26/10/22 - Natalia
Introducción a los sistemas críticos - Definiciones
Contexto de sistemas críticos ferroviarios
Normas de sistemas críticos en diferentes industrias
2/11/22 - Natalia
Descripción de la norma IEC61508
Análisis de riesgo aplicado a la seguridad nuclear
Requerimientos generales. Establecer el SIL, ALARP y gestionar las competencias de la seguridad funcional
Requerimientos para sistemas E/E/PE relacionados con la seguridad.
Requerimientos de software. Concepto de ciclo de vida del software y técnicas usadas en cada etapa
Trabajo Práctico 1 - Analisis de FMECA de un sistema de enfriamineto del reactor
9/11/22 - Natalia
Percepción y caracterización del riesgo.
Etapas del tratamiento del riesgo
Técnicas de análisis: FMEA, HAZOP, GRAFOS, FTA y ETA
Modelo FMECA de acuerdo a la IEC61508 aplicado al ámbito nuclear.
Trabajo práctico - FMEA de un sistema de enfriamiento del reactor
16/11/22 - Joon
Análisis cualitativo de sistemas:
Análisis de árbol de fallas (FTA) y árbol de evento (ETA)
Diagrama en bloques de confiabilidad (RBD)
Construcción de Función lógica de la estructura de un sistema
Estructuras paralelas, series y lógica de votación de un sistema redundante (KooN)
Trabajo Practico 2 - Construcción de FT y RBD
23/11/22 - Joon
Análisis cuantitativo de sistemas no reparables
Conceptos de la función de confiabilidad, tasa de falla y cálculo de MTTF
Construcción de función de confiabilidad de un sistema crítico.
Estructura serie
Estructura paralela
Lógica de votación KooN.
Ejemplos en python para los cálculos cuantitativos de confiabilidad
Trabajo Práctico 3 - Construcción de función de confiabilidad y cálculo cuantitativo por medio de python
30/11/22 - Joon
Fallas dependientes
Tipos de dependencia
modelos de fallas dependientes
modelo factor Betha.
Proceso de Markov
Propiedades de proceso de Markov
ecuaciones de estados
probabilidad de estado estacionario
disponibilidad de un sistema reparable.
Características de rendimiento de sistemas reparables
Frecuencia de visita de estados del proceso de Markov
Duración media de una visita de estados del proceso de Markov
Indisponibilidad del sistema reparable
Frecuencia de fallas del sistema reparable
Duración media de una falla del sistema reparable
Tiempo medio entre fallas del sistema reparable
Tiempo medio de funcionamiento del sistema
Falla causa común
Clasificación de fallas
Probabilidad de falla sobre la demanda (PFD)
Trabajo practico 4- Análisis de un sistema reparable por medio de proceso de Markov.
6/11/22 - Joon
Sistema de Protección de Reactor basados en FPGA
Introducción de sistemas de seguridad de reactor.
Normas y Definiciones de diseño de sistemas de protección de reactor
Sistema de Protección de reactor (SPR)
Arquitectura del SPR
FPGAs dentro de la lógica principal del SPR
Redundancia y diversidad
Lógica principal de una redundancia del SPR
Comparador y señales de iniciación
Configuración de Driver del SPR
Arquitectura de comando del SPR
Comandos manuales de un SPR
Gabinete de Comando de un interfaz de actuación de un SPR
Análisis de confiabilidad de una interfaz de actuación final del SPR
Relés y contactos especiales.
Duración: 8 clases teórico-prácticas, de 3 horas cada una.
Docentes a cargo del curso:
MSc. Ing. Joon Jae Lee, <leecartas@gmail.com>
Lic. Ing. Natalia Ramos, <natalia.ramos.arg@gmail.com>
Dirección:
Dr. Ing. Ariel Lutenberg, <lse@fi.uba.ar>
Ing. Pablo Gomes
Bibliografía
- System Reliability Theory Models, Statistical Methods, and Applications, Marvin Rausand, 3ra Ed.
- Reliability Engineering: Theory and Practice. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2017, Prof. Dr. Alessandro Birolini.
- IEC 60812 Ed 2.0: Analysis techniques for system reliability - Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA).
