Техникалық жүйенің беріктілігі

Сипаттама: «Техникалық жүйелердің сенімділігі» пәні таңдау компонентінің негізгі пәндеріне жатады. Пәннің пәні басқарудың автоматтандырылған жүйелерінің сенімділігін есептеудің заманауи әдістері болып табылады. Келесі бөлімдер қарастырылады – техникалық жүйелердің сенімділігі теориясының негізгі түсініктері мен анықтамалары; сенімділіктің сандық сипаттамалары, техникалық жүйелердің сенімділік теориясындағы математикалық модельдер, дискретті кездейсоқ шамалардың таралу заңдылықтары.

Кредиттер саны: 5

Пререквизиты:

• Физика 2

Пәннің еңбек сыйымдылығы:

Жұмыс түрлері	сағат
Дәрістер	15
Практикалық жұмыстар	30
Зертханалық жұмыстар
СӨЖО	30
СӨЖ	75
Қорытынды бақылау нысаны	емтихан
Қорытынды бақылауды жүргізу нысаны	жазбаша емтихан

Компонент: Таңдау бойынша компонент

Цикл: Кәсіптік пәндер

Мақсат

• студенттерде болашақ маманның инженерлік-басқару қызметінің объектілері болып табылатын күрделі техникалық жүйелерді талдау, бағалау және сенімділігі мен өнімділігін қамтамасыз ету үшін қажетті ғылыми білімдер мен жалпы кәсіптік дағдылар жүйесін қалыптастыру.

Міндет

• күрделі жүйелердің жұмысын талдауда жүйелі тәсілді меңгеру: сапа, өнімділік және сенімділік ұғымдарының арақатынасын меңгеру;
• бұйымдар мен күрделі техникалық жүйелердің өнімділігі мен сенімділігін бағалау әдістерін зерттеу;
• пайдалану кезінде сенімділік пен өнімділікті басқару әдістерін түсіну;
• техникалық жүйелердің сенімділік көрсеткіштерін талдау және есептеу дағдыларын меңгеру,
• басқарудың автоматтандырылған жүйелерін жобалауда берілген сенімділікпен жүйелерді синтездеу әдістерін қолдану.

Оқыту нәтижесі: білу және түсіну

• сенімділік теориясының терминдері мен анықтамаларын, техникалық жүйелердің істен шығуы мен қалпына келтірудің жалпы заңдылықтарын, сондай-ақ техникалық жүйелердің сенімділігіне әсер ететін факторларды, оларды жобалау мен пайдалану кезінде есепке алу әдістерін атаңыз;
• - сенімділікті бағалау және талдау әдістерін, соның ішінде математикалық модельдер мен ықтималдық әдістерін сипаттау;

Оқыту нәтижесі: білім мен ұғымды қолдану

• - математикалық аппарат туралы алған білімдерін пайдалана отырып, қарапайым және күрделі жүйелер үшін сенімділік көрсеткіштерін (ақаусыз жұмыс істеу ықтималдығы, істен шығулар арасындағы орташа уақыт, істен шығу жылдамдығы) есептеуді жүргізу;
• - брондау, қайталау, диагностикалау, профилактикалық қызмет көрсету және басқа да іс-шаралардың сәйкес әдістерін таңдау, олардың таңдауын негіздеу және оларды тәжірибеде қолдану;
• - жабдықтың сенімділігі туралы деректерді талдау, бұл ақпаратты жабдықты ауыстыру, жұмыс режимдерін оңтайландыру және жеткізушілерді таңдау туралы шешім қабылдау үшін пайдалану;

Оқыту нәтижесі: талқылай білуді қалыптастыру

• - нақты техникалық жүйенің сенімділігіне әртүрлі факторлардың (құрылымдық, технологиялық, эксплуатациялық, адами факторлар) әсерін дәлелді бағалауды қамтамасыз ету;
• - жүйенің сипаттамаларын және оның сенімділігіне қойылатын талаптарды талдау негізінде сенімділікті қамтамасыз етудің нақты әдістерін (артықтау, қайталау, профилактикалық қызмет көрсету, мониторинг және диагностика) таңдауды негіздеу;

Оқыту нәтижесі: коммуникативтік қабілеттіліктер

• - сенімділікке қойылатын техникалық талаптарды тұжырымдау, күрделі сенімділік ұғымдарын қарапайым тілмен түсіндіру, сенімділік талдаулары мен есептеулерінің нәтижелерін түсінікті түрде ұсыну;
• - өз пікірін білдіру, өз көзқарасын дәлелдермен қорғау, басқалардың пікірін тыңдау және түсіну, сенімділікті қамтамасыз ету үшін стратегияларды таңдау мәселелері бойынша талқылауға қатысу;

