Wykaz zagadnień przedmiotu Podstawy eksploatacji

1. Pojęcie, fazy istnienia i klasyfikacja ogólna obiektów technicznych.

2. Rodzaje czynników oddziałujących na maszyny.

3. Zużycie i starzenie maszyn (definicje i przyczyny).

4. Przyczyny i rodzaje uszkodzeń urządzeń.

5. Zdefiniować prakseologiczne modele działania i relację zabezpieczenia

6. Prakseologiczne modele użytkowania, obsługiwania i eksploatacji

7. Zasada agregacji i dekompozycji systemu - struktura systemu eksploatacji

8. Zasady racjonalnej eksploatacji urządzeń

9. Zadania i kryteria realizacji obsługiwania urządzeń

10. Podstawowe cele i zadania (systemu) eksploatacji

11. Przyczyny rozwoju diagnostyki technicznej.

12. Definicja i istota diagnostyki (technicznej).

13. Model diagnozowania obiektu (procesu diagnozowania)

14. Zdefiniować parametr stanu i parametr diagnostyczny.

15. Rodzaje i kryteria klasyfikacji stanów obiektów.

16. Źródła sygnałów diagnostycznych.

17. Pojęcie i warunki spełniane przez parametr diagnostyczny.

18. Rodzaje (zakres) badań diagnostycznych.

19. Diagnoza i system diagnostyczny.

20. Pojęcie i miary podatności diagnostycznej

21. Pojęcie modelu, klasyfikacja ogólna modeli.

22. Rodzaje modeli diagnostycznych.

23. Zasady wyznaczania modelu regresyjnego.

24. Cechy modelu typu obrazu, probabilistyczna macierz diagnostyczna

25. Model topologiczny a model strukturalny obiektu diagnozowania

26. Modele analityczne obiektów diagnozowania

27. Pojęcie i rodzaje algorytmów diagnostycznych.

28. Metody budowy algorytmów diagnozowania.

29. Fazy badania diagnostycznego i ich algorytmy (zasady konstrukcji).

30. Pojęcie i zasady genezowania stanu.

31. Pojęcie i metody prognozowania stanów.

32. Zasady wyznaczania trendów diagnostycznych.

33. Klasyfikacja metod diagnozowania urządzeń

34. 
    Rodzaje urządzeń diagnostycznych

35. Elementy diagnostycznego systemu pomiarowego

36. Rodzaje i własności czujników pomiarowych

37. Kwantowanie i próbkowanie w cyfrowych systemach pomiarowych

38. Rodzaje (klasyfikacja) sygnałów diagnostycznych

39. Dziedziny reprezentacji sygnałów diagnostycznych

40. Cechy (miary) sygnałów diagnostycznych

41. Niezawodność i jej cechy składowe.

42. Zdefiniować i porównać pojęcia niezawodności, jakości i bezpieczeństwa

43. Rola (wykorzystanie) niezawodności w eksploatacji urządzeń.

44. Zdefiniować funkcję zawodności i niezawodności

45. Zdefiniować funkcję gęstości rozkładu i intensywności uszkodzeń

46. Zdefiniować podstawowe parametry niezawodności

47. Zdefiniować podstawowe rozkłady niezawodności urządzeń

48. Podać modele i charakterystyki niezawodności obiektów odnawialnych

49. Określić rodzaje i charakterystyki niezawodności systemów.

50. Przyczyny błędów człowieka w układzie człowiek-maszyna

51. Pojęcie i rodzaje stresu

52. Określić rodzaje i zakres planów w eksploatacji urządzeń.

53. Określić zasady planowania eksploatacji urządzeń.

54. Zdefiniować podstawowe pojęcia teorii odnowy

55. Określić miary procesów użytkowania urządzeń

56. Pojęcie i rodzaje gotowości operacyjnej urządzeń.

57. Charakterystyka planowo-zapobiegawczej metody realizacji obsługiwania technicznego.

58. Rodzaje i zakres obsługiwania i napraw urządzeń.

59. Cykl obsługowo-naprawczy urządzeń.

60. Sformułowanie liniowego problemu decyzyjnego.

61. Własności rozwiązania liniowego problemu decyzyjnego

62. Zdefiniować problem transportowy z kryterium kosztów

63. Zdefiniować problem transportowy z kryterium i czasu.

64. Zdefiniować problem przydziału.

65. Zasady opracowania przedsięwzięcia metodą PERT.

66. Wykonywanie obliczeń w sieci czynności.

67. Model i klasyfikacja systemów masowej obsługi.

68. Charakterystyka strumienia zgłoszeń do obsługi

69. Charakterystyka czasu obsługi w systemach masowej obsługi

70. Pojęcie i zadania systemu informacyjnego.

71. Rodzaje systemów informatycznych zarządzania eksploatacją.

ZAGADNIENIA

1. Pojęcie, fazy istnienia i klasyfikacja ogólna obiektów technicznych.

Fazy istnienia urządzeń: projektowanie, wytwarzanie, eksploatacja, likwidacja.

Klasyfikacja obiektów technicznych wg cech:

1. Złożoności: proste i złożone

2. Stan techniczny: zdatności (spełnia wymagania), niezdatności.

3. Naprawialności: nienaprawialne, naprawialne.

4. Nadmiarowości: nadmiarowe, nienadmiarowe.

5. Diagnozowalności: diagnozowalne, niediagonozowalne.

6. Ze wzgl. na czas użytkowania: do 1 uszkodzenia, do osiągnięcia stanu granicznego

7. Ze wzgl. na sposób użytkowania: ciągły, okresowy, krótkotrwały (chwilowy).

8. Ze wzgl. na krotność użytkowania: jedno- i wielokrotne.

2. Rodzaje czynników oddziałujących na maszyny.

1. Czynniki wewnętrzne (robocze) i zewnętrzne.

2. Mechaniczne- związane z występowaniem sił

3. Elektryczne- wzrost napięcia i natężenia prądu elektrycznego

4. Cieplne- wydzielanie i przemiany energii cieplnej

5. Klimatyczne- całokształt stanów pogody

6. Biologiczne- żywe organizmy oddziałujące na obiekty

7. Chemiczne- głównie w postaci elektrolitów

8. Uwarunkowane użytkowaniem- oddziaływanie operatora (antropotechniczne)

9. Uwarunkowane obsługiwaniem- jw.

3. Zużycie i starzenie maszyn (definicje i przyczyny).

Starzenie fizyczne i moralne maszyn- ciągłe zmiany pierwotnego stanu w kierunku pogarszania właściwości użytkowych:

-moralne- przedmiot badań ekonomicznych

-fizyczne- skutek tarcia i oddziaływania środowiska

Tarcie- zbiór zjawisk w obszarze styku ciał (opór- miara tarcia)

-statyczne i kinetyczne (ruchowe)

-zewnętrzne (suche/ technicznie suche)

-wewnętrzne: w gazach, cieczach (płynne i graniczne) i ciałach stałych;

-hydrostatyczne i dynamiczne, elektrohydrodynamiczne

-mieszane

Trybologiczne procesy zużycia warstwy wierzchniej:

-zużycie ścierne- mikroskrawanie, bruzdowanie (zniekształcanie powierzchni)

-zużycie adhezyjne- rozrywanie połączeń adhezyjnych

*I rodzaju- na zimno- sczepienia wierzchołków nierówności

*II rodzaju- na gorąco- zespawanie, zgrzewanie

-scuffing- elementy zużycia adhezyjnego i ściernego

-zużycie przez utlenianie- tworzenie tlenków w procesie tarcia oraz ich usuwanie pod wpływem siły tarcia (pożądany rodzaj zużycia); tlenki nie mają skłonności do sczepiania (mniejsze tarcie, temperatura); szybkość tworzenia tlenków jest większa od ich usuwania.

