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Thèse Année : 2020

Operational dependability model generation

Génération de modèles de fiabilité opérative

Changyi Xu
  • Fonction : Auteur

Résumé

Assessing complex industrial systems to be on dependable service is what the engineers and researchers have long been aiming for. Recent advanced researches in the Model-based safety assessment, especially the Structre Analysis and Component Modeling, provide the practicable methodologies to assess the dependability, yet a lack of the framework which is able to assess both the structure and the various behaviors of the components in one uniformed model retains them to achieve the excellent assessment. Moreover, as the system’s operations are not considerable in the models, the service in the aspect of operational dependability is not able to be assessed both in quality and in quantity. Although several existing assessment tools have already show their potential to model the various behaviors in the form of n-state models or consider the operations as repair priority to be event sequence in the model, fusing ‘structure’, ‘various behaviors’ and ‘operations’ is still a challenge, highlighting a need for one viable framework that bridge the gap among them both by quality or quantity. In this research, a formal model generation approach is studied to bridge this gap, which is able to assess the system operatinal dependability by considering the system structure, various behaviors, and operations. Here, the composition of the component models is introduced in order to generate a global model of the system, the total breakdown states are identified according to the resulted failure expression for the purpose to fully consider the system’s structure, and the operational dependability is further realized by quality by applying the trajectory specifications, while by quantity by developing a cost evaluating technology termed Capacity Calculation Fault Tree. In the end, a demonstration of a miniplant system illustrates the wide potential of this research for guaranteeing the dependable service of complex industrial systems.
L'objectif à long terme des ingénieurs et des chercheurs est d'évaluer la fiabilité des systèmes industriels complexes. Les évaluations de la sécurité fondées sur des modèles effectuées ces dernières années, en particulier les études d'analyse structurelle et de modélisation des composants, fournissent des méthodes pratiques d'évaluation de la fiabilité,Toutefois, l'absence d'un cadre permettant d'évaluer simultanément la structure et les comportements des différents éléments d'un modèle unifié n'a pas permis d'obtenir d'excellentes évaluations. En outre, les opérations du système n'étant pas pris en compte dans le modèle, il n'est pas possible d'évaluer la qualité et la quantité du service en termes de fiabilité du opérations. Cette invention concerne un procédé de génération de modèle formalisé qui permet d 'évaluer la fiabilité du fonctionnement du système en tenant compte de sa structure, de ses divers comportements et de ses opérations. La composition du modèle de composant est introduite pour générer un modèle global du système. Afin de tenir pleinement compte de la structure du système, l 'état total de défaillance du système est déterminé sur la base de l' expression de défaillance obtenue. Sur le plan qualitatif, la fiabilité opérationnelle est encore renforcée par l'application des spécifications de trajectoire.Et, Sur le plan quantitif, il est renforcée par la mise au point d'une technique d'évaluation des coûts appelée arbre de calcul de capacité. Enfin, l'exemple d'un système industriel illustre l'énorme potentiel qu'offre l'étude pour garantir la fiabilité des services fournis par les systèmes industriels complexes.
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Origine : Version validée par le jury (STAR)

Dates et versions

tel-03177207 , version 1 (26-03-2021)

Identifiants

  • HAL Id : tel-03177207 , version 1

Citer

Changyi Xu. Operational dependability model generation. Automatic. Université de Lyon, 2020. English. ⟨NNT : 2020LYSEI129⟩. ⟨tel-03177207⟩
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