Оқыту нәтижесі: Оқу дағдылары немесе сабаққа қабілеттілігі

• сенімділікке байланысты қолданыстағы ғылыми-техникалық әдебиеттерді, стандарттарды, нормативтік құжаттарды тауып талдау және олардан қажетті ақпаратты алу;
• адамдар өмірінің қауіпсіздігін және оларды авариялардың, апаттардың және табиғи апаттардың ықтимал зардаптарынан қорғауды қамтамасыз ететін сенімді және экологиялық таза техникалық жүйелерді әзірлеудің заманауи әдістерін қолдану.

Оқыту әдістері

интерактивті лекция (оқытудың келесі белсенді түрлерін пайдалану: жетекшілік ететін (бақыланатын) талқылау немесе әңгімелесу; модерация; слайд-шоу; мотивациялық сөйлеу);

берілген шарттар негізінде әртүрлі жағдайларды дамыту сценарийлерін құру;

ақпарат және коммуникация (компьютерлік зертханада кәсіби бағдарламалық пакеттерді пайдалана отырып сабақтар);

ізденіс пен зерттеу (оқу процесі кезіндегі студенттердің өз бетінше зерттеушілік әрекеті);

проблемалық (практикалық есептерді шешу).

Білім алушының білімін бағалау

Оқытушы ағымдағы бақылау жұмыстарының барлық түрлерін жүргізеді және академиялық кезеңде екі рет білім алушылардың ағымдағы үлгеріміне тиісті баға береді. Ағымдағы бақылау нәтижелері бойынша 1 және 2 рейтинг қалыптастырылады. Білім алушының оқу жетістіктері 100 балдық шкала бойынша бағаланады, Р1 және Р2 қорытынды бағасы ағымдағы үлгерім бағасынан орташа арифметикалық ретінде шығарылады. Академиялық кезеңде білім алушының жұмысын бағалауды пән бойынша тапсырмаларды тапсыру кестесіне сәйкес оқытушы жүзеге асырады. Бақылау жүйесі жазбаша және ауызша, топтық және жеке формаларды біріктіре алады.

Кезең	Тапсырма түрі	Өлшем
1  рейтинг	1-тәжірибе. Сынақ нәтижелері бойынша қалпына келмейтін жүйелердің ақаусыз жұмысының статистикалық сипаттамаларын есептеу.	0-100
	2-тәжірибе. Сынақтар мен бақыланатын жұмыс нәтижелері бойынша қалпына келтірілген жүйелердің сенімділігінің статистикалық көрсеткіштерін есептеу.
	3-тәжірибе. Істен шығу уақытының белгілі үлгісі бар құрылғылардың сенімділік көрсеткіштерін есептеу.
	4-тәжірибе. Сынақтар немесе бақыланатын жұмыс нәтижелері бойынша істен шығу уақытының таралу заңын анықтау.
	5-тәжірибе. Жеке элементтердің сенімділік сипаттамалары негізінде құрылғылардың сенімділік көрсеткіштерін есептеу.
	6-тәжірибе. Құрылғылардың сенімділігіне сыртқы факторлардың әсерін есепке алудың коэффициенттік әдісі.
	Есептік-графикалық жұмыс 1. Техникалық жүйенің сенімділік сипаттамаларын статистикалық бағалау.
	Есептік-графикалық жұмыс 2. Ақаусыз жұмыс уақытының таралу заңдылықтарын анықтау.
	Есептік-графикалық жұмыс 3. Жүйе құрылғыларының сенімділігіне механикалық, климаттық жағдайлардың, электрлік жүктемелердің әсері
	Сызықты басқару 1
2  рейтинг	7-тәжірибе. Техникалық жүйелердің құрылымдық-логикалық талдауы.	0-100
	8-тәжірибе. Жүйелердің құрылымдық сенімділігін есептеулер.
	9-тәжірибе. Артық жүйелердің есептеу және логикалық сұлбаларын құру.
	10-тәжірибе. Әртүрлі типтегі резервтік жүйенің сенімділігін есептеу және «конволюция» әдісімен резервті қосу әдістері
	Есептік-графикалық жұмыс 4. Сенімділікті бағалаудың техникалық жүйесінің құрылымдық-логикалық талдауы
	Есептік-графикалық жұмыс 5. Артықшылықтың тиімділігін талдау.
	Сызықты басқару 2
Қорытынды бақылау	емтихан	0-100

