معرفی و دانلود کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم: مدل‌ها، روش‌های آماری و کاربرد

معرفی کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم: مدل‌ها، روش‌های آماری و کاربرد

کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم، منبعی مرجع در حوزه‌ی مهندسی صنایع است. ماروین ریوزند، آن بروز و آرنلجات هایلند، نویسندگان کتاب، مفاهیم پایه‌ای و اصول تخصصیِ مهندسی اطمینان‌پذیری را آموزش داده‌اند. پس از مطالعه‌ی کتاب حاضر، با مدل‌ها، روش‌های آماری و کاربرد مدل‌ها در نظریه‌ی قابلیت اطمینان سیستم آشنا می‌شوید.

درباره‌ی کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم

کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم (System Reliability Theory: Models, Statistical Methods, and Applications Statistics)، به‌عنوان اثری مرجع در حوزه‌ی مدیریتِ اطمینان‌پذیری شناخته می‌شود. ماروین ریوزند (Marvin Rausand)، آن بروز (Anne Barros) و آرنلجات هایلند (Arnljot Hoyland)، با زبانی دقیق و ساختاریافته‌، مفاهیم نظریه‌ی قابلیت اطمینان سیستم را توضیح داده‌اند. این نظریه، شاخه‌ای از مهندسی و آمار است که به شما می‌آموزد چگونه عمر مفید تجهیزات و سیستم‌های فنی را پیش‌بینی نمایید، علت خرابی‌های احتمالی را شناسایی کنید و با طراحی برنامه‌های نگهداریِ هوشمند، احتمال ازکارافتادگی ناگهانی را به حداقل برسانید. این دانش، همان‌گونه که نویسنده‌ها در این اثر تاکید کرده‌اند، پل ارتباطی میان مفاهیم انتزاعی احتمال و تصمیم‌گیری‌های عینی در صنایع حساسی چون نفت، هوافضا و نیروگاه‌ها است.

مطالب کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم اطمینان‌پذیری با توضیحاتی درباره‌ی قابلیت اطمینان آغاز می‌شود. در این بخش، با مفاهیم اساسی مانند کیفیت، قابلیت اتکا، ایمنی و امنیت آشنا می‌شوید. در ادامه، توضیحاتی درباره‌ی معیارهای قابلیت اطمینان گنجانده شده است. آگاهی از این توضیحات، شما را قادر می‌سازد تا عملکرد سیستم‌های پیچیده را با زبان احتمال و بر اساس داده‌های واقعی ارزیابی کنید.

آشنایی با نظریه‌ی قابلیت اطمینان سیستم از تئوری تا عمل

ماروین ریوزند، آن بروز و آرنلجات هایلند، در این بخش از کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم با معرفی معیارهایی چون نرخ خرابی، میانگین زمان تا نخستین خرابی و احتمال بقا، چارچوبی کمّی برای سنجش و مقایسه‌ی اطمینان‌پذیریِ تجهیزات گوناگون مطرح کرد‌ه‌اند. در ادامه، توضیحاتی را درباره‌ی مفهوم سیستم و اجزای آن مطالعه می‌کنید. آگاهی از این توضیحات، شما را در جریان این نکته‌ی مهم قرار می‌دهد که قابلیت اطمینانِ یک مجموعه، چیزی فراتر از جمع ساده‌ی قابلیت اطمینان تک‌تک اجزای آن است.

نویسندگان کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم، توضیح داده‌اند که وابستگی میان قطعات، چگونه می‌تواند کل سیستم را آسیب‌پذیرتر یا پایدارتر سازد. با مطالعه‌ی این بخش در می‌یابید که طراحی یک سیستم ایمن، هنر چیدمان هوشمندانه‌ی قطعات و تجهیزات در کنار یکدیگر است. این نگاه سیستمی، شالوده‌ی تمامی فصل‌های بعدی کتاب را شکل می‌دهد و شما را برای ورود به مباحث پیشرفته‌تر آماده می‌کند.

روش بررسی خرابی‌ها و نقص‌های سیستم‌های مختلف در بخش بعدی گنجانده شده است. آموزه‌های کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم با توضیحاتی درباره‌ی تجزیه‌و‌تحلیل کیفی قابلیت اطمینان سیستم، معیارهای اهمیتِ قابلیت اطمینان و خرابی‌های وابسته خاتمه پیدا می‌کند.

کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم را انتشارات دانشگاه یزد با ترجمه‌ی زهره قاسمی و احمد احمدی یزدی، چاپ و روانه‌ی بازار کرده است.

کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم برای شما مناسب است اگر

• در رشته‌های مهندسی صنایع تحصیل یا تدریس می‌کنید و به‌دنبال اثری مرجع برای آشنایی با نظریه‌ی قابلیت اطمینان سیستم می‌گردید.
• فعال رشته‌های صنعتی هستید و به منبعی کاربردی برای اجرای مفاهیم مهندسیِ اطمینان‌پذیری نیاز دارید.

در بخشی از کتاب نظریه قابلیت اطمینان سیستم: مدل‌ها، روش‌های آماری و کاربرد می‌خوانیم

کارکرد اطلاعاتی: کارکردی که نظارت بر وضعیت، انواع هشدارها، نظارت بر ارتباطات و غیره را پوشش می‌دهد.

کارکرد رابط: کارکردی که به منظور ایجاد واسطه یا رابط بین محصول موردنظر و سایر محصولات اعمال می‌شود. رابط می‌تواند به صورت فعال یا غیرفعال باشد. برای مثال، یک رابط غیرفعال زمانی رخ می‌دهد که یک محصول نقش پشتیبان یا پایه‌ای برای محصول دیگر را ایفا کند.

کارکرد اضافی: این کارکرد معمولاً کمتر مورد استفاده قرار گرفته و اغلب در تجهیزات الکترونیکی یافت می‌شود که دارای طیف گسترده‌ای از کارکردهای جانبی هستند که واقعاً ضروری نمی‌باشند. کارکرد اضافی را می‌توان در سیستم‌هایی که چندین بار اصلاح‌شده‌اند مطرح کرد. همچنین هنگامی‌که محصول برای یک شرایط عملیاتی متفاوت از شرایط عملیاتی واقعی طراحی‌شده باشد، کارکرد اضافی را می‌توان به کار برد. در برخی موارد، شکست یک کارکرد اضافی ممکن است باعث شکست سایر کارکردها شود.

برخی از کارکردها را می‌توان متعلق به بیش از یک طبقه دانست. لذا در برخی موارد، طبقه‌بندی کارکردها را می‌توان به شرح زیر بیان کرد:

کارکرد آنلاین: این کارکرد به‌طور مداوم و یا اغلب به‌گونه‌ای اجرا می‌شود که کاربر از وضعیت آن‌ها اطلاعات به‌روز داشته باشد. خاتمه یک کارکرد آنلاین، شکست آشکار یا ناسایی‌شده نامیده می‌شود.

کارکرد آفلاین: این نوع کارکرد به‌طور متناوب یا به¬ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرد و دسترس‌پذیری آن بدون بررسی یا آزمایش خاص توسط کاربر قابل تعیین نیست. اجرای برخی از کارکردهای آفلاین بدون ایجاد آسیب به محصول امکان‌پذیر نمی‌باشد. نمونه‌ای از یک کارکرد آفلاین، کارکرد سیستم کیسه هوای خودرو است. بسیاری از کارکردهای حفاظتی نیز در دسته کارکردهای آفلاین قرار می‌گیرند.

