The Transient and Asymptotic Moments for the Random Mission Time of a System

Los momentos transitorios y estables para el tiempo de misión de un sistema

En este artículo se estudian sistemas tolerantes a fallas con uno o más componentes, y su disponibilidad durante el tiempo aleatorio de misión. El tiempo de misión es aquél que transcurre desde la operación inicial del sistema hasta que su tiempo acumulado de trabajo alcanza un tiempo fijo predeterminado. El objetivo principal del artículo es la obtención de los momentos transitorios y estables del tiempo de misión de la disponibilidad del sistema sujeto a fallas, así como el análisis de su función de distribución, mediante el uso de la teoría de las distribuciones de tiempo de viaje de un móvil, que transita por un número finito de caminos, en los que la velocidad promedio del móvil varía de camino a camino. Un ejemplo numérico se presenta para mostrar la utilidad del modelo propuesto.

1. INTRODUCCIÓN

En este trabajo se estudian los sistemas que tienen uno o más componentes, que pueden estar dispuestos en paralelo o en serie. Estos sistemas se caracterizan porque, cuando fallan, pueden ser reparados y, mientras se reparan, dejan de funcionar. Estos sistemas pueden clasificarse en los que son tolerantes a fallos y los que no lo son. Los sistemas tolerantes a fallos son aquellos que no comprometen a toda la empresa. Por ejemplo, los sistemas para el procesamiento de transacciones en línea o los sistemas para el proceso de control. Éstos requieren un funcionamiento casi continuo y toleran un corto tiempo de inactividad. El mantenimiento preventivo y correctivo suele estar permitido en estos sistemas. Por otro lado, los sistemas que no son tolerantes a fallos son aquellos que proporcionan una alta fiabilidad durante un largo periodo de tiempo de la misión, como los utilizados en la industria aeroespacial y en la aviación. El sistema no puede tolerarse durante el tiempo de inactividad y la fiabilidad del sistema es una medida adecuada, ya que es imposible lograr el propósito deseado si el sistema falla antes de su finalización. En estos casos, es importante y resulta más útil analizar el comportamiento transitorio o dependiente del tiempo del sistema, ya que los fallos se producen ocasionalmente, en comparación con el comportamiento en estado estacionario. En el caso de los sistemas tolerantes a fallos, es más apropiado considerar el tiempo durante el cual el sistema está en funcionamiento. Por lo tanto, en estos sistemas la medida de evaluación más apropiada es la de la fracción de tiempo que el sistema está operando, lo que también se denomina disponibilidad del sistema. Goyal y Tantawi [9] presentaron un análisis completo sobre una medida de éxito (riesgo) de disponibilidad garantizada.