Bezpečnost a spolehlivost technických systémů

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

ústav přístrojové a řídící techniky

Anotace:

Vymezení bezpečnosti, spolehlivosti (pohotovosti, bezporuchovosti, udržovatelnosti, zajištění údržby) a životnosti. Bezpečnost technických objektů/produktů - právní odpovědnost, analýzy rizik a management rizik. Spolehlivost technických objektů a systémů během jejich životního cyklu, management, řízení a prokazování. Pravděpodobnostní a statistické modely pro vyjádření ukazatelů bezporuchovosti, udržovatelnosti, pohotovosti, bezpečnosti a životnosti. Kvalitativní a kvantitativní metody analýz rizik a spolehlivosti (HAZOP, FMEA, FTA, ETA, RBD, MA, PC atd.), predikce bezporuchovosti systémů. Prostředky zvyšování bezpečnosti a spolehlivosti systémů, zálohování. Hodnocení a řízení provozní spolehlivosti. Informační systémy spolehlivosti.

Požadavky:

1.Vymezení pojmu jakost. Jakost produktu, procesů a systému. Management jakosti, nástroje uplatnění, soubor norem ISO 9000:2000. Bezpečnost a spolehlivost jako součást péče o jakost.

2.Vymezení bezpečnosti ve vazbě na rizika, modely rizik. Management rizik. Právní odpovědnost za bezpečnost a spolehlivost výrobků, sdílení odpovědnosti výrobcem a zákazníkem. Právní předpisy, zákony a mezinárodní normy ISO, IEC, EN.

3.Spolehlivost v užším pojetí: bezporuchovost, udržovatelnost (preventivní údržba a údržba po poruše), zajištěnost údržby, pohotovost. Operační pohotovost, životnost, skladovatelnost. Neopravované a opravované objekty.

4.Přístup ke kvantifikaci bezporuchovosti (bezpečnosti, životnosti) technických objektů, kritérium poruchy, ukazatele, podmínky užívání, dvoustavový poruchový model. Pravděpodobnostní model pro vyjadřování ukazatelů bezpečnosti, životnosti, bezporuchovosti (neopravovaných objektů), opravitelnosti. Statistický význam ukazatelů.

5.Použití standardních zákonů rozdělení, typický průběh intenzity poruch se třemi obdobími. Exponenciální zákon rozdělení (EZR), podmínky jeho použitelnosti. Popis bezporuchovosti v 1. a ve 3. období.

6.Proces obnovy - jednoduchý, obecný. Ukazatele bezporuchovosti a udržovatelnosti opravovaných objektů. Pohotovost, ukazatele pohotovosti, stabilizovaný proces obnovy, asymptotická hodnota A. Funkce pohotovosti pro EZR pro bezporuchovost a udržovatelnost. Operační pohotovost, ukazatel operační pohotovosti.

7.Náklady životního cyklu (LCC). Vlastnické náklady - složka nákladů na nespolehlivost (nepohotovost). Vliv pohotovosti na náklady.

8.Spolehlivost systémů. Obecný postup analýzy spolehlivosti systémů. Kvalitativní a kvantitativní metody analýz spolehlivosti/rizik. Princip metod a možnosti jejich použití: Blokový diagram bezporuchovosti (RBD), Analýza druhů poruchových stavů a jejich důsledků (FMEA), Analýza stromu poruch/událostí (FTA/ETA), Markovova analýza (MA), Předpověď bezporuchovosti počítáním z dílů (PC).

9.Výpočet bezporuchovosti (bezpečnosti) systémů se sériovým, paralelním a smíšeným blokovým diagramem bezporuchovosti (RBD).

10.Možnosti a nástroje zvyšování bezpečnosti a bezporuchovosti technických systémů. Zálohování, jeho klasifikace. Statické a substituční (zatížené, odbrečené a nezatížené) zálohování, majoritní zálohování m z k (2 ze 3).

11.Management spolehlivosti, nástroje uplatňování; program spolehlivosti, plán spolehlivosti, program růstu bezporuchovosti, třídění namáháním pro zvýšení bezporuchovosti, oficiální přezkoumání návrhu atd.

12.Hodnocení a řízení provozní spolehlivosti. Udržovatelnost (preventivní údržba a údržba po poruše) a zajištěnost údržby. Zkoušky spolehlivosti - jejich úloha, náplň a druhy.

13.Sběr dat o spolehlivosti z provozu. Informační systém pro hodnocení a řízení provozní spolehlivosti.

Osnova přednášek:

1.Vymezení pojmu jakost. Jakost produktu, procesů a systému. Management jakosti, nástroje uplatnění, soubor norem ISO 9000:2000. Bezpečnost a spolehlivost jako součást péče o jakost.

