Надійність технічних систем

Мета вивчення дисципліни:
формування комплексу знань щодо методів теоретичної та практичної оцінки рівня надійності технічних об’єктів різного рівня складності для подальшого їх практичного застосування при розв’язанні прикладних задач в галузі машинобудування.

Практичне значення та використання отриманих знань:
здобувачі опановують базові знання щодо теорії надійності, методів теоретичних розрахунків та прогнозування рівня надійності технічної системи на всіх стадіях її життєвого циклу; набувають вмінь: застосовувати закони розподілу ймовірності безвідмовної роботи для моделювання стану технічного об’єкта; будувати структурні схеми для визначення надійності, вибирати сучасні методи забезпечення надійної роботи галузевого обладнання, застосовувати показники надійності при формуванні технічного завдання на проектування обладнання галузевого машинобудування та користуватися відповідним програмним забезпеченням для вирішення виробничих задач.
Тематика та види навчальних занять

Для денної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття надійності технічних систем».
Лекція 2. «Математичні основи теорії ймовірностей».
Лекція 3. «Характеристики випадкових величин».
Лекція 4. «Загальна характеристика показників надійності та їхній розрахунок».
Лекція 5. «Методи забезпечення і підвищення надійності».
Лекція 6. «Оцінка показників надійності на етапі проектування та експлуатації».
Лекція 7. «Оцінка показників надійності при випробуваннях».
Лекція 8. «Структурні схеми технічних систем».
Лекція 9. «Резервування як спосіб підвищення надійності».
Лекція 10. «Види рівнів структурного резервування».
Лекція 11. «Розрахунок надійності деталей машин окремих груп».

Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Математичні основи теорії надійності».
Мета заняття: Розкрити сутність теорем додавання і множення ймовірностей, їх застосування для несумісних та сумісних випадкових подій. Обчислювати умовну ймовірність, ймовірність події за формулою повної ймовірності. Розрахувати ймовірності складної події за формулою Бернуллі.
Практичне заняття №2. «Якісні та кількісні характеристики випадкових величин».
Мета заняття: Визначати якісні характеристики випадкових величин: математичне очікування, дисперсія, середньоквадратичне відхилення. Знати аналітичні методи для визначення характеристик випадкових величин. Визначати кількісні характеристики випадкових величин.
Практичне заняття №3. «Закони розподілу».
Мета заняття: Знати основні закони розподілу. Застосовувати закони розподілу для визначення емпіричної функції надійності.
Практичне заняття №4. «Розрахунок показників надійності».
Мета заняття: Розглянути послідовність вибору та обґрунтування показників надійності технічного об’єкту. Коментувати показники надійності.
Практичне заняття №5. «Розрахунок показників надійності».
Мета заняття: Знати показники надійності. Оцінювати потенціал проектованого об’єкту з точки зору його надійності.
Практичне заняття №6. «Точкові та інтервальні оцінки».
Мета заняття: Знати відмінності в визначеннях точкових та інтервальних оцінках параметрів розподілу випадкових величин. Розуміти сутності помилок першого та другого роду. Визначати точкові оцінки. Виконувати інтервальне оцінювання параметрів нормального розподілу.
Практичне заняття №7. «Оцінка показників надійності на етапі проектування та експлуатації»
Мета заняття: Знати та застосовувати оцінку показників надійності на етапах розробки та проєктування технічних об’єктів.
Практичне заняття №8. «Розрахунки систем з різним структурними схемами».
Мета заняття: Знати відмінності в визначеннях ймовірності безвідмовної роботи систем з послідовним та паралельним з’єднанням елементів. Визначити надійність об’єкта за його структурною схемою.
Практичне заняття №9-10. «Розрахунок надійності технічних об’єктів при різних способах резервування».
Мета заняття: Розрахувати надійність технічного об’єкту, якщо його структурна схема резервування – з заміщенням. Розрахувати надійність технічного об’єкту, якщо його структурна схема резервування – з плаваючим резервом. Порівняти розрахункові схеми для визначення надійності з різними схемами резервування.
Практичне заняття №11. «Розрахунок надійності деталей машин окремих груп».
Мета заняття: Мета заняття: Встановлювати критерії, якими характеризується працездатність механічних вузлів і металоконструкцій. Конкретизувати послідовність знаходження середнього значення натягу при визначенні ймовірності безвідмовної роботи з’єднання з натягом за критерієм міцності з’єднання. Визначати величини, які здійснюють вплив на величину коефіціента варіації.

