Zasada alokacji niezawodności dla systemu wielkoskalowego

Przy alokacji niezawodności wielkoskalowego seryjnego systemu mechanicznego o dużej liczbie komponentów, niezawodności elementów składowych alokowane zgodnie z modelem niezawodnościowym dla systemów klasycznych są nierealnie wysokie, mimo że docelowa niezawodność wyznaczona dla danego systemu jest niska. Najogólniej rzecz biorąc, tradycyjny model niezawodnościowy systemu nie może poprawnie wyrażać związku pomiędzy niezawodnością systemu a niezawodnościami elementów składowych z powodu zależności statystycznej zachodzącej pomiędzy uszkodzeniami komponentów. Z tej samej przyczyny, nie można po prostu alokować niezawodności systemu na poszczególne elementy składowe zgodnie z tradycyjnym modelem niezawodności systemu. W oparciu o obszerną analizę czynników kontrolujących zależność uszkodzeniową pomiędzy elementami składowymi, artykuł przedstawia nową definicję złożoności systemu/podsystemu oraz złożoności elementów składowych, zwraca uwagę na nierówność z przewagą niepewności obciążenia i przedstawia zasadę alokacji niezawodności systemu opartą na nierówności obciążenia. Zgodnie z tą zasadą, wymóg niezawodności systemu może być z powodzeniem alokowany na poszczególne elementy składowe i ostatecznie wyznaczany na poziomie rozkładu wytrzymałości elementów składowych.

For reliability allocation of a large scale series mechanical system composed of a great number of components, the component reliabilities allocated according to classical system reliability model are unrealistically high, even though the assigned target reliability for the system is quite low. Generally, the traditional system reliability model can not properly express the relationship between system reliability and component reliabilities, owing to the statistical dependence among component failures. For the same reason, system reliability can not be simply allocated to the individual components according to traditional system reliability model. Based on comprehensive analysis to the controlling factors for component failure dependence, the present paper introduces a new definition of system/subsystem complexity and component complexity, highlights load uncertainty dominated asperity and presents load roughness based principle for system reliability allocation. According to such a principle, system reliability requirement can be reasonably allocated to components, and totally determined at the level of component strength distribution.