-zużycie zmęczeniowe

*spolling (łuszczenie)- toczenie/toczenie z poślizgiem, narastanie naprężeń przy tarciu suchym

*pitting- jw. przy fizykochemicznym wpływie substancji smarującej

-zużycie cierno- korozyjne- fretting- elementy poddane działaniu drgań/niewielkich poślizgów

-zużycie erozyjne- mechaniczne oddziaływanie cząstek ciał stałych i cieczy o dużej energii kinetycznej

*zużycie kawitacyjne- dynamiczne oddziaływanie cząstek cieczy (fale cieczy)

*zużycie korozyjne: korozja chemiczna, korozja elektrochemiczna- elektrolity (woda) bardziej niebezpieczna

4. Przyczyny i rodzaje uszkodzeń urządzeń.

Przyczyny:

Błędy konstrukcyjne

Błędy technologiczne

Błędy eksploatacyjne

Starzenie się: fizyczne (zużycie materiału), moralne (powstają nowe urządzenia o lepszych parametrach użytkowych).

Rodzaje:

Ze względu na lokalizacje: objętościowe i powierzchniowe

Ze względu na rodzaj bodźca: skokowe, kumulujące się.

5. Zdefiniować prakseologiczne modele działania i relację zabezpieczenia

Każde celowe działanie człowieka z urządzeniem realizuje się w łańcuchu działania:

Ł=<x,y,z>

x- podmiot działania

y- pośrednik działania, narzędzie pozwalające osiągnąć cel działania

z- przedmiot działania, na którym zlokalizowany jest cel działania

W postaci łańcucha można również przedstawić eksploatowanie- pojazd jest albo narzędziem pozwalającym osiągnąć pewien cel albo celem działania, gdy należy wykonać pewien zakres czynności koniecznych do utrzymania pojazdu wymaganym stanie technicznym.

Każde działanie jest zabezpieczeniem innych działań (stworzenie warunków):

Relacja zabezpieczenia: Ł_o zabezpiecza Ł_u ze względu na P- gdy przedmiot działania jednego łańcucha (systemu) staje się narzędziem/przedmiotem działania innego łańcucha.

Jeżeli realizowany jest cel transportowy, pojazd jest pośrednikiem działania- jest użytkowany, a łańcuch działania (użytkowania) można zapisać:

Ł_u=<x,p,z>

Procesie użytkowania następuje zużycie, starzenie elementów pojazdu, co pogarsza jego własności użytkowe. W celu przywrócenia zdolności użytkowych pojazd jest obsługiwany. Jest przedmiotem działania, a łańcuch działania (obsługiwania) można zapisać:

Ł_o=<x,y,p>

Pojazd jest eksploatowany, gdy jest użytkowany lub obsługiwany co można zapisać jako łańcuch eksploatacji:

Ł_e=Ł_u∪Ł_o

Realizacja procesów eksploatacyjnych odbywa się w konkretnej rzeczywistości eksploatacyjnej. Badanie i opis tych procesów wymaga wyróżnienia otoczenia łańcuchów działania oraz procesów kierowania użytkowaniem i obsługiwaniem

6. Prakseologiczne modele użytkowania, obsługiwania i eksploatacji

Zbiór układów działania (eksploatacji) U_yz(P), w którym pojazd P jest pośrednikiem y lub przedmiotem z działania uporządkowanych zbiorem relacji F, tworzy system eksploatacji S_e(P)

S_e(P)= <U_yz(P), F>

U- zbiór wyróżnionych układów działania (baza układów systemu)

F- relacja porządkująca (struktura systemu)

Na system eksploatacji nakłada się więc system użytkowania S_y(P) w zbiorze układów działania U_y(P) pojazd jest pośrednikiem, a system działania S_z(P)- w zbiorze układów działania U_z(P) pojazd jest przedmiotem działania.

Zbiór relacji F pozwala wyróżnić związki zachodzące pomiędzy elementami zbioru układów działania (określenie kolejności relacji obsług i ich przyporządkowanie oraz przyporządkowanie użytkowania wyróżnionym stanowiskom). W zależności od stanu technicznego pojazd znajduje się w systemie użytkowania S_y(P) lub obsługiwania S_z(P) co jest uwarunkowane między innymi zbiorem relacji F.

7. Zasada agregacji i dekompozycji systemu - struktura systemu eksploatacji

System eksploatacji (SE):

*sys. realizacji eksploatacji (SRE):

SU- sys. użytkowania- zapewnia realizację celów operacyjnych

SO- sys. obsługiwania- zapewnia odpowiednie funkcjonowanie SU

*sys. kierowania eksploatacji (SKE):

SDP- sys. decyzyjno planistyczny,

SES- sys. ewidencyjno sprawozdawczy

Istnieje sprzężenie zwrotne między systemami. Sys.eksploatacji traktujemy jako układ względnie odosobniony. Sys.musi być zasilany z zewnątrz (otoczenie bliższe i dalsze), na początku muszą być nakłady: 1strumień dóbr ( części zamienne, materiały eksploatacyjne, środki finansowe), 2strumień energii (elektryczna, gaz), 3strumień usług zewnętrznych (transportowe, technologiczne).

8. Zasady racjonalnej eksploatacji urządzeń

Wewnątrz systemu następuje transformacja strumieni- gospodarowanie, na wyjściu uzyskujemy efekty- praca przewozowa, wartość usług. Transformacja strumienia wejściowego na wyjściowy polega na racjonalnym rozdzieleniu dysponowanych środków na liczne, często konkurencyjne ze sobą cele. Aby proces przebiegał prawidłowo powinny być spełnione warunki:

*ściśle określony cel gospodarczy

*przydzielone zasoby

*znane racjonalne metody wykorzystania środków

Procesy użytkowania urządzeń (4 fazy procesu:

1planowanie użytkowania

2przygotowanie użytkowania

3realizacja użytkowania

4kontrola przebiegu użytkowania

9. Zadania i kryteria realizacji obsługiwania urządzeń

Procesy obsługiwania urządzeń w celu zmniejszenia intensywności starzenia elementów oraz utrzymania ich właściwości użytkowych.

Czynniki:

*czynności zapewniające utrzymanie czystości urządzeń i gotowości do eksploatacji

*czynności zapobiegania starzeniu mechanizmów w procesie użytkowania- diagnozowanie, wzmacnianie połączeń, regulacja, smarowanie, prace porządkowe

*czynności usuwania skutków starzenia (naprawcze)

Obsługa obejmuje:

*zbiór czynności profilaktyczno-zapobiegawczych, których zadaniem jest podtrzymanie własności użytkowych (1 i 2 grupa)

*zbiór czynności naprawczych, których zadaniem jest odtwarzanie właściwości użytkowych urządzeń

10. Podstawowe cele i zadania (systemu) eksploatacji

Działania w zakresie eksploatacji mogą być traktowane jako realizacja różnych sprzężeń zwrotnych w procesie zaspokajania potrzeb- ich skutki można rozpatrywać w aspekcie projektowo-konstrukcyjnym, wytwórczym (technologicznym), a także eksploatacyjnym.