Для заочної форми здобуття освіти
Лекційні заняття
Лекція 1. «Основні поняття надійності технічних систем. Математичні основи теорії ймовірностей. Характеристики випадкових величин. «Закони розподілу. Загальна характеристика показників надійності. Розрахунок показників надійності. Методи забезпечення і підвищення надійності».
Лекція 2. «Оцінка показників надійності на етапі проектування та експлуатації. Оцінка показників надійності при випробуваннях. Структурні схеми технічних систем. Розрахунок систем з різними структурними схемами. Резервування як спосіб підвищення надійності. Види рівнів структурного резервування. Розрахунок надійності деталей машин окремих груп».

Практичні заняття
Практичне заняття №1. «Якісні та кількісні характеристики випадкових величин. Розрахунок показників надійності. Розрахунки систем з різним структурними схемами. Розрахунок надійності деталей машин окремих груп».
Мета заняття: Визначати якісні характеристики випадкових величин: математичне очікування, дисперсія, середньоквадратичне відхилення. Знати аналітичні методи для визначення характеристик випадкових величин. Визначати кількісні характеристики випадкових величин. Застосовувати закони розподілу для визначення емпіричної функції надійності. Розглянути послідовність вибору та обґрунтування показників надійності технічного об’єкту. Коментувати показники надійності. Оцінити потенціал проектованого об’єкту з точки зору його надійності. Розрахувати надійність технічного об’єкту, якщо його структурна схема резервування – з заміщенням. Розрахувати надійність технічного об’єкту, якщо його структурна схема резервування – з плаваючим резервом. Порівняти розрахункові схеми для визначення надійності з різними схемами резервування.

Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.

Індивідуальна робота

Для заочної форми здобуття освіти
Контрольна робота для здобувачів заочної форми
Завдання для виконання контрольної роботи здобувач отримує на установчій лекції.
Робота містить відповіді на 7 теоретичних питань та вирішення 5 практичних завдань (розв’язання задач).
Обсяг відповіді на кожне теоретичне питання: не менше, ніж 1 сторінка машинописного тексту. Текст відповіді виконується самостійно, з посиланнями на використані джерела.
Термін надання виконаної контрольної роботи на перевірку – не пізніше, ніж за місяць до початку сесії.

Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання

Для денної форми здобуття освіти
Поточний контроль полягає у виконанні
1) 6-ти поточних завдань. Індивідуальні поточні завдання виконуються письмово і полягають в розв’язанні задач для закріплення теоретичних положень, викладених в текстах лекційних занять та відповідають до меті практичних занять. Бездоганне виконання індивідуального поточного завдання №1 оцінюється у 9 балів; №2 і №3 – у 8 балів кожне; №4 – 5 балів; №5 і № 6 – у 10 балів кожне;
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та проводяться у формі комп'ютерного тестування. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 25 балів.
Підсумковий контроль – залік.
Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Максимальна оцінка, яка дозволяє отримати результат: «зараховано» – 60 балів.

Для заочної форми здобуття освіти
1) виконанні двох практичних завдань на практичному занятті – 10 балів;
2) захист контрольної роботи. Бездоганне виконання контрольної роботи оцінюється у 60 балів (максимальна оцінка за теоретичну частину – 30 балів, за бездоганне вирішення задач – 30 балів). При її захисті студент може отримати до 30 балів.
Підсумковий контроль – залік. Студенти допускаються до заліку за умови захищеної контрольної роботи.
Максимальна оцінка, яку може отримати студент – 100 балів.
Максимальна оцінка, яка дозволяє отримати результат: «зараховано» – 60 балів.