and formulas are used for estimating the probability of trouble-free operation of technical and transport systems, as well as the probability of their failures. Dependencies of reliability indicators on number of elements are constructed. It shows the reliability estimation of bridged structural diagrams using the methods of minimum paths, minimum cross sections, transformation of the connection of elements "triangle" - "asterisk", a key element. It is found that complex technical and transport systems have a large number of elements, and therefore the reliability of such systems depends not only on the reliability of the individual elements, but also on the nature of the connections between them. Carrying out the reliability analysis of transport systems is possible with the help of their structural functional circuits of reliability and unlike physical circuits that reproduce physical connections between elements, logical reliability circuits are built to show what combinations of failures of individual elements of the system lead to failure of a circuit or system in general. Thus, the construction of logical reliability schemes is based on the analysis of the consequences of the causes of failures of individual elements, which can later be used in the development of theoretical bases for improving the reliability of the functioning of road transport systems. Дано теоретическое обоснование оценки надежности функционирования транспортных и производственных систем и цепей поставок с использованием логических структурных схем надежности. Обнаружено, что их построение основывается на анализе последствий отказов отдельных элементов. Выделенные свойства элементов, систем и для их работоспособного и неработоспособного состояний. Приведены формулы расчета вероятности их безотказной работы и отказов в целом, а также наработки на отказ. Показана зависимость вероятности безотказной работы транспортной и производственной систем и цепей поставок от уровня вероятности и количества ее элементов. Рассмотрены случаи последовательного и параллельного соединения элементов. Приведены методы расчета структурных логических схем надежности и получены формулы, по которым проводится оценка вероятности безотказной работы транспортных и производственных систем и цепей поставок, а также вероятность их отказов. Приведена оценка надежности по мостиковым структурным схемам, используя методы минимальных путей, минимальных сечений, преобразования соединения элементов "треугольник" - "звездочка", ключевого элемента.

Description

Keywords

транспортна система, виробнича система, ланцюг постачань, безвідмовна робота, ймовірність, оцінка надійності, структурна схема, transport system, production system, supply chain, trouble-free operation, probability, reliability assessment, block diagram, транспортная система, производственная система, цепь поставок, безотказная работа, вероятность, оценка надежности, структурная схема

Citation

Теоретичний підхід до оцінки ймовірностей безвідмовної роботи транспортних та виробничих систем і ланцюгів постачань на основі їх логічних структурних схем надійності / В. В. Аулін, Д. В. Голуб, С. В. Лисенко [та ін.] // Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки : зб. наук. пр. - Кропивницький : ЦНТУ, 2020. - Вип. 3 (34). - С. 290-304.