فهرست مطالب کتاب

فصل اول: معرفی
1-1 قابلیت اطمینان چیست؟
1-1-1 قابلیت اطمینان خدمات
1-1-2 قابلیت اطمینان گذشته و آینده
1-2 اهمیت قابلیت اطمینان
1-2-1 کاربردهای مرتبط
1-3 مفاهیم اساسی قابلیت اطمینان
1-3-1 قابلیت اطمینان
1-3-2 قابلیت تعمیر و نگهداری در مقابل تعمیر و نگهداری
1-3-3 دسترس‌پذیری
1-3-4 کیفیت
1-3-5 قابلیت اتکا
1-3-6 ایمنی و امنیت
1-3-7 RAM و RAMS
1-4 معیارهای قابلیت اطمینان
1-4-1 معیارهای قابلیت اطمینان برای یک محصول فنی
1-4-2 معیارهای قابلیت اطمینان برای یک خدمت
1-5 رویکردهای تحلیل قابلیت اطمینان
1-5-1 رویکرد فیزیکی قابلیت اطمینان
1-5-2 رویکرد سیستمی قابلیت اطمینان
1-6 مهندسی قابلیت اطمینان
1-6-1 نقش‌های مهندسی قابلیت اطمینان
1-6-2 زمان‌بندی مطالعات قابلیت اطمینان
1-7 اهداف، محدوده و حدود کتاب
1-8 روندها و چالش‌ها
1-9 استانداردها و دستورالعمل‌ها
1-10 تاریخچه قابلیت اطمینان سیستم
1-11 مسائل
مراجع
فصل دوم: هدف مطالعه و کارکرد آن
2-1 معرفی
2-2 سیستم و اجزای سیستم
2-2-1 محصول
2-2-2 محصول تعبیه‌شده
2-3 شرایط مرزی
2-3-1 سیستم‌های بسته و باز
2-4 شرایط عملیاتی
2-5 الزامات کارکردی و عملکردی
2-5-1 کارکردها
2-5-2 الزامات عملکردی
2-5-3 طبقه‌بندی کارکردها
2-5-4 مدل‌سازی و تحلیل کارکردی
2-5-5 درخت کارکرد
2-5-6 SADT و IDEF 0
2-6 تجزیه‌وتحلیل سیستم
2-6-1 ترکیب
2-7 سیستم‌های ساده، پیچیده و مختلط
2-8 مدل‌سازی ساختار سیستم
2-8-1 نمودار بلوک قابلیت اطمینان
2-8-2 ساختار سری
2-8-3 ساختار موازی
2-8-4 افزونگی
2-8-5 ساختار k-از-n
2-8-6 ساختار رزرو
2-8-7 ساختارهای پیچیده‌تر
2-8-8 دو کارکرد مختلف سیستم
2-8-9 ایجاد نمودار بلوک قابلیت اطمینان
2-9 مسائل
مراجع
فصل سوم: خرابی‌ها و نقص‌ها
3-1 معرفی
3-1-1 وضعیت و انتقال
3-1-2 حالتهای عملیاتی
3-2 خرابی‌ها
3-2-1 خرابی در یک وضعیت
3-2-2 خرابی در حین انتقال
3-3 نقص‌ها
3-4 حالت‌های خرابی
3-5 علل و آثار خرابی
3-5-1 علل خرابی
3-5-2 علل تقریبی و علل ریشه‌ای
3-5-3 سلسله‌مراتب علل
3-6 طبقه‌بندی خرابی‌ها و حالت‌های خرابی
3-6-1 طبقه‌بندی بر اساس پیامدهای موضعی
3-6-2 طبقه‌بندی بر اساس علت
3-6-3 مکانیسم‌های خرابی
3-6-4 نقص‌های نرم‌افزاری
3-6-5 اثرات خرابی
3-7 تجزیه‌وتحلیل خرابی/نقص
3-7-1 تجزیه‌وتحلیل علت و معلول
3-7-2 تجزیه‌وتحلیل علت ریشه‌ای
مراجع
فصل چهارم: تجزیه‌وتحلیل کیفی قابلیت اطمینان سیستم
4-1 معرفی
4-1-1 تحلیل قیاسی در مقابل استقرایی
4-2 FMEA/FMECA
4-2-1 انواع FMECA
4-2-2 اهداف FMECA
4-2-3 روش FMECA
4-2-4 کاربردها
4-3 تجزیه‌وتحلیل درخت خطا
4-3-1 نمادها و عناصر درخت خطا
4-3-2 تعریف مسئله و شرایط مرزی
4-3-3 ساخت درخت خطا
4-3-4 شناسایی مجموعه مسیر مینیمال و مجموعه برش مینیمال
4-3-5 MOCUS
4-3-6 ارزیابی کیفی درخت خطا
4-4 تجزیه‌وتحلیل درخت رویداد
4-4-1 رویداد آغازین