Główne cele eksploatacji można rozdzielić na:

*cele dotyczące samego obiektu eksploatacji

*cele dotyczące toku działań w obszarze eksploatacji (procesu)

*cele dotyczące pozostałych uczestników (otoczenie, informacja)

Najczęściej formułowane cele:

*wydłużenie czasu efektywnej pracy obiektów (maszyn, urządzeń)

*skracanie czasu odnawiania zdatności eksploatacyjnej (remontów) obiektów przy równoczesnym polepszeniu jakości odnawiania

*zmniejszenie zużycia materiałów eksploatacyjnych

*zwiększenie niezawodności obiektów eksploatacji poprzez eliminowanie przyczyn nadmiernego zużycia i gromadzenie danych na potrzeby oszacowania charakterystyk niezawodności

*optymalizacja gospodarki częściami zamiennymi

*racjonalizacja infrastruktury transportowej

*optymalizacja przepływu informacji w systemie wdrażania informatycznych systemów wpomagania zarządzania

*kształcenie specjalistów w zakresie eksploatacji

*formułowanie zaleceń dla procesów projektowania, konstruowania oraz wytwarzania środków technicznych

*racjonalizacja struktur organizacyjno-decyzyjnych w zarządzaniu eksploatacją

*usprawnienie warunków użytkowania, polepszenie bezpieczeństwa pracy, eliminacja zagrożeń środowiska

Cele działań w sferze eksploatacji systemów technicznych wyznaczają zadania szczegółowe, które dotyczą ich organizacji i zarządzania nimi.

11. Przyczyny rozwoju diagnostyki technicznej.

Wzrost znaczenia diagnostyki wynika z przyczyn:

*potrzeba racjonalizacji procesów eksploatacji- ograniczenie czynności naprawczych poprzez wykonanie odpowiednio wcześniej zabiegów profilaktycznych

*zmiana cech obiektów eksploatacji- stosowanie nowych materiałów konstrukcyjnych, eksploatacyjnych oraz technologii.

*wyposażenie obiektów w dużą ilość różnego rodzaju układów pomiarowych wielkości

*postęp technologiczny- wzrost możliwości technicznych jak i metodologicznych diagnostyki związanych z intensywnym rozwojem środków i metod diagnozowania

*dzięki zastosowaniu techniki komputerowej istotnej zmianie ulegają zasady i zakres modelowania diagnostycznego obiektów

12. Definicja i istota diagnostyki (technicznej).

Diagnostyka (diagnosis gr. Rozpoznanie, określenie)- dziedzina nauki zajmująca się środkami i sposobami rozpoznawania zdarzeń, a więc stanów i ich zmian na podstawie ich charakterystycznych objawów.

Diagnostyka techniczna to nauka o rozpoznaniu stanów obiektów technicznych (bez ich demontażu).

Stan obiektu wynika z przeszłości, a jego znajomość jest niezbędna do określenia obecnego i przyszłego zachowania obiektu- jest to podstawowe zadanie diagnostyki.

13. Model diagnozowania obiektu (procesu diagnozowania)

x- zbiór zmiennych stanu (param. Stanu)

U- zbiór zmiennych wejściowych (param. Wymuszeń)

Z - zbiór parametrów zakłóceń (powodują błędy diagnozy)

Y -zbiór zmiennych wyjściowych (param. Diagnostycznych)

14. Zdefiniować parametr stanu i parametr diagnostyczny.

Parametr stanu - każda wielkość charakteryzująca cechy fizyczne urządzenia.

Parametr diagnostyczny - składowe sygnału, które zawierają wiadomości o stanie elementów obiektu. Parametr dowolnego sygnału może być parametrem diagnostycznym, jeżeli spełnia warunki:

• Informatywności - parametry, które dostarczają najwięcej informacji

• Jednoznaczności - zależność y(x) jest funkcją monotoniczną

• Czułości - dostatecznej szerokości pola zmian (K=dy_n/dx_n)

• Stabilności - małe zmiany przy ustalonych warunkach badań.

Ponadto niekiedy wymienia się warunek dostępności

15. Rodzaje i kryteria klasyfikacji stanów obiektów.

Stan obiektu wynika z przeszłości a jego znajomość jest niezbędna do określenia obecnego i przyszłego zachowania obiektu- podstawowe zadanie diagnostyki. Zbiór możliwych stanów jest nieokreślony i nieprzeliczalny. W praktyce dzieli się je na pewną liczbę klas, a podstawę klasyfikacji stanowią określone wymagania. Badanie diagnostyczne pozwala ustalić klasy stanu obiektu. Najprostszy podział polega na wyodrębnieniu klasy stanów zdatności i niezdatności (oraz niepełnej zdatności, a niekiedy także sprawności i niesprawności) wg kryterium dopuszczalnych wartości parametrów. Jeżeli mamy n parametrów- kryteriów, to istnieje stan zdatności 2ⁿ-1możliwych stanów niezdatności.

Biorąc pod uwagę stopień możliwości realizacji zadań poprzez obiekt wyróżniamy:

-zdatność funkcjonalną- realizacja w sposób zgodny z wymaganiami

-zdatność zadaniowa- realizacja wybranych zadań w określonych warunkach

16. Źródła sygnałów diagnostycznych.

- robocze niezbędne do zapewnienia realizacji funkcji użytkowania

- towarzyszące powstałe jako wtórny efekt procesów roboczych

- inne procesy fizykochemiczne

17. Pojęcie i warunki spełniane przez parametr diagnostyczny.

Symptom diagnostyczny- informacja pozwalająca wnioskować o właściwościach obiektu technicznego.

Symptomy mogą być opisywane wielkościami fizycznymi- cechami, które można mierzyć i wyrażać za pomocą właściwych jednostek miar. Mierzalna wielkość fizyczna to parametr parametr sygnału diagnostycznego/ symptom stanu- składowe sygnału zawierające wiadomości o stanie elementów obiektu.

Niemierzalne symptomy stanów są podstawą tzw. metod organoleptycznych (np. kolor spalin).

Parametr dowolnego sygnału może być parametrem diagnostycznym, jeżeli spełnia warunki:

-informatywności- parametry, które dostarczają najwięcej informacji

-jednoznaczności- zależność y(x) jest funkcją monotoniczną

-czułości- dostatecznej szerokości pola zmian

-stabilności- małe zmiany przy ustalonych warunkach badań

Zbiór parametrów diagnostycznych powinien spełniać warunki:

-niezależności- zależne zawierają tę samą informację (wiadomość)

-zupełności- zawierają kompletną, niezbędną informację

18. Rodzaje (zakres) badań diagnostycznych.

Badanie diagnostyczne- metoda pośredniego mierzenia parametrów stanu obiektu technicznego.

Rodzaje działalności diagnostycznej (badań):

-diagnozowanie- określenie stanu aktualnego (odmiana to dozorowanie= monitorowanie obiektu- obserwacja stanu)

-genezowanie- określenie przyczyn, odtwarzanie historii- może mieć znaczny wpływ na zmianę konstrukcji, wytwarzania, eksploatacji.

-prognozowanie- określenie przyszłych zmian stanu- okresu zdatności i terminu następnego diagnozowania

19. Diagnoza i system diagnostyczny.

Diagnoza- informacja o stanie obiektu niezbędna użytkownikowi- decydentowi do podjęcia decyzji dotyczącej dalszej jego eksploatacji w systemie użytkowania/ obsługiwania. Diagnozowanie stanu wszystkich elementów obiektu złożonego jest nieuzasadnione- istnieje potrzeba określenia zakresu diagnozowania- identyfikacja obiektu. Kryterium wyboru zakresu stanowią: bezpieczeństwo, słabe ogniwo, prawdopodobieństwo uszkodzeń elementów, koszty uszkodzeń.

20. Pojęcie i miary podatności diagnostycznej

Podatność diagnostyczna obiektu - właściwość charakteryzująca jego przystosowania do realizacji procesu diagnostycznego (element podatności eksploatacji). Może być rozpatrywana w aspekcie wymagań istniejącego systemu diagnostycznego.

