:: L'analisi di affidabilità in fase di progettazione ::
Un sistema può essere visto come un insieme di elementi interconnessi tra loro, l'affidabilità e la disponibilità dunque dipenderanno dagli elementi che costituiscono il sistema e come essi saranno collegati. Il Reliability Block Diagram (RBD) rappresenta la rappresentazione grafica dell'interconnessione dei componenti che costituiscono il sistema.
Configurazione Serie
Questa è la configurazione più semplice che esista, tale sistema risulta funzionante se e solo se tutti i componenti sono nello stato di corretto funzionamento. Assumendo che il corretto funzionamento o il guasto non dipenda dal comportamento degli altri componenti, possiamo definire l'affidabilità come:
ricordando la definizione di affidabilità data nel capitolo 2 possiamo dire che:
nel sistema serie il tasso di guasto λS può essere determinato attraverso la somma dei tassi di guasto λi, dunque possiamo affermare che:
Possiamo dunque dire che il MTTFS è dato da:
tale entità è espressa in h-1. In un sistema di questo tipo l'affidabilità del sistema RS(t) è sempre minore del componente che presenta l'affidabilità minore.
Configurazione parallelo
Una configurazione serie assume la seguente forma:
Tale sistema è conosciuto anche come configurazione ridondante, ed è determinante qualora si voglia incrementare l'affidabilità del sistema. La differenza con il sistema serie è che anche quando un componente è guasto (o nello stato di avaria), il sistema non si blocca. Tale situazione è verificata solo quando tutti i componenti sono guasti. In un sistema di questo tipo l'affidabilità del sistema è calcolata come il prodotto dell'affidabilità del sistema, ovvero:
sappiamo ricavare subito la funzione di affidabilità, basta fare la seguente operazione:
di conseguenza si ha che il MTTFS:
Quello che si evince dalle formule è che l'affidabilità è calcolata come il prodotto delle inaffidabilità di tutti i componenti del sistema. Dal momento che l'affidabilità è definita come un'esponenziale negativa, si devono applicare le proprietà degli esponenti durante il calcolo dell'affidabilità totale.
ESEMPIO: l'affidabilità di un sistema parallelo che possiede due soli elementi è la seguente:
il MTTFS è dato da:
facendo un confronto con un sistema serie che possiede due elementi si possono fare delle considerazioni:
si può constatare che in un sistema parallelo (con due componenti) si ha un incremento dell'affidabilità del 50%.
In un sistema parallelo l'affidabilità del sistema è sempre maggiore rispetto all'affidabilità del singolo componente che presenta il valore più alto.
Configurazione k su n
E' una configurazione particolare, in essa si assume che in un sistema che possiede n elementi, almeno k sono funzionanti (k<n).
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