Cost analysis of a two-unit cold standby system subject to degradation, inspection and priority

The present paper deals with a reliability model incorporating the idea of degradation, inspection and priority. The units may fail completely directly from normal mode. There is a single server who visits the system immediately when required. The original unit undergoes for repair upon failure while only replacement of the duplicate unit is made by similar new one. The original unit does not work as new after repair and so called degraded unit. The system is considered in up-state if any one of new/duplicate/degraded unit is operative. The server inspects the degraded unit at its failure to see the feasibility of repair. If repair of the degraded unit is not feasible, it is replaced by new one similar to the original unit in negligible time. The priority for operation to the new unit is given over the duplicate unit. The distribution of failure time follow negative exponential where as the distributions of inspection, repair and replacement times are assumed as arbitrary. The system is observed at suitable regenerative epochs by using regenerative point technique to evaluate mean time to system failure (MTSF), steady-state availability, busy period and expected number of visits by the server. A particular case is considered to see graphically the trend of mean time to system failure (MTSF), availability and profit with respect to different parameters.

Niniejsza praca dotyczy modelu niezawodności uwzględniającego zagadnienia degradacji, kontroli stanu oraz priorytetowości zadań. Elementy mogą ulegać całkowitemu uszkodzeniu bezpośrednio z trybu normalnego. Istnieje jeden konserwator, który odwiedza system, gdy tylko zachodzi taka potrzeba. W przypadku uszkodzenia, element oryginalny podlega naprawie, podczas gdy element zapasowy (duplikat) podlega jedynie wymianie na nowy, podobny. Po naprawie, element oryginalny nie działa już jako element nowy lecz jako element zdegradowany. System uważa się za zdatny jeżeli pracuje którykolwiek z trzech typów elementów: nowy/rezerwowy/zdegradowany. W przypadku uszkodzenia elementu zdegradowanego, konserwator przeprowadza kontrolę stanu elementu, aby stwierdzić możliwość realizacji naprawy. Jeżeli naprawa elementu zdegradowanego jest niemożliwa, zostaje on wymieniony, w czasie pomijalnym, na element nowy, podobny do elementu oryginalnego. Nowy element uzyskuje priorytet pracy w stosunku do elementu rezerwowego. Rozkład czasu uszkodzenia jest rozkładem wykładniczym ujemnym, a rozkłady czasów kontroli stanu, naprawy i wymiany przyjmuje się jako rozkłady dowolne. System obserwuje się w odpowiednich okresach odnowy wykorzystując technikę odnowy RPT (regenerative point technique) w celu ocenienia średniego czasu do uszkodzenia systemu (MTSF), gotowości stacjonarnej, okresu zajętości oraz oczekiwanej liczby wizyt konserwatora. Przebiegi MTSF, gotowości i zysków w funkcji różnych parametrów przedstawiono w formie graficznej na podstawie studium przypadku.