21. Pojęcie modelu, klasyfikacja ogólna modeli.

Model- dający się pomyśleć lub materialnie zrealizować układ, który odtwarzając przedmiot badania zdolny jest zastępować go tak, że………

Wyróżniamy modele:

-intuicyjne (ekspertowe)- opierają się dedukcjach i ocenach myślowych, które zawierają zawsze dużą dozę niejednoznaczności

-sformalizowane:

*analogowe- odpowiednie elementy systemu reprezentowane są przez inne wielkości fizyczne

*symboliczne- poszczególne parametry, właściwości systemu są reprezentowane przez symbole: modele słowne (opisowe), m. graficzne i m. matematyczne (mają znaczenie największe- opisują obiekty za pomocą wyrażeń matematycznych, związków logicznych).

Modele mogą mieć charakter poznawczy bądź aplikacyjny (użytkowy) bazując na procesach i zjawiskach dobrze poznanych w sensie fizycznym a mniej w zakresie ilościowym. Modele aplikacyjne, pozwalające na ocenę cech ilościowych są na ogół modelami symbolicznymi np. matematycznymi, zaś modele poznawcze dotyczące procesów fizycznych mają często charakter modeli opisowych.

22. Rodzaje modeli diagnostycznych.

-modele symptomowe:

*diagnostyczny model regresyjny

*model typu obrazu

*model topologiczny

-modele analityczne:

*model strukturalny (funkcjonalny, logiczny)

*model modalny

*diagnostyczny model holistyczny (całościowy)

*diagnostyczny model symulacyjny

23. Zasady wyznaczania modelu regresyjnego.

Uzyskanie modelu w postaci zależności funkcyjnej umożliwia metoda analizy regresji:

-jedno-/ wielowymiarowy model liniowy

-modele jedno-/ wielowymiarowe nieliniowe sprowadzalne (lub nie) do liniowych: wykładniczy, potęgowy, logarytmiczny, wielomianowy.

Metody wyboru najlepszego równania regresji:

-metoda odrzucania z funkcji członów najmniej istotnych- szacowanie istotności na podstawie wyników testu F/ testu r

-metoda dołączania wprowadza do f-cji regresji kolejne człony- możliwość doprowadzenia do f-cji o członach nieistotnych

-metoda dołączania i odrzucania (krokowa)- jeżeli nowy człon obniża istotność członu już znajdującego się w f-cji- zostaje on usunięty.

Liczba równań modelu jest uwarunkowana liczbą elementów, liczbą niezależnych parametrów stanu i parametrów sygnału diagnostycznego

24. Cechy modelu typu obrazu, probabilistyczna macierz diagnostyczna

Znany zbiór parametrów diagnostycznych- tzw. zbiór trenujący- to obraz znanego stanu obiektu. Nieznany stan obiektu można rozpoznać, jeżeli dysponujemy zbiorami trenującymi dla grupy obiektów o znanym stanie zdatności.

Probabilistyczna macierz diagnostyczna:

Diagnostyczne modele regresyjne są możliwe do uzyskania przy małym poziomie zakłóceń sygnałów diagnostycznych. Przy wysokim poziomie zakłóceń podjęcie decyzji o stanie przedmiotu diagnozy jest możliwe jedynie w kategoriach prawdopodobieństw- celowe jest wykorzystanie probabilistycznej macierzy diagnostycznej.

Probabilistyczna macierz diagnostyczna jest opisana:

-zbiorem stanów W={w_i}, i=1,I

-zbiorem parametrów diagnostycznych y={Y_n}, n=1,N

-zbiorem prawdopodobieństw {p(w_i)} wystąpienia stanów

-zbiorem prawdopodobieństw warunkowych {p(y_n/w_i)}

25. Model topologiczny a model strukturalny obiektu diagnozowania

Model topologiczny- ilustruje związki między elementami i procesami w badanym obiekcie- jest zbliżony do jego modelu funkcjonalnego. Relacją elementarną jest relacja binarna. M. t. daje się dowolnie przekształcać (redukcja/ rozbudowa w bardziej złożony), jego pierwotna wersja może być zbyt ogólna i nie zawsze odpowiada określonym wymaganiom.

Model strukturalny (funkcjonalny, logiczny)- organizacja wewnętrzna elementów modelu jest podobna do organizacji wewnętrznej badanego obiektu. Model ten daje opis związków między odpowiedzią układu, jego własnościami i wymuszeniem. Układ mechaniczny można opisać za pomocą modelu strukturalnego, który przedstawia zależności między masami, elementami sprężystymi i tłumiącymi oraz wymuszeniami w postaci równań różniczkowych zwyczajnych czy równań różniczkowych cząstkowych.

26. Modele analityczne obiektów diagnozowania

Model strukturalny (funkcjonalny, logiczny)- organizacja wewnętrzna elementów modelu jest podobna do organizacji wewnętrznej badanego obiektu. Model ten daje opis związków między odpowiedzią układu, jego własnościami i wymuszeniem. Układ mechaniczny można opisać za pomocą modelu strukturalnego, który przedstawia zależności między masami, elementami sprężystymi i tłumiącymi oraz wymuszeniami w postaci równań różniczkowych zwyczajnych czy równań różniczkowych cząstkowych.

Model modalny- zbiór częstości własnych współczynników tłumienia oraz postaci drgań- zbiór cech własnych układu. Do wyznaczenia modelu modalnego można wykorzystać model strukturalny- analiza modalna może być zrealizowana dwoma sposobami.

Diagnostyczny model holistyczny- uwzględnia wszelkie zmiany procesów fizyko-chemicznych zachodzących w obiekcie od chwili jego powstania na etapie projektowania, konstruowania, poprzez etap wytwarzania, eksploatacji i procesy recyrkulacji w czasie jego likwidacji- jest to całościowe, inaczej kompleksowe lub holistyczne podejście do zmian obiektu technicznego.

Diagnostyczny model symulacyjny- diagnostyczne badania eksperymentalne obiektów technicznych doskonałym źródłem wiedzy o ich stanie, ale mają poważne ograniczenia. Stąd konieczność zastępowania badań eksperymentalnych badaniami symulacyjnymi (eksperymentem symulacyjnym, w którym wykorzystuje się model diagnostyczny).

27. Pojęcie i rodzaje algorytmów diagnostycznych.

Algorytm diagnozowania- informacje do sformułowania diagnozy o stanie obiektu można uzyskać drogą badań diagnostycznych za pomocą zbioru sprawdzeń- pomiar i ustalenie wartości parametrów diagnostycznych.

Różnych algorytmów wykonania danego diagnozowania może być wiele- można ułożyć wiele zestawów sprawdzeń różniących się licznością, kombinacją i kolejnością wykonania. Algorytmy mają różną pracochłonność i koszty, powinny umożliwiać uzyskanie optymalnych wyników, badań, w sensie przyjętego kryterium. Miarą dokładności algorytmu jest jego wiarygodność- prawdopodobieństwo uzyskania poprawnej diagnozy.