Жұмыс түрлері бойынша оқыту нәтижелерін бағалау саясаты

Тапсырма түрі	90-100	70-89	50-69	0-49
	Өте жақсы	Жақсы	Қанағаттанарлық	Қанағаттанарлықсыз
Практикалық сабақтарда жұмыс	Қажетті әрекеттер тізбегін сақтай отырып, жұмысты толық орындады; есеп талаптарға сәйкес жасалған; Қателерді талдауды дұрыс орындайды. Сұрақтарға жауап беру кезінде сұрақтың мәнін дұрыс түсінеді, негізгі ұғымдарға нақты анықтама беріп, түсіндіреді; жауапты жаңа мысалдармен сүйемелдейді, білімді жаңа жағдайда қолдануды біледі; оқытылатын материал мен бұрын оқылған материал арасында, сондай-ақ басқа пәндерді оқу барысында меңгерілген материалмен байланыс орната алады.	Жұмысты талапқа сай «5» деген бағаға орындады, бірақ 2-3 кемшілік болды. Студенттің сұрақтарға жауабы 5 жауапқа қойылатын негізгі талаптарды қанағаттандырады, бірақ білімді жаңа жағдайда қолданбай, бұрын оқыған материалмен және басқа пәндерді оқуда меңгерген материалмен байланысын қолданбай беріледі; бір қате немесе екіден көп кемшілік жіберілсе, оқушы оны өз бетінше немесе мұғалімнің азғантай көмегі арқылы түзете алады.	Мен жұмысты толық орындаған жоқпын, бірақ дұрыс нәтижелер мен қорытындылар алуға мүмкіндік беретін көлемнің кемінде 50%; Жұмыс барысында қателіктер жіберілді. Сұрақтарға жауап беру кезінде студент сұрақтың мәнін дұрыс түсінеді, бірақ жауапта бағдарламалық материалды одан әрі меңгеруге кедергі келтірмейтін курс сұрақтарын меңгерудегі жеке мәселелер бар; бір өрескел қатеден және екі кемшіліктен артық жол берілмеді.	Жұмыс толық орындалмаған немесе орындалған жұмыс көлемі дұрыс қорытынды жасауға мүмкіндік бермейді. Сұрақтарға жауап беру кезінде бағдарлама талаптарына сәйкес негізгі білім мен дағдыларды меңгермегендігін көрсетеді; «3» деген бағаға қарағанда көбірек қателер мен кемшіліктер жіберілді немесе қойылған сұрақтардың ешқайсысына жауап бере алмайды.
Бақылау сұрақтары бойынша сұхбат	Жүйелі теориялық білімін көрсетеді, терминологияны жетік біледі, құбылыстар мен процестердің мәнін логикалық және дәйекті түрде түсіндіреді, дәлелді қорытындылар мен жалпылаулар жасайды, мысалдар келтіреді, монологтық сөйлеуде еркін сөйлейді және нақтылау сұрақтарына жылдам жауап бере алады.	Нақты теориялық білімін көрсетеді, терминологияны жетік біледі, құбылыстар мен процестердің мәнін логикалық және дәйекті түсіндіреді, дәлелді қорытындылар мен жалпылаулар жасайды, мысалдар келтіреді, монологтық сөйлеуде еркін сөйлейді, бірақ сонымен бірге өз бетінше немесе түзетілетін болмашы қателер жібереді. мұғалімнің шамалы түзетуі.	Теориялық білімі таяз екенін көрсетеді, құбылыстар мен процестерді талдауда нашар дамыған дағдыларды көрсетеді, дәлелді қорытындылар жасау және мысалдар келтіру қабілеті жеткіліксіз, монологтық сөйлеуді, терминологияны, логиканы және баяндау жүйелілігін жеткіліксіз меңгергендігін көрсетеді, түзету арқылы ғана түзетілетін қателер жібереді. мұғалімнен.	Пәннің теориялық негіздерін білмегендігін, құбылыстар мен процестерді талдау дағдыларының қалыптаспағанын көрсетеді, дәлелді қорытындылар жасай алмайды және мысалдар келтіре алмайды, монологтық сөйлеуді нашар меңгергенін көрсетеді, терминологияны білмейді, баяндаудағы логикалық және жүйеліліктің жоқтығын көрсетеді, жасайды. Мұғалім түзетсе де түзете алмайтын қателерді сабақта жауап беруден бас тартады.
Шекараны бақылау	Межелік тест: 18-20 ұпай – жоғары деңгейде көрсетілген білім.	Маңызды кезең тесті: 14-17 ұпай – негізгі деңгей білімі көрсетілген.	Межелік тест: 13-10 ұпай – білім қанағаттанарлық деңгейде көрсетілді.	Межелік тест: 0-9 балл – білім игерілмеген болып саналады.

Бағалау нысаны

Пән бойынша білім алушының білімін қорытынды бағалау 100 баллдық жүйе бойынша жүзеге асырылады және:

• Емтиханда алынған нәтиженің 40%;
• Ағымдағы үлгерімнің 60% - ы.

Қорытынды бағаны есептеу формуласы:

И= 0,6	Р1+Р2	+0,4Э
	2

 

мұндағы, Р1, Р2-тиісінше бірінші, екінші рейтингті бағалаудың сандық эквиваленттері;

Э - емтихандағы бағаның сандық баламасы.

Қортынды әріптік бағасы және оның балдық сандық эквиваленті:

Төрт балдық жүйе бойынша цифрлық баламаға сәйкес келетін білім алушылардың оқу жетістіктерін бағалаудың әріптік жүйесі:

Әріптік жүйе бойынша бағалар	Балдардың сандық эквиваленті	Балдар (%-тік құрамы)	Дәстүрлі жүйе бойынша бағалар
A	4.0	95-100	Өте жақсы
A-	3.67	90-94
B+	3.33	85-89	Жақсы
B	3.0	80-84
B-	2.67	75-79
C+	2.33	70-74
C	2.0	65-69	Қанағаттанарлық
C-	1.67	60-64
D+	1.33	55-59
D	1.0	50-54
FX	0.5	25-49	Қанағаттанарлықсыз
F	0	0-24

Дәріс сабақтарының тақырыптары

• Кіріспе
• Басқару құрылғылары мен жүйелерінің сенімділігінің сапалық критерийлері
• Ықтималдық теориясы тұрғысынан қалпына келмейтін жүйелердің сенімділігінің сандық сипаттамалары
• Қалпына келтірілетін жүйелердің ақауларының уақытша моделі
• Сенімділік теориясында қолданылатын кездейсоқ шамалардың таралу заңдары
• Техникалық жүйелердің сенімділік моделін таңдаудың алғы шарттары
• Техникалық жүйелердің сенімділігін арттыру әдістері
• Артықшылықты енгізу арқылы құрылғылар мен жүйелердің сенімділігін арттыру
• Сенімділіктің құрылымдық-логикалық талдауы
• Техникалық диагностика негіздері
• Басқарудың автоматтандырылған жүйелерінің сенімділігі
• Сенімділіктің экономикалық аспектілері
• Сенімділік саласындағы стандарттар мен ережелер
• Қолданбалы есептердегі сенімділік мысалдары
• Қазіргі заманғы үрдістер мен перспективалар

Негізгі әдебиет

• Шишмарев В.Ю. Надежность технических систем : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В.Ю.Шишмарев. — М. : Издательский центр «Академия», 2010. — 304 с.
• Кулагин А.В., Широбоков С.В. Надежность технических систем и техногенный риск: учебно-методическое пособие. – Ижевск: Изд. центр «Удмуртский университет», 2020. – 110с.
• Лазута И.В. Диагностика и надежность автоматизированных систем, конспект лекций, Омск, СибАДИ, 2018. – 73с.
• Луговцова Н.Ю. Надежность технических систем и техногенный риск: методические указания к выполнению практических работ по курсу «Надежность технических систем и техногенный риск» для студентов, обучающихся по направлению 280700 «Техносферная безопасность» очной формы обучения / Н.Ю. Луговцова; Юргинский технологический институт. – Юрга: Типография ООО «Медиасфера», 2015. – 94 с.

Қосымша әдебиеттер

• Статистические задачи обработки и таблицы для числовых расчетов показателей надежности/ Р.С. Судаков, Н.А. Северцев, В.Н. Титулов. – М.: ФОРУМ, 2005.
• Любимов А.К. Введение в теорию надёжности: проектно-ориентированный подход: Учебно-методическое пособие. Нижний Новгород, 2014. – 176 с.
• Лазута И.В. Диагностика и надежность автоматизированных систем, конспект лекций, Омск, СибАДИ, 2018
• Андреев А.В. Теоретические основы надежности технических систем /учебное пособие/ А,В. Андреев, В. В. Яковлев, Т.Ю. Короткая. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2018. — 164 с
• Половко А. М., Гуров С. В. Основы теории надежности. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: БХВ-Петербург, 2006. – 704 с.