- IEC 61508 - Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems
- Safety Critical Systems Handbook, Dr. David J. Smith and Kenneth G. L. Simpson
- MIL-STD1629.
- MIL-HDBK-217 Reliability Prediction Standards
- Paper - FPGA Based Reactor Protection System Architecture - 16th IGORR 2014 IAEA Technical Meeting - 17-21 November 2014 - Bariloche - Argentina
- Paper - Reliability Analysis for different configuration of a TRIP Final Actuator Interface for a Protection System of a Research Reactor.
* Material en permanente proceso de actualización
Duración
Docentes a cargo del curso
8 clases teórico-prácticas, de 3 horas cada una.
Dr. Ing. Ariel Lutenberg, <lse@fi.uba.ar>
MSc. Ing. Joon Jae Lee, <leecartas@gmail.com>
Mag. Ing. Martín Menendez, <mmenendez@fi.uba.ar>
Ing. Natalia Ramos, <natalia.ramos.arg@gmail.com>
CONTENIDO
Sistemas Críticos - Conceptos básicos
- Definición de sistemas críticos (introducción).
- Distintos tipos de industrias, distintos objetos críticos. Ejemplos:
- Sistemas de seguridad críticos. misión crítica, negocio crític. Propiedades
- Diseño de Sistemas Ferroviarios según normas
- ISO 9001 y EN 50126. proyectos en curso
- Software para sistemas críticos
- Envejecimiento, error, defecto, fallo, Mantenibilidad, fiabilidad
Sistemas Críticos de Seguridad
- Seguridad Funcional: Normas IEC 61508 (General, Diseño dispositivos), IEC 61511(Industria de Procesos), IEC 62061 (Maquinaria).
- Nivel de integridad de la Seguridad (SIL).
- Concepto de ciclo de vida.
- Gestión de la seguridad funcional.
- Documentación.
- Verificación y Validación.
- Auditorías y Evaluación de la seguridad funcional.
- Técnicas para identificar Peligros y evaluar los Riesgos.
- HAZOP, Grafo de Riesgo, LOPA.
- Determinación del nivel SIL de una protección.
- Redundancia para seguridad o para disponibilidad.
Teoría de la Confiabilidad
- Probabilidad y sus axiomas
- Concepto de evento y variable aleatoria
- Eventos independientes, eventos mutuamente excluyentes
- Función de distribución F(t), densidad f(t), media, varianza
- Medidas importantes de la confiabilidad
- Tiempo a la falla (time to failure)
- Función de confiabilidad (reliability function) R(t)
- Función de tasa de falla (failure rate function) z(t), ó λ(t)
- Tiempo medio a falla (mean time to failure, MTTF)
- Tiempo medio de vida residual (mean residual life, MRL)
- Disponibilidad (availability) A(t), disponibilidad media Aavg
- RBD: Reliability Block Diagrams
- FMEA: Failure Modes, Effects and Criticality Analysis
- FTA: Fault Tree Analysis
- ETA: Event Tree Analysis
- Confiabilidad de Sistemas No Reparables
- Función estructura X(t)
- Estructura serie
- Estructura paralelo
- Estructura K-de-N, ó KooN
- Comparación de valores característicos de sistemas 1oo1, 1oo2, 2oo3, 2oo4
- Redundancia activa vs. pasiva. Comparación
Gestión de la Mantenibilidad del Software
- Introducción.
- Normativas relacionadas con la mantenibilidad.
- Las principales mediciones, estrategias y herramientas
- Ejemplo de uso en lenguaje C y Java.
Gestión de la Confiabilidad del Software
- Introducción.
- Seguimiento de las tareas y diagnóstico y gestión de los defectos.
- Actividades para aumentar la confiabilidad de acuerdo con las normativas de sistemas críticos ferroviarios.
- Ejemplo de uso en lenguaje C y Java
Bibliografía
- System Reliability Theory Models, Statistical Methods, and Applications, Marvin Rausand, Arnljot Høyland, 2da Ed.
- Reliability Engineering: Theory and Practice. Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2017, Prof. Dr. Alessandro Birolini.
- IEC 60812 Ed 2.0: Analysis techniques for system reliability - Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA).
