Die Zuverlässigkeit eines Systems mit redundanten störanfälligen Komponenten und Reparaturmöglichkeiten

ZusammenfassungEs wird die Zuverlässigkeit eines Systems mit mehreren redundanten Einheiten untersucht, bei dem nicht nur die tätige Einheit, sondern auch die Reserveeinheiten ausfallen und bei dem gestörte Einheiten repariert werden können. Es wird vorausgesetzt, daß die Reparaturzeiten und die Lebensdauern der Reserveeinheiten exponentialverteilt sind, während die Betriebsdauern der tätigen Einheiten, unabhängig von ihrem Alter beim Einsatz, beliebig verteilt sind.Unter diesen Voraussetzungen werden die mittlere Zeit bis zum Ausfall des Systems und die langfristige Verfügbarkeit des Systems explizit für den Fall dreier Einheiten bestimmt.Am Beispiel doppel-exponentialverteilter Betriebsdauern werden die Abhängigkeit dieser Größen von der Reparaturgeschwindigkeit untersucht und die optimale Reparaturrate bestimmt.SummaryWe consider the reliability of a repairable system with several stand-by redundant units, where not only the working unit but also the spares are subject to failure. We assume, that repair-times and life-times of spares are exponentially distributed, whereas the time to failure of a working unit is — independent of its age at the time of switch-on — arbitrarily distributed.Using these assumptions, we derive the expected time to system-failure and the steady-state availability explicitely for the case of three redundant units. The example of double-exponentially distributed working-times is used to examine the dependancy of these characteristics on repair-times, and to calculate the optimal repair-rate.