(μονάδες 1) Απάντηση: α. Σ β. Σ γ. Σ δ. Λ ε. Σ. Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 2

Transcript

1 Στοιχεία Μαθήματος Αξιοπιστία και συντήρηση τεχνικών συστημάτων Εξεταστική Σεπτεμβρίου 2017 Διδάσκων: Δρ. Π. Ν. Μπότσαρης ΘΕΜΑΤΑ Όνομα: Επώνυμο: Α.Μ: Εξάμηνο: Στοιχεία Υποψηφίου 1. Ο ακόλουθος ορισμός της αξιοπιστίας θεωρείται σωστός ή λάθος και γιατί: "Αξιοπιστία είναι η πιθανότητα ένα εξάρτημα, μια συσκευή ή ένα σύστημα να πραγματοποιήσει μια αποστολή του, όταν αυτό λειτουργεί σε ένα καθορισμένο περιβάλλον". (μονάδες 1,0) Απάντηση: Ο ορισμός είναι Λάθος. Ο σωστός ορισμός της αξιοπιστίας είναι ο εξής: «Αξιοπιστία είναι η πιθανότητα ένα εξάρτημα, μια συσκευή ή ένα σύστημα να πραγματοποιήσει την προκαθορισμένη αποστολή του, χωρίς αποτυχίες, για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα, όταν αυτό λειτουργεί σύμφωνα με τις προδιαγραφές σε ένα καθορισμένο περιβάλλον.» 2. Τι δηλώνει η συνάρτηση του ρυθμού αποτυχιών. (μονάδες 1,0) Απάντηση: Ο ορισμός της συνάρτησης του ρυθμού αποτυχιών είναι ο εξής: «Η συνάρτηση ρυθμού αποτυχιών είναι η οριακή πιθανότητα να αποτύχει ένα εξάρτημα σε ένα επόμενο χρονικό διάστημα δεδομένου ότι δεν έχει αποτύχει μέχρι την αρχή αυτού του διαστήματος όταν το πλάτος του εν λόγω διαστήματος τείνει στο μηδέν.» 3. Απαντήστε με σωστό ή λάθος αν "ο μέσος χρόνος ζωής ενός συστήματος είναι ο μέσος χρόνος λειτουργίας του χωρίς βλάβη". (μονάδες 0,5) Απάντηση: Λάθος 4. Τα εξαρτήματα των οποίων οι αποτυχίες είναι τυχαίες με τη στατιστική έννοια και ανεξάρτητες της ηλικίας των εξαρτημάτων παρουσιάζουν αυξανόμενους ή μειούμενους ρυθμούς βλαβών. Απαντήστε με σωστό ή λάθος. (μονάδες 0,5) Απάντηση: Λάθος Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 1

2 5. Όταν ο μέσος χρόνος ζωής ενός εξαρτήματος ακολουθεί εκθετική κατανομή τότε οι βλάβες συμβαίνουν με σταθερό ρυθμό και η πιθανότητα των αποτυχιών ακολουθεί την κατανομή Poisson. Απαντήστε με σωστό ή λάθος. (μονάδες 0,5) Απάντηση: Λάθος. Ένα σύστημα αποτελείται από τρεις μονάδες συνδεδεμένες σε σειρά. Οι χρόνοι λειτουργίας χωρίς βλάβη των μονάδων αυτών, έστω Α, Β και Γ, ακολουθούν εκθετική κατανομή με μέση τιμή 2, 4 και 5 χρονικές μονάδες αντίστοιχα. α. Ποια είναι η συνάρτηση αξιοπιστίας του συστήματος; β. Ποιος ο ρυθμός βλαβών του συστήματος; γ. Ποιος ο μέσος χρόνος λειτουργίας χωρίς βλάβη; (μονάδες 1,5) Απάντηση: α. R(t) = e -0.5t β. h(t) = 0.5 γ. MTTF = Τι αντιπροσωπεύει και καθορίζει η κλίμακα του Detection (Ανιχνευσιμότητα), στη δομή της μελέτης FMEA; (μονάδες 0,5) Απάντηση: Αξιολόγηση της πιθανότητας εντοπισμού του τύπου αστοχίας, καθώς και της εμπιστοσύνης για τους ελέγχους σε εφαρμογή.. Ποιες είναι οι κατηγορίες της μελέτης FME(C)A; Περιγράψτε συνοπτικά σε τι εστιάζει κάθε κατηγορία μελέτης. (μονάδες 1) Απάντηση: Τρεις κατηγορίες προσανατολισμοί της μελέτης: Process FME(C)A εστιάζει σε διεργασίες, διαδικασίες και λειτουργίες προϊόντος Design FME(C)A εστιάζει σε σχεδιασμό και χαρακτηριστικά προϊόντος System FME(C)A εστιάζει σε σημεία διεπαφής και συνεργασίας υποσυστημάτων. Διαβάστε προσεκτικά και αξιολογήστε ποιές από τις παρακάτω προτάσεις είναι (Λ)άθος και ποιές (Σ)ωστές : α. Το γράμμα C στο FMECA αντιστοιχεί στον όρο Criticality (Κρισιμότητα) β. Η μελέτη FMEA εστιάζει περισσότερο στην πρόληψη βλαβών και την ελαχιστοποίηση του κινδύνου εμφάνισής τους γ. Η μελέτη FMEA μπορεί να υλοποιηθεί και να στοχεύσει σε διάφορα στάδια του κύκλου ζωής ενός προϊόντος δ. Η διαδικασία απόκτησης πιστοποίησης ISO δεν συνδέεται με υλοποίηση μελέτης FMEA ε. Η μελέτη FMEA μπορεί να αποδοθεί συνοπτικά σε πίνακα, ο οποίος χρησιμοποιείται ως φύλλο εργασίας (worksheet) Απάντηση: α. Σ β. Σ γ. Σ δ. Λ ε. Σ (μονάδες 1) Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 2

