Надежность технических систем
Описание: Дисциплина «Надежность технических систем» относится к профилирующим дисциплинам компонент по выбору. Предметом изучения дисциплины являются современные методы расчета надежности автоматизированных систем управления. Рассматриваются следующие разделы – основные понятия и определения теории надёжности технических систем; количественные характеристики надёжности, математические модели в теории надёжности технических систем, законы распределения дискретных случайных величин.
Количество кредитов: 5
Пререквизиты:
- Физика 2
Трудоемкость дисциплины:
| Виды работ | часы |
|---|---|
| Лекции | 15 |
| Практические работы | 30 |
| Лабораторные работы | |
| СРОП | 30 |
| СРО | 75 |
| Форма итогового контроля | экзамен |
| Форма проведения итогового контроля |
Компонент: Компонент по выбору
Цикл: Профилирующие дисциплины
Цель
- сформировать у студентов систему научных знаний и общепрофессиональных навы¬ков, необходимых для анализа, оценки и обеспечения надежности и работоспособности сложных технических систем, являющихся объектами инженерной и управленческой деятельности будущего специалиста.
Задача
- овладение системным подходом при анализе работы сложных систем: освоение взаимосвязи понятий качество, работоспособность и надежность;
- изучение методов оценки работоспособности и надежности изделий и сложных технических систем;
- понимание методов управления надежностью и работоспособностью в процессе эксплуатации;
- приобретение навыков анализа и расчёта показателей надёжности технических систем;
- применение методов синтеза систем с заданной надёжностью при проектировании автоматизированных систем управления.
Результат обучения: знание и понимание
- Знание и понимание терминов и определений теории надежности, общие закономерности появления отказов и восстановления технических систем, а также методы повышения надежности аппаратных и программных средств на этапах проектирования и эксплуатации
Результат обучения: применение знаний и пониманий
- Применение знаний для анализа надежности элементов и систем и применять методы синтеза систем с заданной надёжностью
Результат обучения: формирование суждений
- Проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных решений в части надёжности, выполнять организационно-плановые расчеты по созданию или реорганизации производственных участков, планировать работу персонала , применять прогрессивные методы эксплуатации.
Результат обучения: коммуникативные способности
- Способность участвовать в работе над инновационными проектами, используя базовые методы исследовательской деятельности, основанные на систематическом изучении научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта.
Результат обучения: навыки обучения или способности к учебе
- Применять современные методы для разработки надёжных и экологически чистых технических систем, обеспечивающих безопасность жизнедеятельности людей и их защиту от возможных последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий.
Методы преподавания
- интерактивная лекция (применение следующих активных форм обучения: ведомая (управляемая) дискуссия или беседа; модерация; демонстрация слайдов или учебных фильмов; мозговой штурм; мотивационная речь);
- построение сценариев развития различных ситуаций на основе заданных условий;
- информационно-коммуникационная (например, занятия в компьютерном классе с использованием профессиональных пакетов прикладных программ);
- поисково-исследовательская (самостоятельная исследовательская деятельность студентов в процессе обучения);
- решение учебных задач.
Оценка знаний обучающегося
Преподаватель проводит все виды работ текущего контроля и выводит соответствующую оценку текущей успеваемости обучающихся два раза в академический период. По результатам текущего контроля формируется рейтинг 1 и 2. Учебные достижения обучающегося оцениваются по 100-балльной шкале, итоговая оценка Р1 и Р2 выводится как средняя арифметическая из оценок текущей успеваемости. Оценка работы обучающегося в академическом периоде осуществляется преподавателем в соответствии с графиком сдачи заданий по дисциплине. Система контроля может сочетать письменные и устные, групповые и индивидуальные формы.