- IEC 61508 - Functional safety of electrical/electronic/programmable electronic safety-related systems
- Lethbridge, T. C., & Laganiere, R. (2005). Object-oriented software engineering. New York: McGraw-Hill.
- Lyu, M. R. (1996). Handbook of software reliability engineering.
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Versión previa 2019:
* Material en permanente proceso de actualización
Duración
Docentes a cargo del curso
8 clases teórico-prácticas, de 3 horas cada una.
Ing. Guillermo Leanza, <guillermo.leanza@gmail.com>
Dr. Ing. Emanuel Irrazábal, <emanuelirrazabal@gmail.com>
Dr. Ing. Ariel Lutenberg, <lse@fi.uba.ar>
CONTENIDO
Sistemas Críticos - Conceptos básicos
- Definición de sistemas críticos (introducción).
- Distintos tipos de industrias, distintos objetos críticos. Ejemplos:
- Sistemas de seguridad críticos. misión crítica, negocio crític. Propiedades
- Diseño de Sistemas Ferroviarios según normas
- ISO 9001 y EN 50126. proyectos en curso
- Software para sistemas críticos
- Envejecimiento, error, defecto, fallo, Mantenibilidad, fiabilidad
Sistemas Críticos de Seguridad
- Seguridad Funcional: Normas IEC 61508 (General, Diseño dispositivos), IEC 61511(Industria de Procesos), IEC 62061 (Maquinaria).
- Nivel de integridad de la Seguridad (SIL).
- Concepto de ciclo de vida.
- Gestión de la seguridad funcional.
- Documentación.
- Verificación y Validación.
- Auditorías y Evaluación de la seguridad funcional.
- Técnicas para identificar Peligros y evaluar los Riesgos.
- HAZOP, Grafo de Riesgo, LOPA.
- Determinación del nivel SIL de una protección.
- Redundancia para seguridad o para disponibilidad.
Teoría de la Confiabilidad
- Probabilidad y sus axiomas
- Concepto de evento y variable aleatoria
- Eventos independientes, eventos mutuamente excluyentes
- Función de distribución F(t), densidad f(t), media, varianza
- Medidas importantes de la confiabilidad
- Tiempo a la falla (time to failure)
- Función de confiabilidad (reliability function) R(t)
- Función de tasa de falla (failure rate function) z(t), ó λ(t)
- Tiempo medio a falla (mean time to failure, MTTF)
- Tiempo medio de vida residual (mean residual life, MRL)
- Disponibilidad (availability) A(t), disponibilidad media Aavg
- RBD: Reliability Block Diagrams
- FMEA: Failure Modes, Effects and Criticality Analysis
- FTA: Fault Tree Analysis
- ETA: Event Tree Analysis
- Confiabilidad de Sistemas No Reparables
- Función estructura X(t)
- Estructura serie
- Estructura paralelo
- Estructura K-de-N, ó KooN
- Comparación de valores característicos de sistemas 1oo1, 1oo2, 2oo3, 2oo4, 10oo20
- Redundancia activa vs. pasiva. Comparación
Gestión de la Mantenibilidad del Software
- Introducción.
- Normativas relacionadas con la mantenibilidad.
- Las principales mediciones, estrategias y herramientas
- Ejemplo de uso en lenguaje C y Java.
Gestión de la Confiabilidad del Software
- Introducción.
- Seguimiento de las tareas y diagnóstico y gestión de los defectos.
- Actividades para aumentar la confiabilidad de acuerdo con las normativas de sistemas críticos ferroviarios.
- Ejemplo de uso en lenguaje C y Java
Bibliografía
- Probability, Random Variables and Stochastic Processes.
Athanasios Papoulis, 4ta Ed.
- System Reliability Theory Models, Statistical Methods, and Applications
Marvin Rausand, Arnljot Høyland, 2da Ed.
- IEC 60812 Ed 2.0: Analysis techniques for system reliability -
Procedure for failure mode and effects analysis (FMEA).
- Lethbridge, T. C., & Laganiere, R. (2005). Object-oriented software engineering. New York: McGraw-Hill.
- Lyu, M. R. (1996). Handbook of software reliability engineering.
Versión previa 2018:
* Material en permanente proceso de actualización