Лабораторная работа №1 Законы надежности и оценка их параметров по статистическим данным.
Цель работы
Изучение типовых законов надежности и подсчет количественных показателей по полученным в результате испытаний данным об отказах. Научиться подбирать к заданной, для рассматриваемого объекта, последовательности значений времени работы его до отказа функцию надежности и ее параметры из предлагаемого набора законов распределения случайных величин.
Задание
Необходимо подобрать такие последовательности значений времени работы объекта до отказа, чтобы каждая из них соответствовала одному из предложенных законов распределения: Вейбулла-Гнеденко (β=1, β =2, β =3), равномерное, нормальное, логарифмически- нормальное распределение.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 9 осн [4-8]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Как влияет на выбор гипотезы о законе надежности размер выборки статистических данных?
• Каким методом в данной лабораторной работе проводится выбор закона надежности?
• Как оценивать статистическую устойчивость полученных параметров законов надежности?
Лабораторная работа №2. Оценка надежности невосстанавливаемых систем различной конфигурации
Цель работы
Научиться рассчитывать заданный уровень надежности устройств имеющих различную структуру. В процессе расчета следует делать выбор составляющих его элементов из имеющихся в наличии на складе или в торговой сети и наличия свободных денежных средств, решая оптимизационную задачу методом простого перебора. Стоимость и надежность этих элементов фиксирована в ценнике магазина.
Задание
Задавать поочередно конфигурации имеющихся соединений. Назначить значения надежности и стоимости элементов, входящих в систему и произвести расчет надежности с учетом времени функционирования.
1. Надежность параллельно-последовательных структур
2. Надежность последовательного соединения
3. Надежность параллельного соединения
4. Надежность параллельно-последовательного соединения
5. Надежность мостиковой структуры
6. Надежность структуры с перекрестными связями
7. Надежность структуры с дополнительными обходными каналами
8. Надежность тракта передачи данных с коммутацией сообщений
9. Надежность иерархической структуры
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 9 осн [29-33]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Какие методы используются при расчете надежности сложных систем?
• Структурный анализ и преобразования в расчетах.
• Метод преобразования структуры «треугольник - звезда».

Лабораторная работа №3. Резервирование как метод повышения надежности
Цель работы
Повысить уровень надежности устройств с помощью ввода дополнительных резервных элементов. В процессе расчета следует выбирать элементы из имеющихся в наличии на складе или в торговой сети и наличия свободных денежных средств, решая оптимизационную задачу методом простого перебора. Стоимость и надежность этих элементов фиксирована в ценнике магазина.
Задание
Задать значения надежности и стоимости и произвести расчет надежности для:
1. Нагруженного резервного соединения.
2. Ненагруженного резервного соединения.
3. Облегченного резервного соединения.
Произвести сравнительный анализ с учетом времени функционирования.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 9 осн [33-38]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• В каких случаях предпочтителен нагруженный резерв?
• Какие преимущества у ненагруженного резерва?
• Особенности расчета надежности облегченного резерва?

Лабораторная работа №4. Планирование профилактических работ. Осмотры и ремонты
Цель работы
Целью этой работы является изучение влияния расходов на проведение профилактических проверок и потерь от функционирования устройств в состоянии необнаруженных отказов.
Задание
Имеется некое устройство, отказы которого распределены по известному закону. В данной программе вероятность безотказной работы (ВБР) либо равномерный закон или распределение Вейбулла - Гнеденко с параметрами β=1, β =2. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо подобрать такой график проверок который минимизирует функционал затрат на обслуживание данного устройства.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 10 осн [7-10]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Для какого закона ВБР оптимальным является периодический план проверок?
• Как формируется правило остановки при расчете последовательного графика проверок?
• Как формируется функционал затрат?

Лабораторная работа №5. Замена оборудования. Оценка оптимальных сроков службы основного оборудования
Цель работы
Почти для любого оборудования существует некоторый срок службы, после которого обновление его с помощью капитального ремонта или полной замены экономически более выгодно, чем дальнейшая эксплуатация оборудования. Поэтому важно изучение процессов старения, износа и замен оборудования, и поиск оптимальных сроков службы
Задание
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 10 осн [18-41]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Как правильно учитывать будущие затраты на ремонты и обновления оборудования?
• Когда случайный процесс можно считать Марковским?
• В каких случаях можно считать марковский процесс эргодическим?

Лабораторная работа №6. Групповые профилактические замены идентичных узлов и элементов
Цель работы
Целью этой работы является изучение процесса отказа и замен идентичных элементов, входящих в систему и выявления периода времени, по достижении которого целесообразнее делать замену всех элементов группы, минимизируя средневзвешенные затраты на замены.
Задание
Имеется система в которую входит достаточно большая группа идентичных элементов, отказы которых распределены по известному закону. В данной программе вероятность безотказной работы элементов (ВБР) может быть распределена по закону Вейбулла-Гнеденко с параметрами β=1, β=2, β =3, а также по нормальному, логарифмически-нормальному, гамма и по равномерному законам. В процессе выполнения лабораторной работы необходимо подобрать такой период между полным обновлением рассматриваемой группы элементов, который минимизирует расходы, связанные с заменами.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 9 осн [14-18]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• В каких случаях целесообразна групповая замена идентичных элементов?
• Как формируется функционал затрат на индивидуальные и групповые замены?

Лабораторная работа №7. Эффективность использования оборудования. Длительность и периодичность реальной профилактики.
Цель работы
Изучение влияния «глубины» и «частоты» проведения профилактических работ на эффективность использования рассматриваемого оборудования. Надо подобрать к данному оборудованию, значения периода между профилактиками и длительность ее проведения.
Задание
Подобрать такие значения времени профилактики и величину периода между ними учитывая, что оборудование может отказывать в межремонтный период. Отказы оборудования распределены по закону распределения Вейбулла-Гнеденко β=1, β =2, β =3.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 10 осн [2-7]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Эффективность идеальной и реальной профилактики. Сравнение.
• Расчетная формула эффективности использования оборудования.
• Оптимизация эффективности профилактики и использования оборудования.

Лабораторная работа №8. Обеспечение оптимального количества запасных деталей и узлов на складе
Цель работы
Рассчитать необходимое число ЗИП (запасных элементов и инструментов), которое должно быть на складе. В составе ЗИП имеются невосстанавливаемые и восстанавливаемые элементы.
Задание
Выбрать из имеющихся в таблице нужные элементы и инструменты, задать интенсивность и их отказов, минимальную недостаточность, сроки пополнения и время на ремонт. Определить минимально достаточное число запаса находящееся на складе для каждого выбранного элемента. Изменяя сроки пополнения и длительность ремонта, а также вероятность недостаточности проанализировать изменение объема ЗИП.
Основная литература: 1осн [20-53], 2осн [14-32], 3осн [17-33], 11 осн [4-8]
Дополнительная литература: 9,10 доп.
Контрольные вопросы
• Как ЛПР формирует значение величины недостаточности.
• Использование таблиц для определения оптимальных значений ЗИП.