用于错误树分析的方法技术

本发明专利技术涉及用于错误分析的一种方法，其中一个技术系统被划分为多个子系统，给该子系统分别分配了一个与时间有关的分布函数，该分布函数描述了各子系统的故障概率，这些分布函数彼此相互逻辑连接成描述该技术系统的故障概率、并且与时间有关的系统分布函数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，其中 一个技术系统被划分 为多个子系统，给这些子系统分别分配了 一个与时间有关的分布函数， 该分布函数描述了各子系统的故障概率。在复杂的技术系统中，为系统的单个部件找到合适的维护策略总是 重要的。在此所存在的问题是，哪个部件何时以及多长时间必须被更换 或维护，以便在"高可用性/可靠性，，的目标方面达到该技术系统的最佳 结果。此外还适用的是，适当地优先维护一些部件，也即，其维护行为 对可用性/可靠性具有最大影响的那些部件被优先维护。现在目标是，如 此来改变单个部件的维护时间，使得利用这些维护时间而计算的总系统 最大故障概率低于一个预给定的临界故障概率。当前该问题通过如下方 式来解决，即根据运行经验来评估维护策略。该过程可能是主观的并且 是不怎么透明的。本专利技术的任务是找到尽可能比较客观的标准，借助该标准可以形成 维护策略。该任务通过独立权利要求1的特征而得到解决。本专利技术的有利的改 进是从属权利要求的主题。在根据本专利技术的中， 一个技术系统被划分为 多个子系统，给这些子系统分别分配了与时间有关的分布函数，该分布 函数描述了各子系统的故障概率，其中这些分布函数彼此相互逻辑连接(verknuepft)成描述该技术系统故障概率的、并与时间有关的系统分布函数。本专利技术人已意识到，通过形成描述该技术系统故障概率的、与时间 有关的系统分布函数，创造了以下的可能即通过该分布函数的数学或 数字分析而确定一些标准，从中可以导出维护策略。因为这些标准是计 算的并且不是根据运行经验来评估的，所以在确定这些标准时存在相对 高程度的客观性。在子系统的分布函数之间的逻辑连接可以具有逻辑"或"运算。代 替地或者补充地，可以是逻辑"与，，运算。该系统分布函数可以与任务时间(Missionszeiten)有关，所述任务时间构成了系统分布函数的参数。这些任务时间尤其被分配给这些子系 统。另外，这些任务时间可以代表这些子系统的维护时间或维护间隔。为了降低该技术系统的故障概率或者为了形成维护策略，可以执行 以下的步骤-在一个第一步骤中，确定该技术系统的故障概率的最大值(Maximum )。-在一个第二步骤中，确定对该故障概率的最大值具有最大影响的那 个任务时间。-在一个第三步骤中，改变在第二步骤中所确定的任务时间。 现在，在 一 个第四步骤中重新确定该技术系统的故障概率的最大 值，但这次考虑了被改变的任务时间。在一个第五步骤中，可以把在该 第四步骤中所确定的故障概率的最大值与 一个预给定的故障概率相比较。之后，如果所述比较得出了在该第四步骤中所确定的故障概率的最 大值大于预给定的故障概率，那么就可以在一个第六步骤中返回到该第 二步骤。相反如果该技术系统的故障概率的最大值小于或小于等于该预 给定故障概率，那么可中止该维护策略的优化，因为所期望的要求已经 满足。该任务时间的改变尤其可以如下来进行，即缩小任务时间。另外， 该技术系统的故障概率的最大值或故障概率的每个最大值优选地在一 个预给定的时间间隔内被确定。可以例如使用数字计算机来进行数字分 析。该技术系统的最大故障概率尤其按照如下来确定 -确定一个常数，-确定在该间隔内所有任务时间的倍数与该常数的差值， -针对作为自变量的所述差值来求得该系统分布函数的函数值， -确定这样利用相应的自变量而求得的函数值的最大值。 对该技术系统的最大故障概率具有最大影响的所述任务时间尤其按照如下方式来确定-确定在该技术系统的最大故障概率处该系统分布函数关于(nach )该任务时间的导数，-确定该导数的最大值以及所属的任务时间。对该技术系统的故障概率的最大值具有最大影响的任务时间的改变(Variieren)尤其按照如下方式来实施-把该任务时间的值乘以一个系数，该系数小于l(尤其适用0<系 数<1 )。