3 10. Ως τμήμα μιας ευρύτερης μελέτης FMECA καλείστε να καταγράψετε και αναλύσετε τρεις (3) τύπους αστοχίας, οι οποίοι είναι πιθανό να εμφανιστούν σε ένα ποδήλατο. Οδηγίες υλοποίησης: Για την διευκόλυνσή σας, υλοποιήστε μικρούς πίνακες που αντιστοιχούν στις επιμέρους στήλες του πίνακα FMEA (όπως έχει υλοποιηθεί στην αντίστοιχη εργαστηριακή άσκηση). Για την καλύτερη ποιότητα του περιεχομένου που θα αναπτύξετε, προτείνεται να αναλύσετε τύπους αστοχίας για διαφορετικά στοιχεία/εξαρτήματα/υποσυστήματα. Πίνακας Κλιμάκων Αξιολόγησης: (μονάδες 4,0) Ενδεικτική ανάλυση FMEA για 5 (η άσκηση ζητάει 3) πιθανούς τύπους αστοχίας : Ανάλυση του υπό μελέτη συστήματος σε συνθετικά στοιχεία, εξαρτήματα ή υποσυστήματα: Στοιχείου ΡΟ ΤΑ ΑΛ ΦΡ Συνοπτική Περιγραφή Στοιχείου Ρόδες Ταχύτητες Αλυσίδα Φρένα ΑΝ Ανάρτηση (προαιρετική η ανάλυση σε υπό μελέτη στοιχεία του συστήματος) Καταγραφή των υπό μελέτη πιθανών τύπων αστοχίας, με κωδικοποίηση και συνοπτική περιγραφή: Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 3

4 Στοιχείου Περιγραφή Τύπου ΡΟ 1 Σκασμένο λάστιχο ΤΑ 1 Σφάλμα στο σύστημα ταχυτήτων ΑΛ 1 Βλάβη στην αλυσίδα ΦΡ 1 Προβληματική λειτουργία φρένων ΑΝ 1 Βλάβη στην μπροστινή ανάρτηση Ανάλυση επιπτώσεων για κάθε υπό μελέτη τύπο αστοχίας, με απόδοση βαθμού Σοβαρότητας (Severity): ΡΟ1 Περιγραφή Πιθανών Επιπτώσεων του Τύπου Παραμόρφωση της ζάντας Προβληματική κύλιση ρόδας Προβληματική χρήση του τιμονιού Επίπεδο Σοβαρότητας 7 ΤΑ1 Αδυναμία αλλαγής ταχύτητας Προβληματική επιλογή ταχύτητας (ενδιάμεση κατάσταση) Παραμορφωμένος δίσκος ΑΛ1 Κόψιμο τις αλυσίδας Προβληματική προσαρμογή σε δίσκο - παραμόρφωση αλυσίδας Εκτροχιασμός αλυσίδας 7 ΦΡ1 Αργή απόκριση φρένων Κόψιμο της ντίζας των φρένων ΑΝ1 Αυξημένοι κραδασμοί στο τιμόνι Αυξημένοι κραδασμοί στο κάθισμα Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 4

5 Ανάλυση αιτιών Εμφάνισης (Occurrence): για κάθε υπό μελέτη τύπο αστοχίας, με απόδοση βαθμού Συχνότητας Περιγραφή Πιθανών Αιτιών του Τύπου Επίπεδο Εμφάνισης ΡΟ1 Ισχυρή πρόσκρουση σε κράσπεδο Αιχμηρό αντικείμενο διαπερνά το λάστιχο Πολύ μικρή ή μεγάλη πίεση στο λάστιχο 5 ΤΑ1 Κακή χρήση του συστήματος ταχυτήτων Χτύπημα, παραμόρφωση ή αντικείμενο στους δίσκους Εργοστασιακό σφάλμα / Σφάλμα συναρμολόγησης ΑΛ1 Ελλιπής λίπανση της αλυσίδας Συγκέντρωση σκόνης ή χώματος στην αλυσίδα Εργοστασιακό σφάλμα / Σφάλμα συναρμολόγησης 2 ΦΡ1 Ελλιπής συντήρηση Εργοστασιακό σφάλμα / Σφάλμα συναρμολόγησης ΑΝ1 Ισχυρή πρόσκρουση σε κράσπεδο Εργοστασιακό σφάλμα / Σφάλμα συναρμολόγησης 2 Ανάλυση μεθόδων εντοπισμού για κάθε υπό μελέτη τύπο αστοχίας, με απόδοση βαθμού Ανιχευσιμότητας (Detection): Περιγραφή Πιθανών Μεθόδων Εντοπισμού και Πρόληψης Επίπεδο Ανίχνευσης ΡΟ1 Οπτικός έλεγχος 1 ΤΑ1 ΑΛ1 ΦΡ1 ΑΝ1 Έλεγχος από συντηρητή Δοκιμαστική χρήση των ταχυτήτων Οπτικός έλεγχος Δοκιμαστική χρήση του πεταλίου Έλεγχος από συντηρητή Δοκιμαστική χρήση των φρένων Οπτικός έλεγχος Έλεγχος από συντηρητή Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 5

6 Καταγραφή προτεινόμενων ενεργειών πρόληψης/αντιμετώπισης για κάθε υπό μελέτη τύπο αστοχίας: ΡΟ1 ΤΑ1 ΑΛ1 ΦΡ1 ΑΝ1 Περιγραφή Προτεινόμενων Ενεργειών (Πρόληψη) Παρακολούθηση της πίεσης της ρόδας (Πρόληψη) Παρακολούθηση της φθοράς του ελαστικού Αντικατάσταση ρόδας/ελαστικού (Πρόληψη) Ορθή χρήση ταχυτήτων χωρίς εναλλαγές σε δύσκολα σημεία (Πρόληψη) Τακτικός έλεγχος και συντήρηση δίσκων και εκτροχιαστών Service συστήματος ταχυτήτων (Πρόληψη) Τακτική λίπανση τις αλυσίδας (Πρόληψη) Τακτικός έλεγχος και συντήρηση δίσκων Αντικατάσταση αλυσίδας (Πρόληψη) Προσεκτική χρήση φρένων (Πρόληψη) Τακτικός έλεγχος και δοκιμή Service φρένων (Πρόληψη) Τακτικός έλεγχος και δοκιμή Service αναρτήσεων Υπολογισμός Risk Priority Number: <Severity> x <Occurrence> x <Detection> Πράξη Υπολογισμού RPN ΡΟ1 x x 1 72 ΤΑ1 x 7 x 3 1 ΑΛ1 x x 2 12 ΦΡ1 10 x 5 x 300 ΑΝ1 x x 3 12 Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων

7 11. Να κατασκευαστεί το δένδρο βλαβών του παρακάτω συστήματος. Ως κορυφαίο γεγονός να θεωρηθεί η ύπαρξη ροής νερού στο διαχωριστή. Προβλήματα (Events) που μπορούν να ανακύψουν έχουν ως εξής: Αστοχία/Βλάβη Αντλίας Α Αστοχία/Βλάβη Αντλίας Β Αστοχία/Βλάβη Αντλίας C Αστοχία/Βλάβη Μπαταρίας Α Αστοχία/Βλάβη Μπαταρίας Β Αστοχία/Βλάβη Κύριου Αγωγού Αστοχία/Βλάβη Δεξαμενής Αστοχία/Βλάβη Φίλτρου Ενδεικτική ανάλυση FTA : (Ακολουθεί στην επόμενη σελίδα ) (μονάδες 4,0) ΚΑΝΟΝΕΣ ΔΙΕΞΑΓΩΓΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗΣ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ «Αξιοπιστία και συντήρηση τεχνικών συστημάτων» Διάρκεια εξέτασης 120 λεπτά Απαγορεύεται η αποχώρηση τα πρώτα 30 λεπτά χωρίς παράδοση γραπτού, για οποιοδήποτε λόγο σημαίνει αυτόματα μηδενισμό. Κάθε είδους επικοινωνία με λόγια, έργα, πράξεις έντυπα ή ηλεκτρονικά μέσα απαγορεύεται και σημαίνει αυτόματα μηδενισμό. Δεν υπάρχει παράταση για τους αργοπορημένους. Διευκρινιστικές ερωτήσεις, εκτός των εναρκτήριων, δεν απαιτούνται. Γραπτό χωρίς όνομα θεωρείται ότι δεν παραδόθηκε. Απαγορεύεται το κάπνισμα και η χρήση κινητών. Όποιος δεν αποδέχεται τους κανόνες αποχωρεί. Τα θέματα και οι κόλλες επιστρέφονται. Καλή επιτυχία Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων 7

8 Εξεταστική Περίοδος Σεπτεμβρίου Αξιοπιστία και Συντήρηση Τεχνικών Συστημάτων