Rodzaje algorytmów:

-stały- realizowany w pełni, niezależnie od otrzymanych wyników, ocena stanu po zakończeniu zadania

-sekwencyjne- realizacja określonego zbioru sprawdzeń i bieżąca analiza wyników do ustalenia stanu obiektu

-zmienny- wybór następnego sprawdzenia zależy od wyniku poprzedniego (najbardziej rozwinięty przy niskich kosztach)

28. Metody budowy algorytmów diagnozowania.

-dokładne- metoda całkowitego przejrzenia wszystkich wariantów algorytmów, metoda dynamiczna- zmniejszenie liczby rozpatrywanych wariantów drogą eliminowania tych, które nie prowadzą do rozwiązania optymalnego, kryterium- uogólniony koszt

-przybliżone- sposób prosty, ale nie daje gwarancji znalezienia algorytmu optymalnego (koszty prawdopodobnego wykrycia uszkodzeń, czas sprawdzeń, ilość informacji)

29. Fazy badania diagnostycznego i ich algorytmy (zasady konstrukcji).

Fazy (etapy) badania diagnostycznego (odpowiednie algorytmy):

-kontrola stanu- jeżeli obiekt jest zdatny to ustala się termin następnej diagnozy (prognozowanie) algorytm kontroli stanu- tzw. diagnozowanie ogólne, oznaczenia: {1,0} pozytywny lub negatywny wynik sprawdzenia- parametr diagnostyczny ma wartość dopuszczalną lub niedopuszczalną

-lokalizacja uszkodzeń- realizowany, gdy obiekt jest niezdatny algorytm lokalizacji uszkodzeń- diagnozowanie szczegółowe.

30. Pojęcie i zasady genezowania stanu.

Geneza jest procesem ustalenia przyczyn stwierdzonego stanu zaistniałych w chwilach poprzedzających aktualne badanie diagnostyczne. Podstawą jest znajomość procesów fizyko- chemicznych jakim podlega badane urządzenie- nie istnieją metody ustalania zjawisk, które zaistniały przeszłości

31. Pojęcie i metody prognozowania stanów.

prognozowanie- określenie przyczyn znanych stanów obiektu w diagnostyce

podstawowym zadaniem jest ustalenie następnego badania diagn. Ustalenie resursu

metody diagnozowania:

- intuicyjne

- indywidualne

- ekspertyzy

matematyczne oparte na modelach matematycznych:

- deterministyczne - row. różniczkowe

- probalistyczne - modele trendu

32. Zasady wyznaczania trendów diagnostycznych.

- dobór odpowiedniej aproksymaty, która ekstrapoluje się na prognozowane okresy

- wybór aproksymaty wynika z oceny jej dopasowania wg niej do uzyskanych wyników empirycznych

- rezultaty dobre, gdy zmiany wartości parametru diagnostycznego są regulowane

33. Klasyfikacja metod diagnozowania urządzeń

stopień subiektywności badań i oceny stanu

- Bezprzyrządowe

- Przyrządowe

określanie parametru stanu

- Pośrednie

- Bezpośrednie

rodzaje nośnika informacji

- robocze

- towarzyszące

- inne procesy

Zależne od stopnia automatyzacji

- ręczne

- półautomatyczne

- automatyczne

34. 
    Rodzaje urządzeń diagnostycznych

- ręczne

- półautomatyczne

- automatyczne

Ze względu na zakres

- specjalistyczne

- uniwersalne

Miejsce umieszczenia

- pokładowe

- zewnętrzne środki diagnostyczne podłączone do obiektu

- mieszane

35. Elementy diagnostycznego systemu pomiarowego

- czujnik lub zespół czujników wielkości fizycznych

- przetwornik pomiarowy

- kondycjonery (układy normujące sygnał)

- przetworniki analogowo-cyfrowe lub przyrządy cyfrowe

36. Rodzaje i własności czujników pomiarowych

Czujniki bierne- energia sygnału wyjściowego pobierana jest z przebiegu obserwowanego

Czujniki czynne- część energii jest pobierana z pomocniczych wejść zasilających lub wewnętrznych źródeł energii

Ponadto rozróżnia się:

-czujniki parametryczne- sygnał wejściowy jest przekształcony w parametr czujnika (np. rezystancję)

-czujniki generacyjne- sygnał wejściowy jest przyczyną powstania siły elektromotorycznej w czujniku (np. czujnik piezoelektryczny)

Ze wzgl. na obserwatorów, przebieg i istotę działania wyróżniamy: czujniki mechaniczne, chemiczne, magnetyczne, optyczne, termiczne, akustyczne i inne.

37. Kwantowanie i próbkowanie w cyfrowych systemach pomiarowych

kwantowanie - przypisanie próbce wartości X ze zbioru

skończonego N wartości na które podzielono zakres

przetwarzania przedziału o szerokości nazwanej kwantem

próbkowanie - syg. POM. Na wejściu przetwornika to wielkość

analogową opisuje funkcja x(u) zwykle jako zmienna od czasu

syg. analogowe muszą być zamienione na cyfrowe jako binarne

przez przetworniki A/C N=2^n n- bit

38. Rodzaje (klasyfikacja) sygnałów diagnostycznych

analogowy

cyfrowy

- zdeterminowane (deterministyczne) - można je opisać za pomocą zależności matematycznych nie zawierających wielkości fizycznych (okresowe, nieokresowe)

- losowe (sochastyczne)

39. Dziedziny reprezentacji sygnałów diagnostycznych

- czasu - sygnały są obserwowane i tradycyjnie dokonuje się opis. Może identyfikować stany oraz zmiany w funkcji czasu

- częstotliwości - przedstawione za pomocą kombinacji liniowej - funkcji harmonicznych (składowych) (prace Fouriera)

- modalna - opis szczególnie dogodny dla analizy własności układów fizycznych

40. Cechy (miary) sygnałów diagnostycznych

sygnał - przebieg wielkości fizycznych mogących być informacją opisu za pomocą cech:

sygnał może być opisany w dziedzinie:

- czasu

- częstotliwości

- modalnej

wartość średnia (absolutna bez uwzględnienia znaku)

- wartość skuteczna

- wartość szczytowa (absolutna)

- wartość szczytowa dodatnia

- wartość szczytowa ujemna

- wartość międzyszczytowa

- współczynnik kształtu

- współczynnik szczytu

- współczynnik impulsowości

41. Niezawodność i jej cechy składowe.

cechy składowe:

- trwałość

- naprawialność

- zachowawczość

Niezawodność - własność dowolnego obiektu technicznego polegająca na jego zdolności do spełniania wyznaczonych mu funkcji zgodnych z przeznaczeniem w danych warunkach i czasie eksploatacji.

Cechy:

- poprawność działania

- trwałość

- naprawialność

- zachowawczość

- bezpieczeństwo, efektywność

42. Zdefiniować i porównać pojęcia niezawodności, jakości i bezpieczeństwa

- poprawność działania - wł. polegająca na zdolności

do pracy bez nieplanowanych wymuszonych przez

uszkodzenia przestojów

- trwałość - wł. polegająca na zachowaniu w wymaganych

granicach głównych parametrów roboczych. Określających jego

stan graniczny

- naprawialność - wł. obiektu polegająca na przystosowaniu go do

odnowy stanu zdatności przez zapobieganie i usuwanie uszkodzeń

- zachowawczość- wł. obiektu charakteryzująca jego zdolność do

zachowania ustalonych wartości wskaźników ekspl. w trakcie i po

upływie upływie okresu przechowania i transportu.

