Berechnungen zur Strukturierung - Projektierungspraxis Verarbeitungsanlagen - page 275

Hauptschluss-Speicher Nebenschluss-Speicher

Ssp

Z A Z A

S1 S2

Ssp

Für beide Schaltungsarten gilt als Modell für Ssp:

F Spo E

Daten für Element i, i = Z, A, F, E, S 1, S 2:
Ausfallrate λ

i ; Erneuerungsrate

β

i ; rechnerische Produktivität Q ri = Q rpi

( 1+ϕ )

i

Speicherorgan Spo: M = M F + M L

Abb. 8.4 Modelle für Elementarsysteme mit Störungsspeicher

M Speichergröße, Fassungsvermögen des Speichers
m(t) zu beliebigem Zeitpunkt t im Speicher befindliche Gutmenge
Q ri , λ i , β i rechnerische Produktivität, Ausfall-, Erneuerungsrate der Elemente Z und A

Hinsichtlich zuverlässigkeits-optimaler Anlagenstrukturen und Betriebsstrategien istes
sinnvoll,eineweitereGrößeeinzubeziehen:die Füllmenge des Speichers M F (sieheAbb. 5.3 ) ,
deren Wert sich im Betrieb entweder stochastisch als m(t) einstellt oder als Regelgröße bei
geplanter Betriebsstrategie zu verwenden ist. Wird noch die systemnutzbare interne Ele-
mentredundanz einbezogen, hat schließlich das zu lösende Speicherproblem die Form:

V = f ( M,M F , λ i , β i ,Q ri , φ i ) ; i = Z, A (8.13)

M F Füllmenge: Planungsgröße, auch Füllvolumen genannt
φ i systemnutzbare interne Redundanz

Für die Berechnung der Systemverfügbarkeit gemäß Gl. 8.13 werden analytisch lösbare
Modelle benötigt, die den in Abb. 8.3 gezeigten Zusammenhangweitgehend widerspiegeln.
Ausgehend von den Schaltungsarten der Speicher (Abschn. 5.1 ) werden für Verarbei-
tungsanlagen die in Abb. 8.4 dargestellten Speichermodelle zu Grunde gelegt. Zwischen
den Elementen Z und A real existierende Verkettungselemente (S 1, S 2; auch Förderer)
können im Modell entfallen, wenn deren Ausfallverhalten von Z und A - als Reihensyste-
me Z-S1 bzw. S2-A - mit repräsentiert werden kann.
Das reale Ausfallverhalten der Schalter S 1 und S 2 sowie der Speicherorgane F und
E kann bei Bedarf - besonders bei schwer handhabbaren Gutströmen - durch reduzierte
Verfügbarkeiten für Z und A näherungsweise einbezogen werden.
Zur analytischen Lösung stochastischer Speichermodelle gab es bis ins letzte Viertel
des vorigen Jahrhunderts vielfältige Bemühungen. So wurden für manche Gebiete der In-
dustrie mathematische Lösungsansätze mit mehr oder weniger praktikablen Lösungen be-
kannt. Die praktische Arbeit mit solchen Modellen war durch hohen Programmier- und