Análisis de sistemas k-out-of-N con diferentes unidades bajo fallas simultáneas: un enfoque analítico de matrices
Autores: Montoro-Cazorla, Delia; Pérez-Ocón, Rafael
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Sistema
Unidades
Fallas
Choques
Proceso de Markov
Confiabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
Se estudia un sistema N con diferentes unidades sometidas a choques y desgaste. Los choques causan daño y, eventualmente, fallas simultáneas de varias unidades. Las unidades también pueden fallar debido a fallas internas. En momentos aleatorios, el sistema es inspeccionado y las unidades inactivas son reemplazadas simultáneamente por otras idénticas. La llegada de choques está gobernada por un proceso de llegada markoviano. Los tiempos operativos y los tiempos entre inspecciones siguen distribuciones de tipo fase. Se construye el generador del proceso de Markov multidimensional que modela el sistema. Esto se realiza introduciendo funciones indicadoras para las diferentes tasas de transición entre las unidades utilizando el algoritmo de Kronecker. Se trata de un proceso de Markov general que se puede aplicar para modelar diferentes sistemas de confiabilidad dependiendo de la estructura de las unidades y de cómo operan los sistemas. El modelo general se aplica al estudio de sistemas k-de-N, calculando las principales medidas de rendimiento. Se presenta un ejemplo práctico que muestra la aproximación del modelo a un sistema con unidades que siguen diferentes distribuciones de Weibull.
Descripción
Se estudia un sistema N con diferentes unidades sometidas a choques y desgaste. Los choques causan daño y, eventualmente, fallas simultáneas de varias unidades. Las unidades también pueden fallar debido a fallas internas. En momentos aleatorios, el sistema es inspeccionado y las unidades inactivas son reemplazadas simultáneamente por otras idénticas. La llegada de choques está gobernada por un proceso de llegada markoviano. Los tiempos operativos y los tiempos entre inspecciones siguen distribuciones de tipo fase. Se construye el generador del proceso de Markov multidimensional que modela el sistema. Esto se realiza introduciendo funciones indicadoras para las diferentes tasas de transición entre las unidades utilizando el algoritmo de Kronecker. Se trata de un proceso de Markov general que se puede aplicar para modelar diferentes sistemas de confiabilidad dependiendo de la estructura de las unidades y de cómo operan los sistemas. El modelo general se aplica al estudio de sistemas k-de-N, calculando las principales medidas de rendimiento. Se presenta un ejemplo práctico que muestra la aproximación del modelo a un sistema con unidades que siguen diferentes distribuciones de Weibull.