spojitá rozdělení popisují procesy a veličiny, nabývají kontinuální hodnoty z nějakého intervalu (konečného nebo nekonečného - kalendářní čas, čas provozu, apod.).

Website: Moodle ZČU
Kurs: KET/S Spolehlivost - šablona
Buch: spojitá rozdělení popisují procesy a veličiny, nabývají kontinuální hodnoty z nějakého intervalu (konečného nebo nekonečného - kalendářní čas, čas provozu, apod.).
Gedruckt von: Nepřihlášený host
Datum: Donnerstag, 22. Oktober 2026, 09:54

Beschreibung

ggg

1. Exponenciální rozdělení

Jednoparametrové rozdělení, které popisuje rozdělení doby života zařízení u kterých dochází k poruše ze zcela náhodných příčin, bez zjevného předchozího opotřebení a že k poruchám postupným buď vůbec nedochází, nebo že těmto poruchám u složitých opravovaných objektů průběžně předcházíme systémem preventivní údržby. Používá se pro popis chování systémů odpovídající druhé části vanové křivky.


Základní ukazatele spolehlivosti rozdělení je možno početně vyjádřit pomocí následujících vztahů u kterých je uveden i jejich časový průběh:

Pravděpodobnost bezporuchového provozu

Pravděpodobnost poruchy

Hustota pravděpodobnosti

Intenzita poruch











Střední doba bezporuchového provozu:



2. Normální rozdělení

Jedná se o dvouparametrové rozdělení, kdy náhodná veličina má normální rozdělení tehdy, je-li možno náhodný výsledek interpretovat jako součet nekonečně mnoha malých nezávislých vlivů, přičemž žádný z nich by neměl mít na výslednou náhodnou veličinu rozhodující vliv. Zajímavostí je, že s rostoucím počtem pozorování se rozdělení průměru pozorovaných hodnot stále více přibližuje rozdělení normálnímu, a to bez ohledu na to, jaké rozdělení veličiny původně měly.

Tvar časové závislosti ukazatelů spolehlivosti se liší dle konkrétních hodnot parametrů rozdělení, mezi které patří střední hodnota (μ) rozptyl (σ2). Nejčastěji je možno normální rozdělení funkcí hustoty pravděpodobnosti, která je známa jako gaussova křivka. Pro následující hodnoty parametrů rozdělení jsou základní průběhy uvedeny v následující části textu.








V praxi se normální rozdělení používá k modelování doby do poruchy stárnoucích prvků, které se opotřebovávají a pro aproximaci jiných rozdělení. Jak je patrné obzvláště z průběhů intenzity poruch, popisuje rozdělení poslední třetí část vanové křivky.



3. Normované normální rozdělení

Jedná se o speciální případ normálního rozdělení, kdy střední hodnota je rovna nule a rozptyl je roven jedné. Normované náhodná veličina a hustota pravděpodobnosti, jako jeden z ukazatelů spolehlivosti, se vypočítají podle následujících vztahů:



 


4. Logaritmicko-normální rozdělení

Jedná se o nejrozšířenější alternativu normálního rozdělení pro jednostranně ohraničená data. Rozdělení s parametry m o rozsahu (-¥,¥) a  s2 se označuje LN (m, s2) - přirozený logaritmus náhodné veličiny X má normální rozdělení. Veličina s logaritmicko-normálním rozdělením vzniká součinem velkého počtu vzájemně nezávislých náhodných veličin, tedy kombinací velkého počtu nezávislých náhodných vlivů, jejichž účinky se násobí. V aplikacích se používá toto rozdělení například při popisu rozdělení doby opotřebení některých typů výrobků, nebo pro dobu obnovy systému.



5. Rayleighovo rozdělení

Rayleighovo rozdělení je možno použít v případech, kdy intenzita poruch l lineárně roste v čase. Tzn., jedná se o postupnou lineární degradaci komponenty. Rozdělení je opět určeno pouze jedním parametrem k.



6. Weibullovo rozdělení

Weibullovo rozdělení je tříparametrovým rozdělením, kdy jednotlivé parametry se nazývají: parametr tvaru, parametr měřítka, parametr umístění. Symbolické značení jednotlivých parametrů se v závislosti na zdroji může lišit (v některých publikacích je např. parametr tvaru znače m, jinde b).

Výhodou použití Weibullova rozdělení je, že dokáže aproximovat jiná rozdělení a že je způsobilé na základě malého vzorku dat k určení tvaru rozdělení vhodného pro modelování doby do poruchy a to v závislosti na hodnotě parametru tvaru rozdělení. 

 Parametr tvaru - m

Naznačuje rychlost změny okamžité intenzity poruch s časem a tím ovlivňuje tvar (průběh) funkce hustoty pravděpodobnosti (typicky nabývá hodnoty mezi 0,5 a 8,0). 




Průběh hustoty pravděpodobnosti v závislosti na změně hodnoty parametru tvaru je možno pozorovat na následujícím obrázku:


Parametr měřítka - h

Tento parametr mění měřítko na časové ose, například hodiny, měsíce, cykly, atd. Parametr měřítka bývá někdy nazýván Weibullovým charakteristickým životem => udává dobu (tj. např. počet hodin/cyklů), při které došlo k poruše u 63,2 % výrobků (tuto dobu přežije 37 procenta výrobků). Tím pádem je parametr možno použít jako jeden z ukazatelů spolehlivosti. 


Parametr umístění - g

Udává minimální hodnotu náhodné veličiny t. Označení prahový parametr zdůrazňuje nastavení tohoto parametru na minimální čas, v němž může nastat první sledovaná událost (porucha). V případě, že je parametr umístění roven nule, přechází rozdělení do dvouparametrového.


Weibullův pravděpodobnostní graf



Na osu x je následně v logaritmickém měřítku vynášena doba do poruchy. Na osu y se vynáší ve dvojitém logaritmickém měřítku kumulativní pravděpodobnost ln (ln(1/(1-p))). Po vynesení empirických dat do tohoto grafu lze určit:

-          zda lze tato data modelovat Weibullovým rozdělením (datové body leží v přímce)

-          zda existují odlehlé hodnoty


Odhad parametrů dvouparametrového Weibullova rozdělení

Parametr tvaru m je dán sklonem přímky – m=0,8839

Parametr měřítka h (charakteristický život) může být vypočten ze vztahu: