Monte Carlo simulation for reliability assessment of a technical object subjected to varying operation conditions

The unknown parameters of the exemplary object operation process are identified, its operation states are defined and the main characteristics of the Semi-Markov analytical method are determined. The reliability characteristics for the considered object at the variable operation conditions are determined. Additionally, it is assumed that the conditional reliability functions are different at various operation states and have the exponential forms. The Monte Carlo simulation is performed and the algorithm for the exemplary object reliability evaluation is presented. The expected values and standard deviations of the object unconditional lifetimes calculated from the analytical model and Monte Carlo simulation method are presented. The proposed approach in the object reliability analysis is an illustration of a wide possibility of these methods application.

---

Zidentyfikowano nieznane parametry przykładowego procesu eksploatacji obiektu, zdefiniowano stany eksploatacyjne oraz określono główne charakterystyki analitycznego modelu semi-Markowa. Wyznaczono charakterystyki niezawodności dla badanego obiektu w zmiennych warunkach eksploatacyjnych. Dodatkowo zakłada się, że warunkowe funkcje niezawodności są wykładnicze i zmieniają się w różnych stanach eksploatacyjnych. Przeprowadzono symulację Monte Carlo oraz przedstawiono algorytm dla przykładowej oceny niezawodności obiektu. Za pomocą analitycznego modelu oraz metody symulacyjnej Monte Carlo zaprezentowano wartości oczekiwane i odchylenia standardowe bezwarunkowych czasów życia obiektu obliczonych. Zaproponowane podejście do analizy niezawodności obiektu może być traktowane jako ilustracja szerokich możliwości zastosowań opisanych metod. Uzyskane wyniki za pomocą metody symulacji Monte Carlo są porównane z wynikami metody analitycznej. Hipoteza dotycząca rozkładu wykładniczego czasu życia przykładowego obiektu nie została odrzucona. Bezwarunkowe funkcje niezawodności rozpatrywanego obiektu uzyskane za pomocą modelu analitycznego i metody symulacji Monte Carlo różnią się, co wskazuje na potrzebę dalszej dogłębnej analizy.