| Период | Вид задания | Итого |
|---|---|---|
| 1 рейтинг | Рубежный контроль 1 | 0-100 |
| Практическое задание 1 | ||
| Практическое задание 2 | ||
| Практическое задание 3 | ||
| Практическое задание 4 | ||
| Расчетно-графическая работа 1 | ||
| Расчетно-графическая работа 2 | ||
| 2 рейтинг | Рубежный контроль 2 | 0-100 |
| Практическое задание 5 | ||
| Практическое задание 6 | ||
| Практическое задание 7 | ||
| Практическое задание 8 | ||
| Расчетно-графическая работа 3 | ||
| Расчетно-графическая работа 4 | ||
| Итоговый контроль | экзамен | 0-100 |
Политика оценивания результатов обучения по видам работ
| Вид задания | 90-100 | 70-89 | 50-69 | 0-49 |
|---|---|---|---|---|
| Отлично | Хорошо | Удовлетворительно | Неудовлетворительно |
Форма оценки
Итоговая оценка знаний обучающего по дисциплине осуществляется по 100 балльной системе и включает:
- 40% результата, полученного на экзамене;
- 60% результатов текущей успеваемости.
Формула подсчета итоговой оценки:
| И= 0,6 | Р1+Р2 | +0,4Э |
| 2 |
где, Р1, Р2 – цифровые эквиваленты оценок первого, второго рейтингов соответственно; Э – цифровой эквивалент оценки на экзамене.
Итоговая буквенная оценка и ее цифровой эквивалент в баллах:
Буквенная система оценки учебных достижений обучающихся, соответствующая цифровому эквиваленту по четырехбалльной системе:
| Оценка по буквенной системе | Цифровой эквивалент | Баллы (%-ное содержание) | Оценка по традиционной системе |
|---|---|---|---|
| A | 4.0 | 95-100 | Отлично |
| A- | 3.67 | 90-94 | |
| B+ | 3.33 | 85-89 | Хорошо |
| B | 3.0 | 80-84 | |
| B- | 2.67 | 75-79 | |
| C+ | 2.33 | 70-74 | |
| C | 2.0 | 65-69 | Удовлетворительно |
| C- | 1.67 | 60-64 | |
| D+ | 1.33 | 55-59 | |
| D | 1.0 | 50-54 | |
| FX | 0.5 | 25-49 | Неудовлетворительно |
| F | 0 | 0-24 |
Темы лекционных занятий
- Введение
- Качественные критерии надёжности приборов и систем управления
- Предпосылки для выбора модели надёжности ТС
- Количественные характеристики надёжности невосстанавливаемых систем в терминах теории вероятностей
- Временная модель отказов восстанавливаемых систем
- Законы распределения случайных величин, используемые в теории надёжности: экспоненциальный, Вейбулла, Релея, усечённый нормальный
- Идентификация закона распределения времени отказов
- Логико-вероятностный метод расчёта надёжности систем
- Влияние на надёжность приборов дестабилизирующих внешних и внутренних факторов: вибрации, ударов, температуры, давления, влажности и электрических нагрузок
- Повышение надёжности приборов и систем методом введения избыточности
- Расчёт надёжности систем по последовательно-параллельным структурам
- Особенности надёжности автоматизированных систем управления
Основная литература
- Шишмарев В.Ю. Надежность технических систем : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.Ю.Шишмарев. — М. : Издательский центр «Академия», 2010. — 304 с.
- Матвеевский В.Р. Надежность технических систем. Учебное пособие –Московский государственный институт электроники и математики. М., 2002 г. – 113 с.
- Надежность технических систем и техногенный риск: учебно-методическое пособие / сост. А.В. Кулагин, С.В. Широбоков. Ижевск: Изд. центр «Удмуртский университет», 2020. – 110 с.
Дополнительная литература
- Статистические задачи обработки и таблицы для числовых расчетов показателей надежности/ Р.С. Судаков, Н.А. Северцев, В.Н. Титулов. – М.: ФОРУМ, 2005.
- Любимов А.К. Введение в теорию надёжности: проектно-ориентированный подход: Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород, 2014. – 176 с.
- Лазута И.В. Диагностика и надежность автоматизированных систем, конспект лекций, Омск, СибАДИ, 2018
- Андреев А.В. Теоретические основы надежности технических систем /учебное пособие/ А,В. Андреев, В. В. Яковлев, Т.Ю. Короткая. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. — 164 с
- Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надежности. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.