Obszary zastosowania niezawodności :

- porównanie wł. ob. techn. danego typu

- określenie stałych napięć

- wskazanie potrzeb podjęcia przedsięwzięcia mających na celu

poprawę niezawodności

- planowanie części zamiennych

43. Rola (wykorzystanie) niezawodności w eksploatacji urządzeń.

- porównania własności obiektów technicznych danego typu

- określanie tzw. „słabych miejsc”

- wskazanie potrzeby podjęcia przedsięwzięć mających na celu poprawę niezawodności

- planowanie zapasów części zamiennych

44. Zdefiniować funkcję zawodności i niezawodności

Funkcja zawodności F(l)

F(l)=P(L<=l); F(l)=n(l)/N(0)

L - zmienna losowa

l - wartość zmiennej losowej

N(0) - liczba obiektów obserwowanych

n(l) - liczba obiektów uszkodzonych

Funkcja niezawodności R(l)

R(l)=P(L>l); F(l)+R(l)=1

Prawdopodobieństwo niewystąpienia uszkodzenia do chwili l

45. Zdefiniować funkcję gęstości rozkładu i intensywności uszkodzeń.

Funkcja gęstości rozkładu prawdopodobieństwa powstania uszkodzenia f(l)

F(l)=dF(l)/dl=F(l);

Prawdopodobieństwo wystąpienia uszkodzenia w jednostce przebiegu w chwili l

Funkcja intensywności uszkodzeń λ(l)

;

przypadające na jednostkę przebiegu prawdopodobieństwo warunkowe uszkodzenia obiektu w chwili l pod warunkiem, że nie uległ on uszkodzeniu do chwili l

otrzymujemy λ(l)=1/R(l)=dR(l)/dl

wykładnicza postać zależności

46. Zdefiniować podstawowe parametry niezawodności.

- ilościowa miara cech niezawodności obiektów nienaprawialnych

- uogólniona miara eksploatacji - resurs sprawnej pracy jako zmienna losowa

- niezawodność obiektów nienaprawialnych w przypadkach:

W okresie do wystąpienia pierwszego uszkodzenia

Dla okresów pomiędzy kolejnymi uszkodzeniami

W odniesieniu do całego okresu eksploatacji obiektu

47. Podstawowe rozkłady niezawodności urządzeń.

R(l)=exp^-λl

F(l)=1- exp^-λl

f(l)= λ exp^-λl

L_o=1/λ

δ=1/λ

48. Modele i charakterystyki niezawodności obiektów odnawialnych.

Model odnowy natychmiastowej:

- związek między liczbą uszkodzeń a przebiegiem pojazdu do n-tego uszkodzenia

- funkcja odnowy H(l)-wartość oczekiwana liczby uszkodzeń

- niezawodność urządzenia opisana jest rozkładem wykładniczym H(l)=λl; h(l)=λ

49. Rodzaje i charakterystyki niezawodności systemów.

SYSTEM SZEREGOWY - uszkodzenie dowolnego elementu powoduje uszkodzenie całego systemu. - Funkcja niezawodności systemu:

R(l)=R₁(l)+R₂(l)+…+R_n(l)

- Funkcja intensywności uszkodzeń systemu λ(l) jest równa:

λ(l)= λ₁(l)+ λ₂(l)+…+ λ_n(l)

- gdy λ₁= λ₂=…= λ_n= λ_o

R(l)=[(R_o(l)]ⁿ λ=n λ_o

- Średni przebieg (resurs) so uszkodzenia

1/L=1/L₁+1/L₂+…+1/L_n

SYSTEM RÓWNOLEGŁY - uszkodzenie następuje tylko wtedy gdy uszkodzeniu ulegną wszytskie - jego elementy

- funkcja zawodności systemu - prawdopodobieństwo uszkodzenia

F(l)=F₁(l)*F₂(l)*…*F_n(l)

- w przypadku, gdy uszkodzenia elementów są opisywane jednakowym rozkładem wykładniczym średni resurs sprawnej pracy (przebieg) systemu

L=L_o(1+1/2+…+1/n)

- dla dużych wartości n

L=1/L_o(ln n+c); c=0,577…

50. przyczyny błędów człowieka w układzie człowiek - maszyna.

- zmiana stanu otoczenia nie odbierana jako sygnał

- operator nie wyróżnia danego sygnału spośród wielu

- sygnał odbierany, ale nieprawidłowo interpretowany

- sygnał odbierany prawidłowo, ale operator nie zna prawidłowej odpowiedzi

- prawidłowa reakcja jest znana leży jednak poza możliwościami operatora

- odpowiedź wykonywana jest nieprawidłowo

51. Pojęcie i rodzaje stresu

Miarą stresu czasu jest niedobór czasu do terminowego wykonania zadania. Stosunek czasu pozostałego do wykonania zadania do wartości oczekiwanej czasu pozostałego do jego zakończenia.

Istnieje wartość progowa stresu 2,3, dla bardziej zaawansowanego 1,9 mniej do 2,8.

Istotne znaczenie na wpływ stanu napięcia jednego operatora na stan innego (jak powstaje panika) -stres wzajemny-współczynnik stresu działającego na danego operatora współpracującego z innym =0 (nie podlega) =1 gdy zostanie przekroczona wartość progowa stresu charakteryzującego danego operatora. Rodzaje stresu podlegają sumowaniu.

Stres czasu - brak czasu odczuwamy jako przeszkoda w człowieku i powoduje napięcie psychiczne, powoduje długotrwałe zmęczenie, uważane jest za źródło chorób somatycznych. Miarą stresu czasu jest niedomiar czasu do terminowego wykonania zadania. Istnieje wartość progowa stresu 2,3 dla bardziej zrównoważonego 1,9 mniej do 2,8.

Stres wzajemny - współczynnik stresu działającego na starego operatora współpracującego z innymi równa się 0, (nie podlega), równa się jeden gdy zostanie przekroczona wartość progowa stresu charakteryzującego danego operatora - rodzaje stresu podlegają sumowaniu.

52. Określić rodzaje i zakres planów w eksploatacji urządzeń.

Rodzaje:

długookresowe - główne cele rozwoju transportu, przemiany strukturalne systemu transportu, jego infrastruktura i wyposażenie techniczne (plany strategiczne)

średniookresowe - rodzaj i wielkość produkcji transportowej, nakładów remontów, liczba zatrudnionych (plany taktyczne)

krótkookresowe - wykorzystanie potencjału przewozowego, obsługa techniczna i remontów, płac, zużycia materiałowego, kosztów i wyników (plany operacyjne).

Zakres:

Ogólne cele - wyszczególnienie konkretnych celów i zadań

Środki - wybór zasad postępowania, programów, procedur

Zasoby - określenie rodzaju i ilości potrzebnych zasobów

Realizacja - sposoby podejmowania decyzji i organizowania

Kontrola - sposoby przewidywania i wykrywania błędów

53. Określić zasady planowania eksploatacji urządzeń.

-ogólne cele- wyszczególnienie konkretnych celów i zadań

-środki- wybór zasad postępowania, programów, procedur

-zasoby- określenie szczytu i ilości potrzebnych zasobów

-realizacja- sposoby przewidywania lub wykrywania błędów

Planowanie eksploatacji

Czynniki determinujące plan eksploatacji:

-zadania własne: zlecone przez szczebel nadrzędny

-możliwości zabezpieczenia finansowego i materiałowego

-normy eksploatacji

-wytyczne w zakresie eksploatacji

-stan techniczny maszyn i urządzeń

-doświadczenia z poprzednich okresów planowania

--------

54. Zdefiniować podstawowe pojęcia teorii odnowy

Elementy teorii odnowy:

-odnowa lub odnowienie- wprowadzenie do użytku (na miejsce żużytego) innego obiektu sprawnego

-teoria odnowy zajmuje się badaniem przebiegu zużycia i ustalenia zasad optymalnej eksploatacji dużych zbiorowości obiektów technicznych działających w długim czasie.

-teoria odnowy -proces uszkodzeń o dyskretnym parametrze czasowym

Zakłada się, że;

-wszystkie obiekty są w ciągłym użytku, czas eksploatacji jest zmienną losową typu skokowego np. lata; n=0,1....

-odnowy realizowane w trakcie okresu (n-1,n) mają miejsce w jego końcu

55. Określić miary procesów użytkowania urządzeń

Są to główne wielkości fizyczne, chronologiczne a także technologiczne, eksploatacyjne i ekonomiczne. Parametry obciążenia decydują o zdolnościach użytkowych, wydajności kontroli, współczynnik bezpieczeństwa- stosunek realnej wytrzymałości do największego oczekiwanego naprężenia.

