Ein Markovdiagramm

Windchill Quality Solutions Markov Markov_01.jpg

 

Kurzbeschreibung:

Markov ist eine Alternative zu RBD (ohne OpSim). Anstelle von Funktionsblöcken wird immer das gesamte System dargestellt, allerdings jedesmal in einem anderen Zustand.

 

Beispielhafte Bildschirmansicht WQS Markov

 

Offizielle Produktbroschüre (englisch) 


Zuerst wird die Methode an sich beschrieben, weiter unten folgt die Beschreibung des Windchill Quality Solutions Moduls Markov. 

 

Beschreibung der Markovmethode 


Im Gegensatz zu Zuverlässigkeits-Blockdiagrammen bildet die Markovmethode keine Funktionsblöcke ab, sondern immer das gesamte System. Markovblöcke repräsentieren also immer das gesamte System, allerdings immer in einem anderen Zustand.

Folgendes Beispiel verdeutlicht dies, und lässt dabei auch ein paar Vorteile der Markovmethode erkennen. 

 

Beispiel:

Zweistrahliges Flugzeug. Mindestens ein Triebwerk muss funktionsfähig sein. Fällt ein Triebwerk aus, dann wird das verbleibende Triebwerk stärker belastet und hat demzufolge eine etwas höhere Ausfallrate. Fallen beide Triebwerke aus, dann gleitet das Flugzeug, und es besteht die Chance, wenigstens eines der Triebwerke wieder zu starten. Alle Fehler- und Übergangsraten sind in der Einheit „pro Stunde“ dargestellt. 

 

Mit einem Zuverlässigkeits-Blockdiagramm würde man die Situation klassischerweise wie folgt abbilden:

TwinEngine_RBD01.jpg

Weil hier in Funktionsblöcken gedacht wird, bestehen folgende Schwierigkeiten: 

 

1. Berücksichtigung der erhöhten Ausfallrate des zweiten Triebwerkes bei bereits ausgefallenem ersten Triebwerk,

2. Der Abdeckungsbereich des Zuverlässigkeits-Blockdiagramms endet mit dem Ausfall des zweiten Triebwerkes.  

 

Mit der Markovmethode lässt sich die Gesamtsituation viel besser abbilden:

TwinEngine_Markov01.jpg

 

- Die Ausfallrate des jeweils ersten Triebwerkes ist 1 pro Million Stunden,

- Die Ausfallrate des jeweils zweiten Triebwerkes ist 2 pro Million Stunden,

- Die Restartrate eines Triebwerkes liegt bei 4 pro Stunde (es dauert also im Durchschnitt 15 Minuten, eines der Triebwerke wieder zu starten)

- Die Raten für eine erfolgreiche und eine nicht erfolgreiche Landung liegen bei jeweils 3 pro Stunde (es dauert also im Durchschnitt 20 Minuten, zu landen. In diesem Beispiel liegt das Verhältnis erfolgreiche Notlandung / nicht erfolgreiche Notlandung bei 3:3, also 50:50)

 

Beschreibung des Moduls Windchill Quality Solutions Markov:

 

In Markovdiagrammen befinden  sich die wesentlichen Informationen, nämlich die Übergangsraten, in den Pfeilen. WQS Markov gestattet es darüber hinaus, in den Blöcken folgende Parameter zur näheren Systemcharakterisierung zu pflegen: 

 

  • Art des Zustandes (Gut, Degradiert (mit % Wert), und Ausgefallen)
  • Systemkosten pro Stunde

WQS Markov berechnet für beliebig viele Zeitpunkte insgesamt bis zu 35 globale (Systemweite) und lokale (für alle Blöcke oder Pfeile individuell) Kenngrössen, von denen im Folgenden einige beispielhaft aufgezählt werden:

 

  • Wert des Systems; dieser ergibt sich aus den Werten der einzelnen Systemzustände.
    • Im Falle einer Droduktionslinie ist dies der Durchsatz.
    • Fehlerrate, Reparaturrate
    • Kosten
    • Aufenthaltswahrscheinlichkeiten in den Zuständen
    • Übergangshäufigkeiten zwischen den Zuständen
      • Betreten der Zustände
      • Verlassen der zustände
      • Mean Time to Failure, Mean Time to First Failure,
      • Uptime, Downtime
      • Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit

Zur generellen Handhabung des Moduls RBD stehen folgende Funktionalitäten zur Verfügung: 

 

  • Drag and Drop
    • Nachdem alle Blöcke platziert worden sind, werden die funktionalen Verknüpfungen mittels Pfeilen durch einfaches Drag and Drop eingezeichnet.
  • Einfache Formatübertragung von Block zu Block per Mausklick
    • Nur visuelle Eigenschaften
    • Nur rechnerische Eigenschaften
    • Beides
  • Direktes Wechseln zum selben Datenfeld in anderen Blöcken möglich
  • Filtermöglichkeiten
    • Global: Es können universelle Filter- und Sortierfunktionen angelegt werden zur Verwendung in
      • Reports
      • Imports / Exports
  • Schaubilder
    • Ergebnisse in Abhängigkeit von der Zeit,
      • für das gesamte Diagramm,
      • für einzelne Zustände,
      • für Übergänge

für die Parameter

      • Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit
      • Verschiedene Kosten
      • Fehlerrate
      • Downtime
      • Kapazität (Bei Produktionslinien z.B. der Durchsatz)
    • Ergebnisse für einen bestimmten Zeitpunkt,
      • für alle Zustände,
      • für alle Übergänge
      • für ca. 10 Detailparameter
  • Reportdesigns
    • Anstelle von Exporten können die Ergebnisse auch in ansprechender Form dargestellt werden. Dies beinhaltet mehrstufige Unterreports, Zusammenfassung von Gruppen, Filterung und Kennzeichnung nach festzulegenden Kriterien, Kopf- und Fusszeilen usw., und natürlich die Markovdiagrammgraphik.
    • Alle wesentlichen Reportformate werden von Haus aus mitgeliefert.
  • Stilbibliotheken
    • Blöcke, Pfeile und Verzweigungen können bezüglich Aussehen, Grösse und Art der dargestellten Daten angepasst und in Stilbibliotheken verwaltet werden.
  • Blockbibliotheken
    • Blöcke können mitsamt ihrer Eingabedaten manuell angelegt werden, oder aus einer Blockbibliothek geholt werden.
    • Aus einem bestehenden Blockdiagramm lassen sich Blockbibliotheken für die spätere Wiederverwendung erzeugen oder erweitern.
  • Dynamische Datenlinks
    • Das Modul Markov stellt das Datenfeld Wahrscheinlichkeit für das Modul FTA zur Verfügung

 

 

 

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