4-4-2 کارکردهای ایمنی
4-4-3 ساخت درخت رویداد
4-4-4 توصیف توالی رویداد نتیجه
4-5 درخت خطا در مقابل نمودار بلوک قابلیت اطمینان
4-5-1 پیشنهاد
4-6 کارکرد ساختار
4-6-1 ساختار سری
4-6-2 ساختار موازی
4-6-3 ساختار k از n
4-6-4 جداول ارزش
4-7 تجزیه‌وتحلیل ساختار سیستمی
4-7-1 خرابی تک نقطه‌ای
4-7-2 ساختار منسجم
4-7-3 ویژگی‌های کلی ساختار‌های منسجم
4-7-4 بررسی سیستم‌ها بر اساس مسیرها و برش‌ها
4-7-5 تجزیه محوری
4-7-6 زیرسیستم‌ها در ساختارهای منسجم
4-8 شبکه‌های بیزی
4-8-1 مثال‌های گویا
4-9 مسائل
مراجع
فصل پنجم: توزیع‌های احتمالی در تجزیه‌ و تحلیل قابلیت اطمینان
5-1 معرفی
5-1-1 متغیر وضعیت
5-1-2 زمان تا خرابی
5-2 مجموعه داده
5-2-1 توزیع فراوانی نسبی
5-2-2 توزیع تجربی و تابع احتمال بقا
5-3 ویژگی‌های عمومی توزیع‌های زمان تا خرابی - طول عمر
5-3-1 تابع احتمال بقا
5-3-2 تابع نرخ شکست
5-3-3 تابع احتمال بقای شرطی
5-3-4 میانگین طول عمر
5-3-5 سایر معیارهای احتمال
5-3-6 میانگین باقیمانده عمر
5-3-7 ترکیبی از توزیع‌های طول عمر
5-4 برخی توزیع‌های طول عمر
5-4-1 توزیع نمایی
5-4-2 توزیع گاما
5-4-3 توزیع وایبول
5-4-4 توزیع نرمال
5-4-5 توزیع لگ نرمال
5-4-6 سایر توزیع‌های طول عمر
5-5 توزیع‌های مقادیر حدی
5-5-1 توزیع گامبل کوچک‌ترین مقدار حدی
5-6 مدل‌های طول عمر با متغیرهای کمکی
5-6-1 مدل زمان شکست تسریع یافته
5-6-2 مدل آرنیوس
5-6-3 مدل خطرات متناسب
5-7 سایر توزیع‌های پیوسته
5-7-1 توزیع یکنواخت
5-7-2 توزیع بتا
5-8 توزیع‌های گسسته
5-8-1 موقعیت دوجمله‌ای
5-8-2 توزیع دوجمله‌ای
5-8-3 توزیع هندسی
5-8-4 توزیع دوجمله‌ای منفی
5-8-5 فرآیند پواسون همگن
5-9 کلاس‌های توزیع طول عمر
5-9-1 توزیع‌های IFR و DFR
5-9-2 توزیع‌های IFRA و DFRA
5-9-3 توزیع‌های NBU و NWU
5-9-4 توزیع‌های NBUE و NWUE
5-9-5 کاربردها
5-10 خلاصه‌ای از توزیع‌های طول عمر
5-11 مسائل
مراجع
فصل ششم: تجزیه‌وتحلیل قابلیت اطمینان سیستم
6-1 معرفی
6-1-1 مفروضات
6-2 قابلیت اطمینان سیستم
6-2-1 قابلیت اطمینان ساختارهای سری
6-2-2 قابلیت اطمینان ساختارهای موازی
6-2-3 قابلیت اطمینان ساختارهای k از n
6-2-4 تجزیه محوری
6-2-5 مؤلفه بحرانی
6-3 سیستم‌های غیرقابل تعمیر
6-3-1 ساختارهای سری غیرقابل تعمیر
6-3-2 ساختارهای موازی غیرقابل تعمیر
6-3-3 ساختارهای 2 از 3 غیرقابل تعمیر
6-3-4 یک مقایسه کوتاه
6-3-5 ساختارهای k از n غیرقابل تعمیر
6-4 افزونگی رزرو
6-4-1 افزونگی غیرفعال، سوئیچینگ کامل، بدون تعمیر
6-4-2 رزرو سرد، سوئیچینگ غیرکامل، بدون تعمیر
6-4-3 افزونگی نیمه بارگذاری شده، سوئیچینگ غیرکامل، بدون تعمیر
6-5 اجزا قابل تعمیر تکی
6-5-1 دسترس‌پذیری
6-5-2 متوسط دسترس‌پذیری با تعمیر کامل
6-5-3 دسترس‌پذیری یک جزء واحد با نرخ خرابی و تعمیر ثابت
6-5-4 دسترس‌پذیری عملیاتی
6-5-5 دسترس‌پذیری تولید
