Інженерія з безпеки передбачає оцінку ймовірність, що система або компонент буде виконувати свою призначену функцію без збою протягом певного періоду. Застосування теорії ймовірності допомагає інженерам кількісно перевіряти і проаналізувати ці показники надійності за допомогою різних прикладів і обчислень.

Основні концепції ймовірності використання в умовах надійності

Теорія ймовірності дозволяє проводити моделювання невизначеності системи в продуктивності системи. Основна концепція – ймовірність виходу з ладу або успіху, яка коливається від 0 до 1. Інженери часто використовують ці ймовірності для прогнозування надійності системи та плану технічного обслуговування графіків.

Приклад: Система надійності серії

Розглянемо систему з трьома компонентами, розташованими в рядку. Система функціонує тільки якщо всі компоненти працюють правильно. Якщо збоїсть необмеженості 0,02, 0.03 і 0.01 відповідно, надійність кожного компонента становить 0,98, 0,97 і 0.99.

Загальна надійність системи розраховується шляхом розмноження залишків:

Надежн. = 0.98 × 0.97 × 0.99 ≈ 0,941

Приклад: Паралельна надійність системи

У паралельній системі функціонує система, якщо працює принаймні один компонент. Надаючи два компоненти мають неможливості 0,05 та 0.10. Їхня релябілітаційна здатність 0,95 та 0,90.

Імовірність, що одночасно одночасно не існує компонентів:

В наявності: 0,05 × 0.10 = 0,05

Тому надійність системи:

Надежн. = 1 - 0.005 = 0.995

Розрахунок часу мусу між поломками (МТБФ)

MTBF є ключовим метриком в галузі надійності, що представляє середню очікувану кількість часу між збами. Якщо коефіцієнт збою (λ) відомий, МТБФ розраховується як:

МТБФ = 1 / λ

Наприклад, якщо компонент має частоту нездатності 0,0005 збiв за годину, його МТБФ є:

МТБФ = 1 / 0.0005 = 2000 годин

Висновок

Застосування теорії ймовірності дозволяє інженерам кількісно перевіряти надійність системи, прогнозувати ймовірності несправностей та оптимізувати стратегію технічного обслуговування. Ці розрахунки необхідні для проектування залежностей систем у різних галузях промисловості.