Prędkość materiału obrabianego- robocza np. obrabiarek, stosunek do obrabianego rodzaju, jakości i rodzaju konstrukcji oraz narzędzia

Do oceny urządzenia używa się parametrów

-technologiczne- wydajność, czas trwania przerw technologicznych;

-eksploatacyjne- np. przewidywany czas eksploatacji, normy międzyobsługowe, pracochłonność, czas rodzaju obsługi

-ekonomiczne- np. amortyzacja, utrzymanie maszyn i pracowników, koszty obsługi, koszty zapasu części zamiennych, wartość parku maszyn

-prakseologiczne: -socjologiczne np. liczebność załogi, terminy wykonania zadań, zarobki i wydatki, czas na odpoczynek i regenerację, wydajność

56. Pojęcie i rodzaje gotowości operacyjnej urządzeń.

Gotowość operacyjna to zdolność urządzenia do pełnienia funkcji, gdy użytkownik tego oczekuje, prawdopodobieństwo podjęcia pracy w określonym czasie.

Rozróżniamy gotowość operacyjną:

-nowych urządzeń, nie zainstalowanych i nigdy jeszcze nieużywanych

-nowych urządzeń, po ustawieniu, rozkonserwowania i podłączeniu do współpracującego systemu technicznego

-urządzeń po wdrożeniowym (pierwszym) rozruchu

-urządzeń znajdujących się w postoju długotrwałym

-urządzeń znajdujących się w postoju chwilowym (stan ten nazywany jest „rezerwą zimną”) napełnionych zapasami materiałowo- eksploatacyjnymi

-urządzeń częściowo uruchomionych (np. na biegu, napełnionych, ogrzanych tj. znajdujących się w „rezerwie gorącej” lub „dyżurujących”)

57. Charakterystyka planowo-zapobiegawczej metody realizacji obsługiwania technicznego.

58. Rodzaje i zakres obsługiwania i napraw urządzeń.

Obsługiwanie (obsługa) - czynności związane z podtrzymaniem lub przywracaniem stanu zdatności w zależności od zakresu i cech

Rodzaje obsługi		Proces obsługowy	Czynności podstawowe procesu
Jednokrotna	Techniczna	wdrażanie do użytkowania	ustawianie, przyłączanie, sprawdzenie, rozruch
				wycofanie z eksploatacji	odłączenie, usunięcie, demontaż, przekazanie
		wielokrotna		konserwowanie	kontrola stanu, zapewnienie współpracy elementów
				remontowanie (bieżący, średni, kapitalny)	demontaż, weryfikacja, naprawa, regeneracja, montaż
				przygotowanie do użytkowania (zasilenie, przegląd)	kontrola stanu, zasilenie, przegląd przed użyciem
			organizacyjna	transportowanie	opakowanie, ładowanie, transport, wyładowanie
				przechowywanie (magazynowanie, składowanie, postój)	odbiór i przyjęcie ulokowanie zabezpieczenie

Rodzaje:

Przegląd techniczny - podstawowa obsługa techniczna, obejmująca m.in. konserwację, regulację, diagnostykę oraz profilaktykę. Celem jest wykrycie i usunięcie niesprawności i uszkodzeń.

Naprawa - doprowadzenie do stanu używalności uszkodzonych ogniw lub pojedynczych zespołów maszyn

Remont - kompleksowa, jednoczesna naprawa wszystkich zespołów lub ich wymiana aby nie doprowadziły do nadmiernego zużycia,

Zakres:

Obsługa codzienna - obejmuje sprawdzenie czystości maszyn, jakości smarowania mechanicznej regulacji, sprawdzenie działania mechanizmów jezdnych, ogumienia, zużycia materiałów pędnych, sprawdzanie stanu osłon ochronnych i ogólnego bezpieczeństwa pracy.

Obsługa sezonowa - związana z sezonowością wykorzystania Lu ze zmianą warunków klimatycznych - obiekty pracujące w różnych środowiskach.

Obsługa zabezpieczająca - profilaktyka zapewniająca zdatność maszyny przez planowanie lub doraźne zabezpieczenie jej przed oddziaływaniem czynników otoczenia

Obsługa diagnostyczna - ma określić maszyny, przewidzieć przyszłe podjęcie decyzji w sprawie użytkowania i obsługi

Obsługa gwarancyjna.

Obsługiwanie okresowe - zabiegi wykonywane cyklicznie po upływie czasu pracy lub wg innej miary użytkowania zgodnie z ustalonym harmonogramem

Remont bieżący - o małym zakresie rzeczowym - poprawa lub wymiana użytych zespołów i części, zapewnienie pracy do następnego remontu.

Remont średni - wymianie podlegają ważniejsze części, podzespoły lub zespoły.

Remont kapitalny - o największym zakresie rzeczowym w cyklu remontowym.

59. Cykl obsługowo-naprawczy urządzeń.

Cykl remontowy - określony czas lub ilość wykonywanej pracy między dwoma kapitalnymi remontami. Jednostkami cyklu mogą być: czas kalendarzowy, czas pracy, ilość wykonywanej pracy.

Struktura cyklu - obejmuje zakres, powtarzalnośc operacji stanowiących pełny cykl między dwoma remontami kapitalnymi lub od momentu rozpoczęcia eksploatacji. Cykl ten zależy od zużywania obiektów oraz stopnia skomplikowania konstrukcji. Im jest krótsza, mniej części ruchomych - krótszy cykl oraz mniejsze zróżnicowanie zakresów rzeczowych remontów.

60. Sformułowanie liniowego problemu decyzyjnego.

Znaleźć wektor zmiennych decyzyjnych X=[x1,x2,...,xn], który optymalizuje (maksymalizuje, minimalizuje) funkcje kryterium:

Z = c1x1 + c2x2 +...+ cnxn = max(min)

Przy danych ograniczeniach

a11x1 + a12x2 +...+ a1nxn <=b1

a21x1 + a22x2 +...+ a2nxn <=b2

am1x1 + am2x2 +...+ amnxn <=bm

x1,x2,…,xn >=0

gdzie współczynniki aij, bi, cj są stałe i znane.

Problem sformułowany w postaci macierzowej: znaleźć wektor zmiennych decyzyjnych x, który optymalizuje formę liniową

Z=CX -> max

Przy ograniczeniach

Ax<=B X>=0

C=[c1,c2,...,cn] x= [x1,x2,...xn] (macierz ma być pionowa, tylko z jedną kolumną) B= [b1,b2,...bn] (z tą macierzą ma być tak samo), A= [aij]_mxn=[a11,a12,...a1n/a21, a22,...,a2n/am1,am2,...,amn] (ukośnik oznacza, że to ma być w wersie następnym)

61. Własności rozwiązania liniowego problemu decyzyjnego

Rozwiązaniem dopuszczalnym zagadnienia programowania liniowego nazywamy każdy wektor zmiennych decyzyjnych X, który spełnia zbiór ograniczeń liniowego modelu decyzji.
Zbiór wszystkich rozwiązań dopuszczalnych zagadnienia programowania liniowego jest zbiorem wypukłym.

Jeżeli dla każdej pary p-któw p₁ i p₂ należących do danego zbioru każdy pkt p stanowiący ich kombinację liniową właściwą

P=λp₁ + (1- λ)p₂ 0 ≤ λ ≤ 1, jeżeli należy do tego zbioru, to zbiór jest wypukły.