6-5-6 وقت‌شناسی
6-5-7 نرخ شکست اجزای قابل تعمیر
6-6 دسترس‌پذیری سیستم‌های قابل تعمیر
6-6-1 مقادیر MUT و MDT سیستم‌های قابل تعمیر
6-6-2 محاسبات بر اساس مجموعه برش مینیمال
6-6-3 زمان‌های کارکرد و خرابی برای سیستم‌های قابل تعمیر
6-7 تجزیه‌وتحلیل کمی درخت خطا
6-7-1 اصطلاحات و نمادها
6-7-2 حدود و مفروضات
6-7-3 درخت خطا با یک دریچه "و"
6-7-4 درخت خطا با یک دریچه "یا"
6-7-5 تقریب کران بالا برای Q0t
6-7-6 اصل شمول و عدم شمول
6-7-7 ROCOF یک ساختار موازی برش مینیمال
6-7-8 فراوانی رویداد نهایی
6-7-9 نمودارهای تصمیم‌گیری باینری (دودویی)
6-8 تجزیه‌وتحلیل درخت رویداد
6-9 شبکه‌های بیزی
6-9-1 تأثیر و علت
6-9-2 مفروضات استقلال
6-9-3 جدول احتمال شرطی
6-9-4 استقلال شرطی
6-9-5 استنتاج و یادگیری
6-9-6 شبکه بیزی و تجزیه‌وتحلیل درخت خطا
6-10 شبیه‌سازی مونت‌کارلو
6-10-1 تولید اعداد تصادفی
6-10-2 شبیه‌سازی رویداد بعدی مونت‌کارلو
6-10-3 شبیه‌سازی سیستم‌های چند مؤلفه‌ای
6-11 مسائل
مراجع
فصل هفتم: معیارهای اهمیت قابلیت اطمینان
7-1 معرفی
7-1-1 اهداف معیارهای اهمیت قابلیت اطمینان
7-1-2 معیارهای اهمیت قابلیت اطمینان
7-1-3 مفروضات
7-2 اجزای بحرانی
7-3 معیار اهمیت ساختاری بیرنبام
7-4 معیار اهمیت قابلیت اطمینان بیرنبام
7-4-1 معیار بیرنبام در تجزیه‌وتحلیل درخت خطا
7-4-2 تعریف دوم معیار بیرنبام
7-4-3 تعریف سوم معیار بیرنبام
7-4-4 محاسبه معیار اهمیت ساختاری بیرنبام
7-4-5 گونه‌های مختلف معیار بیرنبام
7-5 پتانسیل بهبود
7-5-1 ارتباط با معیار بیرنبام
7-5-2 نوعی پتانسیل بهبود
7-6 اهمیت بحرانی
7-7 معیار فوسل-وزلی
7-7-1 استخراج فرمول‌ها برای معیار فوسل-وزلی
7-7-2 ارتباط با سایر معیارهای اهمیت
7-8 معیار اهمیت تفاضلی
7-8-1 گزینه (1)
7-8-2 گزینه (2)
7-9 معیارهای اهمیت برای ویژگی‌های ایمنی
7-9-1 ارزش دستیابی ریسک
7-9-2 ارزش کاهش ریسک
7-9-3 ارتباط با پتانسیل بهبود
7-10 معیار بارلو-پروشان
مراجع
فصل هشتم: خرابی‌های وابسته
8-1 معرفی
8-1-1 پیشامدها و متغیرهای وابسته
8-1-2 متغیرهای همبسته
8-2 انواع وابستگی
8-3 خرابی‌های آبشاری
8-3-1 اتصال محکم
8-4 خرابی‌های علت مشترک
8-4-1 خرابی‌های چندگانه که CCF نمی‌باشند
8-4-2 علل CCF
8-4-3 دفاع در برابر CCF
8-5 مدل‌های CCF و تحلیل آن
8-5-1 مدل‌سازی قطعی
8-5-2 مدل‌سازی تلویحی
8-5-3 رویکرد مدل‌سازی
8-5-4 مفروضات مدل
8-6 مدل پارامتر اصلی
8-6-1 احتمال یک تعدد خاص
8-6-2 احتمال مشروط یک تعدد خاص
8-7 مدل فاکتور بتا
8-7-1 ارتباط با BPM
8-7-2 مدل فاکتور بتا در تحلیل سیستم
8-7-3 مدل فاکتور بتا برای مؤلفه‌های غیر یکسان
8-7-4 مدل فاکتور C
8-8 مدل‌های چند پارامتری
8-8-1 مدل نرخ شکست دوجمله‌ای
8-8-2 مدل چندگانه حروف یونانی
8-8-3 مدل فاکتور آلفا
8-8-4 مدل فاکتور بتا چندگانه
8-9 مسائل
مراجع
واژه‌نامه
نمایه