针对在该技术系统的运行时间(系统-任务时间)内的每个时间点， 可以确定故障概率。作为关于时间的函数，该故障概率^f皮表示为系统分 布函数。该系统分布函数通过子系统或基本事件的分布函数在错误树中 "自下而上(bo加m-up)，，地被计算，其方式是按照概率计算法则来分 析"与"以及"或"逻辑运算。现在目的是，改变(尤其缩小)总系统的最大故障概率，使得它等 于或小于一个预给定的临界故障概率。为此该最大故障概率或所属的时间点首先被确定(步骤1)。在该 位置处，确定对该最大故障概率具有最大影响的那个任务时间。在一个 第三步骤中，该任务时间被有目标地改变(缩小)，使得该最大故障概 率也减小。在为被改变的任务时间重新计算该最大故障概率(再次步骤 1 )之后，把新的最大故障概率与预给定的临界故障概率相比较(中止 判据)，并视情况而定地重新改变最敏感的任务时间(见步骤2)，等 等。根据本专利技术的技术措施的优点是，现在可以改变该任务参数，使得 该总系统的最大故障概率小于一个预给定的临界故障概率。从而可以推 理地、数学上可靠地提供维护策略。从而，另外还确定以下的可能性， 即有目的地对部件进行维护，并从而在成本与可用性/可靠性之间达到最 佳。通常已经存在用于一个技术系统的统计错误树模型，其中这些错误 树模型可以直接地继续用于本专利技术的方法。所述概念"任务时间"可以理解为使用时间或使用时间段，在该时 间段中维护或修理工作是完全不可能或仅仅有限地可能的。任务时间在此可以;故分配给作为总系统的该:技术系统、^旦也可以分配给部件或子系统。所述概念"子系统"尤其可以不受限地进行解释，使得基本上该技 术系统的每个逻辑和/或物理的子单元或分单元都可以构成一个子系统。 从而事件、例如基本事件优选地也可以构成该技术系统的子系统。下面本专利技术借助优选的实施例并借助附图被详细解释，其中仅示出了为理解本专利技术而必要的特征，并使用了以下的参考标号1:确定函数TE (t,MZ!,MZ2…)的最大Max(TE (t))以及所属的自变量tmax; 2:确定在位置t^tmax处TE (t, MZ!,MZ2…)关于参数MZ!、 MZ2…的偏导数的最大值以及所属的任务时间参数MZrx; 3:改变任务时间或任务 时间参数MZ严x; 4:验证Max{TE (t) }是否小于或等于预给定的值 TES°U;"旧"在优化之前的TE的曲线；"优化，，在优化之后的TE 的曲线。其中:附图说明图1:示出了根据本专利技术的 一 个实施例方案的流程图；图2:示出了一个分布函数的近似；图3:示出了一个分布函数的近似；图4:示出了两个函数；图5:示出了图4的函数的相加；图6:示出了图4的函数的相乘；图7:示出了一个错误树；图8:示出了 一个基本函数连同导数；图9:示出了两个函数；图10.示出了图9的函数的"与，，逻辑运算；图11示出了图9的函数的两个导数；图12示出了一个复合函数、尤其图10的函数关于t2的导数;图13示出了该复合函数关于t2的导数；图14示出了该复合函数关于t0的导数；图15示出了该复合函数关于t0的导数；图16示出了该复合函数关于t2的导数；图17示出了具有导数、相同维护间隔的"或"函数；图18示出了具有导数、不同维护间隔的"或"函数；图19示出了具有导数、相同维护间隔的"与"函数；图20示出了具有导数、不同维护间隔的"与"函数；图21:示出了针对不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于进行错误树分析的方法，其中技术系统被划分为多个子系统，给这些子系统分别分配与时间有关的分布函数，所述分布函数描述了各个子系统的故障概率，　其特征在于，　将这些分布函数彼此相互逻辑连接成描述该技术系统的故障概率、且与时间有关的 系统分布函数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：W克莱恩，A祖托尔，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]