MOST CITED
Update: 2021-07-01
Task „Implementation of procedures ensuring the originality of scientific papers published in the quarterly „Eksploatacja i Niezawodność – Maintenance and Reliability” financed under contract 532/P-DUN/2018 from the funds of the Minister of Science and Higher Education for science dissemination activities.
Jing QIU
Model parametryczny niezdatności przejściowej oraz model formalny oparty na stochastycznej sieci Petriego
Niezdatność przejściowa charakteryzuje wiele produktów i pociąga za sobą wysokie zagrożenie bezpieczeństwa oraz wysokie koszty eksploatacji. Obecnie istnieje wiele poglądów na temat pojęcia niezdatności przejściowej; nie stworzono jednak kompleksowego modelu parametrycznego pozwalającego w pełni opisać zjawisko niezdatności przejściowej. Nie skonstuowano także modelu formalnego, za pomocą którego można by opisać niezdatność przejściową w kategoriach matematycznych. W pracy omówiono koncepcję niezdatności przejściowej. Zaproponowano nową definicję tego pojęcia a następnie przedstawiono model parametryczny niezdatności przejściowej. Skonstruowano także model formalny niezdatności przejściowej oparty na stochastycznej sieci Petriego (SPN). Wreszcie, pokazano zastosowanie formalizacji SPN. Na podstawie zaproponowanego modelu obliczono parametry dla niezdatności przejściowej. Przedstawiono także studium przypadku. Otrzymane wyniki potwierdzają wiarygodność modelu. Opracowany model może być pomocny w dalszych badaniach dotyczących problemów, takich jak diagnozowanie niezdatności przejściowej czy prognozowanie pozostałego okresu użytkowania produktu.
Intermittent fault’s parameter framework and stochastic petri net based formalization model
The intermittent fault widely exists in many products and brings high safety risk and maintenance cost. At present there are some different opinions on the notion of intermittent fault and there is no comprehensive parameter framework for fully describing intermittent fault. Also the formalization model which can mathematically describe intermittent fault hasn’t been constructed. In this paper, the conception of intermittent fault is discussed. A new definition of intermittent fault is put forward. Then the intermittent fault’s parameter framework is presented. After that, the Stochastic Petri Net (SPN) based formalization model for intermittent fault is constructed. Finally an application of the SPN formalization model is shown. The parameters for intermittent fault are computed based on the proposed model and a case study is presented. The result shows the validity of the model. The model could assist the further research such as intermittent fault diagnosis and prognostic of remaining life.
Badanie zmiennych w czasie własności wskaźnika testowalności na podstawie procesu odnowy
Wskaźniki testowalności wykorzystuje się w fazach projektowania oraz potwierdzania testowalności. Przedstawiony artykuł poświęcony jest wskaźnikowi wykrywalności błędów (fault detection rate, FDR), który jest najczęściej stosowanym wskaźnikiem testowalności. Wiodąca hipoteza sugeruje, że wartość FDR dla danego systemu jest zwykle wartością pewną. Istnieje jednak niewiele badań na temat statystycznych własności FDR. Biorąc pod uwagę proces występowania błędów oraz niepewność pomiarów, współczynnik FDR można opisać jako zmienny w czasie specjalny proces statystyczny. Przy założeniu naprawy doskonałej, zbudowaliśmy model występowania błędów w oparciu o teorię procesu odnowy. Przyjmując, że niepewność testową wywołują głównie błędy testowe, wykorzystaliśmy proces odnowy do zobrazowania procesu występowania błędów testowych. Jednocześnie przedstawiliśmy proces zmiany stanu testu, a następnie zbudowaliśmy logikę wykrywania błędów w oparciu o model grafu skierowanego. Łącząc model występowania błędów z logiką wykrywania błędów, opracowaliśmy metodę obliczania wartości oczekiwanej FDR, która jest jedną z najważniejszych własności statystycznych tego wskaźnika. Dla porównania, metodę obliczania wartości oczekiwanej FDR zastosowaliśmy w dwóch przypadkach, z uwzględnieniem i bez uwzględnienia niepewności testowej. Aby zweryfikować wnioski przedstawione w niniejszej pracy, przeprowadziliśmy symulację z wykorzystaniem zintegrowanego kontrolera. Obliczenia teoretyczne i symulacja pokazują, że wartość oczekiwana FDR wraz z upływem czasu staje się wartością stałą w warunkach założonych w niniejszej pracy. Przedstawiona w artykule charakterystyka statystyczna FDR stanowi jedną z podstaw teoretycznych inżynierii testowej.
Research on time-varying characteristics of testability index based on renewal process
Testability indices are used in the phases of testability design and testability demonstration. This paper focuses on fault detection rate (FDR), which is the most widely used testability index. Leading hypothesis suggests that the value of FDR of a system is usually a certain value. However, few attempts have been made to research the statistical characteristics of FDR. Considering the fault occurrence process and test uncertainty, FDR is time varying and a special statistical process. Under the assumption of perfect repairs, we build a fault occurrence model based on the renewal process theory. Supposing that test uncertainty is mainly induced by test fault, the renewal process is employed to depict the occurrence process of test faults. Simultaneously, we depict the process of test state change and then construct the fault detection logic based on the digraph model. Combining the fault occurrence model and the fault detection logic, we focus on the expectation of FDR, which is one of the key statistical characteristics. By comparison, we introduce the calculation method of expectation of FDR in two cases, including without considering test uncertainty and considering test uncertainty. To validate the conclusions presented in this paper, we carry on a simulation case using an integrated controller. Based on the theoretic and simulating methods, the expectation of FDR tends to be a constant with the increase of time under the assumptions made in this paper. The statistical characteristic of FDR presented in this paper would be the basic theoretical guide to testability engineering.