62. Zdefiniować problem transportowy z kryterium kosztów

a) Dany jest zbiór dostawców (magazynów) zaopatrujących odbiorcę w jednorodny produkt. Znane wielkości a_i (i = 1, , …, m) zapasów w magazynach oraz wielkości potrzebnych odbiorców b_j (j = 1, …, n).

b) Znane są koszty jednostkowe (jedn. Koszt transportu powinien dotyczyć kosztów transportu, jedn. Transportowej) produktu transportu cij z magazynu i do odbiorcy j wyrażona macierzą kosztów.

C= [c_ij]_mxn

c) Należy tak zaplonować wielkość dostaw x_ij, z magazynu i do odbiorcy j, aby całkowite koszty transportu były minimalne. Wielkości dostaw wyrażone są macierzą dostaw (przydziałów)

X = [x_ij]_mxn

d) Wyznaczyć macierz zmiennych decyzyjnych X= [x_ij]_mxn, która minimalizuje formę liniową.

Z = CX =
przy danych ograniczeniach

i = 1, 2, …, m
j = 1, 2, …, n

e) Problem może mieć tylko wtedy jednoznaczne rozwiązanie, jeżeli układ nierówności zostanie zmieniony na odpowiedni układ równań. W tym przypadku dodatkowo powinien być spełniony warunek podaży i popytu.

f) Funkcja kryterium i ograniczenia są f-kcjami liniowymi - wszystkie zmienne decyzyjne są w potędze pierwszej. Jest to więc liniowy problem decyzyjny. Problem zawiera m x n zmiennych decyzyjnych (elementów macierzy o m wierszach i n kolumnach).

g) Ze względu na konieczność spełnienia warunku równości podaży i popytu zagadnienie zawiera m+n-1 równań liniowo niezależnych.

h) Istnieje m x n ograniczenia typu
lub równań
. Jeżeli przez N -liczba zmiennych decyzyjnych
to N może przyjmować wartość z przedziału (pozostałe zmienne dec. Muszą być równe 0)

ma x { m, n} ≤ N ≤ m + n -1

63. Zdefiniować problem transportowy z kryterium czasu.

Problem dotyczy wyboru takiego planu dowozu środków materiałowych z m magazynów do n odbiorców, aby czas przetransportowania całości środków był najmniejszy.

Dana jest macierz czasów transportu T=[t_ij]_mxnz magazynu i do odbiorcy j. Zakładamy, że liczba środków transportowych jest wystarczająca do jednorazowego przewiezienia wszystkich środków materiałowych.

Znaleźć macierz X=[x_ij], która minimalizuje czas przewozu całości środków materiałowych przy ograniczeniach.

Każdemu i ∑x_ij<=a_i , i=1,2,...,n

Każdemu j ∑x_ij<=b_j , j=1,2,...,n

Każdemu rozwiązaniu X przyporządkowany jest zbiór par liczb T_x={t_ij,x_ij>0}

Całość środków materiałowych zostanie przewieziona do odbiorców wg planu dostaw X w czasie t_x, maksymalnym ze zbioru T_x

Spośród wszystkich możliwych planów dowozu X optymalny będzie ten X_opt, dla którego czas t_x ma wartośc minimalną.

T_xopt=mint_x

Problem optymalizacji przydziału- warunkiem optymalizacji przy przyporządkowania jest uzyskanie max lub min wartości pewnego kryterium globalnego.

Przykład: przydziału pracowników do pracy na różnych stanowiskach obsługowych lub naprawczych, gdy są znane wydajności ich pracy.

Zmienne decyzyjne mogą przyjmować dwie wartości:

-
dokonano podziału elementów i do zadania j

-
nie przydzielono elementu i do zadania j

64. Zdefiniować problem przydziału.

Problem optymalnego przydziału - warunkiem optymalizacji przyporządkowania jest uzyskanie maksymalnej lub minimalnej wartości pewnego kryterium globalnego. W zagadnieniach przydziału zmienne decyzyjne mogą przyjmowac tylko dwie wartości:

X_ij=1- oznacza, że dokonano przydziału elementu i do zadania j

X_ij=0- elementu i nie przydzielono do wykonania zadania j

- programowanie sieciowe zapewnia sprawny przebieg ich wykonania,

- opiera się na teorii grafów,

- pozwala na koordynacje wielu wykonawców,

- wyłonienie procesów, mające największy wpływ na realizację projektu.

65. Zasady opracowania przedsięwzięcia metodą PERT.

programowanie sieciowe zapewnia sprawny przebieg ich wykonania,

- opiera się na teorii grafów,

- pozwala na koordynacje wielu wykonawców,

- wyłonienie procesów, mające największy wpływ na realizację projektu.

66. Wykonywanie obliczeń w sieci czynności.

67. Model i klasyfikacja systemów masowej obsługi.

Klasyfikacja wg liczby:

• Jednoetapowe

• Wieloetapowe

Ze względu na kolejność obsługi zgłoszeń:

• FIFO (first in first out

• SIRO (selection in rondon order

• LIFO (last in first out)

• Systemy z priorytetem zgłoszeń (bezwzględnym, względnym)

Ze względu na istnienie priorytetu stanowisk obsługowych:

• Nieuporządkowane

• Uporządkowane

Model systemu masowej obsługi:

- strumień wejściowy λ_we - strumień zgłoszeń do obsługi - ciąg zdarzeń składający się ze zgłoszeń do obsługi;

- S₁, S₂, …, S_n -stanowiska (aparaty obsługi),

- strumień wyjściowy λ_wy, zgłoszeń opuszczających stanowisko obsługi

68. Charakterystyka strumienia zgłoszeń do obsługi

Liczba zgłoszeń k nadchodzących do systemu obsługi i przedziale czasu t - zmienna losowa.

Strumień zgłoszeń do obsługi - znane jest prawdopodobieństwo nadejścia do systemu k zgłoszeń w przedziale czasu (0,t), (funkcja gęstości rozkładu p-stwa lub dystrybuanta).

Strumień zgłoszeń prosty tzw. proces Markowa - zmienna losowa τ₁ ma rozkład wykładniczy o dystrybuancie:

F(t)=P{τ₁<t}= 1-e^-λt

Prosty strumień zgłoszeń do obsługi ma własności: stacjonarność ( P{x(t)=k}=P{x(T+t)-X(T)=k}, pojedynczość ( limP{X(t)>1}/b=0

Brak następstw: p-stwo warunkowe wystąpienia k zgłoszeń w danym przedziale czasu jest równe p-stwu bezwarunkowemu.

Dla strumienia prostego liczba zgłoszeń do systemu obsługi ma rozkład Poissona.

69. Charakterystyka czasu obsługi w systemach masowej obsługi

Czas obsługiwania zgłoszeń determinuje zdolność przepustową stanowiska całego systemu obsługi - jest zmienną losową i może być zatem opisany za pomocą funkcji rozkładu lub dystrybuanty

Założenie: czas obsługi jest zmienną losową τ₂ o rozkładzie wykładniczym i dystrybuancie

F(t)=P{τ₂<t}=1-e^-λt

- Liczba zgłoszeń k nadchodzących do systemu obsługi w przedziale czasu t (zmienna losowa).

- W strumieniu zgłoszeń do obsługi znane jest prawdopodobieństwo nadejścia do systemu k zgłoszeń µ przedziale czasu <0,t) (funkcja gęstości rozkładu prawdopodobieństwa lub dystrybuanta).

- Strumień zgłoszeń prosty tzw. Proces Markowa - zmienna losowa τ_i ===> czas między kolejnymi zgłoszeniami) ma rozkład wykładniczy o dystrybuancie:

70. Pojęcie i zadania systemu informacyjnego.

71. Rodzaje systemów informatycznych zarządzania eksploatacją.

Z(z_i)

U(u_i)

Y(y_i)

Stan X(x_k)

λ_we

…

S_n

S₂

S₁

λ_wy

---