2.Vymezení bezpečnosti ve vazbě na rizika, modely rizik. Management rizik. Právní odpovědnost za bezpečnost a spolehlivost výrobků, sdílení odpovědnosti výrobcem a zákazníkem. Právní předpisy, zákony a mezinárodní normy ISO, IEC, EN.

3.Spolehlivost v užším pojetí: bezporuchovost, udržovatelnost (preventivní údržba a údržba po poruše), zajištěnost údržby, pohotovost. Operační pohotovost, životnost, skladovatelnost. Neopravované a opravované objekty.

4.Přístup ke kvantifikaci bezporuchovosti (bezpečnosti, životnosti) technických objektů, kritérium poruchy, ukazatele, podmínky užívání, dvoustavový poruchový model. Pravděpodobnostní model pro vyjadřování ukazatelů bezpečnosti, životnosti, bezporuchovosti (neopravovaných objektů), opravitelnosti. Statistický význam ukazatelů.

5.Použití standardních zákonů rozdělení, typický průběh intenzity poruch se třemi obdobími. Exponenciální zákon rozdělení (EZR), podmínky jeho použitelnosti. Popis bezporuchovosti v 1. a ve 3. období.

6.Proces obnovy - jednoduchý, obecný. Ukazatele bezporuchovosti a udržovatelnosti opravovaných objektů. Pohotovost, ukazatele pohotovosti, stabilizovaný proces obnovy, asymptotická hodnota A. Funkce pohotovosti pro EZR pro bezporuchovost a udržovatelnost. Operační pohotovost, ukazatel operační pohotovosti.

7.Náklady životního cyklu (LCC). Vlastnické náklady - složka nákladů na nespolehlivost (nepohotovost). Vliv pohotovosti na náklady.

8.Spolehlivost systémů. Obecný postup analýzy spolehlivosti systémů. Kvalitativní a kvantitativní metody analýz spolehlivosti/rizik. Princip metod a možnosti jejich použití: Blokový diagram bezporuchovosti (RBD), Analýza druhů poruchových stavů a jejich důsledků (FMEA), Analýza stromu poruch/událostí (FTA/ETA), Markovova analýza (MA), Předpověď bezporuchovosti počítáním z dílů (PC).

9.Výpočet bezporuchovosti (bezpečnosti) systémů se sériovým, paralelním a smíšeným blokovým diagramem bezporuchovosti (RBD).

10.Možnosti a nástroje zvyšování bezpečnosti a bezporuchovosti technických systémů. Zálohování, jeho klasifikace. Statické a substituční (zatížené, odbrečené a nezatížené) zálohování, majoritní zálohování m z k (2 ze 3).

11.Management spolehlivosti, nástroje uplatňování; program spolehlivosti, plán spolehlivosti, program růstu bezporuchovosti, třídění namáháním pro zvýšení bezporuchovosti, oficiální přezkoumání návrhu atd.

12.Hodnocení a řízení provozní spolehlivosti. Udržovatelnost (preventivní údržba a údržba po poruše) a zajištěnost údržby. Zkoušky spolehlivosti - jejich úloha, náplň a druhy.

13.Sběr dat o spolehlivosti z provozu. Informační systém pro hodnocení a řízení provozní spolehlivosti.

Osnova cvičení:

Prezentovat současné technické i manažerské přístupy k řešení problematiky bezpečnosti a spolehlivosti technických objektů a systémů v duchu současných legislativních požadavků a mezinárodních norem ISO, IEC a EN. Vytvořit teoretické základy k aplikaci technických přístupů k řešení problematiky, zahrnující zejména vymezení, kvantifikaci, metody analýzy rizik a spolehlivosti, prostředky zvyšování bezpečnosti a spolehlivosti, hodnocení a řízení provozní spolehlivosti.

Cíle studia:

Studijní materiály:

Mykiska, A.: Bezpečnost a spolehlivost technických systémů. Skripta. Vydavatelství ČVUT, Praha 2004 (206 str.)

Schneider, J.: Introduction to Safety and Reliability of Structures. IABSE, Zurich 1997. (138 pp.)

Zákon 102/2001 Sb. o obecné bezpečnosti výrobků

zákon 22/1997 Sb. o technických požadavcích na výroby ve znění zákona 119/2000 Sb.

zákon 59/1998 Sb. o odpovědnosti za škodu způsobenou vadou výrobku ve znění zákona 209/2000 Sb.

Normy IEC/EN řady 60 300 Management spolehlivosti

(Standards IEC/EN 60300 Dependability management)

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: