Předmět: Funkční bezpečnost v technické praxi

« Zpět
Název předmětu Funkční bezpečnost v technické praxi
Kód předmětu MTI/FBS
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Bakalářský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 4
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinně-volitelný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Kamenický Jan, Ing. Ph.D.
Obsah předmětu
Cílem předmětu je naučit studenty formulovat požadavky na funkční bezpečnost a prokazovat, že navržené technické objekt jsou schopny plnit požadovanou úroveň funkční bezpečnosti. Za tím účelem se student seznámí se základními ukazateli spolehlivosti a analýzami spolehlivosti. Dále se student seznámí s principy posuzování rizik a kritérii přijatelnosti individuálního a společenského rizika. V dalším kroku bude student seznámen s funkční bezpečností a vysvětlení v přístupu k zajišťování funkční bezpečnosti v automobilovém průmyslu, v drážních aplikacích, strojních zařízeních a elektronických systémech. Student se rovněž seznámí s problematikou analýzy vrstev ochrany (LOPA). S ohledem na komplexnost problematiky funkční bezpečnosti je v předmětu zvolen přístup od obecného ke konkrétnímu. To znamená od základů spolehlivosti, posuzování rizika a jeho přijatelnosti přes postupy funkční bezpečnosti až po prokazování integrity bezpečnosti výpočtem spolehlivosti. Přednášky 1. Základy spolehlivosti I - náhodná proměnná ve spolehlivosti, základní typy struktur systémů a výpočet jejich spolehlivosti. 2. Základy spolehlivosti II - typy poruchových stavů, diagnostikovatelnost poruch, vliv skrytých poruch na hodnoty spolehlivosti. 3. Základy spolehlivosti III - aplikace FMEA/FMECA při analýze možných poruch 4. Základy spolehlivosti IV - aplikace FTA/ETA při analýze spolehlivosti a bezpečnosti. 5. Základní terminologie v oblasti posuzování rizik a platná legislativa pro bezpečnost technických objektů. 6. Složky rizika, matice rizika, přijatelnost rizika a analýza vrstev ochrany 7. Celková bezpečnost, funkční bezpečnost a životní cyklus bezpečnosti. 8. Odhad rizika a požadovaná integrita bezpečnosti podle platných norem. 9. Prokazování integrity bezpečnosti I - analýza a výpočet spolehlivosti. 10. Prokazování integrity bezpečnosti II - dokumentace procesu funkční bezpečnosti. Cvičení 1. Výpočet hodnot ukazatelů spolehlivosti na příkladu technického objektu se záznamy o jeho provozu a poruchách. 2. Výpočet hodnot ukazatelů spolehlivosti na příkladech základních typů struktur systémů (sériové, paralelní a výběrové zapojení). 3. Výpočet diagnostického pokrytí, výpočet hodnot ukazatelů spolehlivosti systémů při výskytu skrytých poruch. 4. Provedení FMEA /FMECA na zadaném příkladu. 5. Provedení FTA/ETA na zadaném příkladu. 6. Práce s maticí rizika (kvalitativní, semikvantitativní, kvantitativní) na příkladu technického objektu, posouzení přijatelnost rizika technického objekt, návrh koncepce potřebných vrstev ochrany. 7. Etapy životní cyklu celkové bezpečnosti technického objektu a funkční bezpečnosti. 8. Provedení odhadu rizika a navržení požadované integrity bezpečnosti pro technický objekt. 9. Prokazování integrity bezpečnosti výpočtem spolehlivosti na příkladu technického objektu. 10. Prokazování integrity bezpečnosti výpočtem v SW aplikaci SISTEMA (Safety Integrity Software Tool for the Evaluation of Machine Applications).

Studijní aktivity a metody výuky
Přednáška, Cvičení
  • Účast na výuce - 40 hodin za semestr
  • Domácí příprava na výuku - 10 hodin za semestr
  • Příprava na zápočet - 10 hodin za semestr
  • Příprava na zkoušku - 20 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je naučit studenty formulovat požadavky na funkční bezpečnost a prokazovat, že navržené technické objekty jsou schopny plnit požadovanou úroveň funkční bezpečnosti. Za tím účelem se student seznámí se základními ukazateli spolehlivosti a analýzami spolehlivosti. Dále se student seznámí s principy posuzování rizik a kritérii přijatelnosti individuálního a společenského rizika. V dalším kroku bude student seznámen s funkční bezpečností a vysvětlení v přístupu k zajišťování funkční bezpečnosti v automobilovém průmyslu, v drážních aplikacích, strojních zařízeních a elektronických systémech. Student se rovněž seznámí s problematikou analýzy vrstev ochrany (LOPA). S ohledem na komplexnost problematiky funkční bezpečnosti je v předmětu zvolen přístup od obecného ke konkrétnímu. To znamená od základů spolehlivosti, posuzování rizika a jeho přijatelnosti přes postupy funkční bezpečnosti až po prokazování integrity bezpečnosti výpočtem spolehlivosti.
Student získá základní přehled o používaných parametrech spolehlivosti technických systémů, metodách jejich hodnocení a možnostech využití parametrů spolehlivosti pro určení úrovně funkční bezpečnosti.
Předpoklady
Nejsou

Hodnoticí metody a kritéria
Kombinovaná zkouška, Test

Podmínkou zápočtu je aktivní účast na cvičeních a úspěšné absolvování testu. Zkouška je písemná a ústní.
Doporučená literatura
  • ČSN EN ISO 13849-1:2006, Bezpečnost strojních zařízení ? Bezpečnostní části ovládacích systémů ? Část 1: Všeobecné zásady pro konstrukci. 2006.
  • ČSN EN 61508-5:2011, Funkční bezpečnost elektrických/elektronických/programovatel-ných elektronických systémů souvisejících s bezpečností ? Část 5: Příklady metod určování úrovní integrity bezpečnosti.
  • ČSN EN 61511-x:2005, Funkční bezpečnost. Bezpečnostní přístrojové systémy pro sektor průmyslových procesů.
  • ČSN EN 62061:2005, Bezpečnost strojních zařízení ? Funkční bezpečnost elektrických, elektronických a programovatelných elektronických řídicích systémů souvisejících s bezpečností. 2005.
  • Bednařík Josef a kol. Technika spolehlivosti v elektronické praxi. Praha, 1990.
  • Callabro, S. R. Základy spolehlivosti a jejich využití v praxi. Praha, 1965.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr