Detail předmětu

Reliability of Automotive Electronics

FEKT-MPA-RAEAk. rok: 2023/2024

Teorie spolehlivosti je nezbytnou součástí návrhu systémů, které musí splňovat zvýšené požadavky technické bezpečnosti. Předmět „Reliability of automotive electronics“ se skládá ze dvou souvisejících částí. V první části předmětu budou studenti seznámeni s teorií a matematickými základy spolehlivosti, jakosti a technické údržby. Bude vysvětlen způsob určování spolehlivosti jednoduchých a zálohovaných systémů a prezentován podrobný popis metod pro vyhodnocení spolehlivosti (FTA, Markovova metoda, dekompozice). Dále bude uveden výčet a popis stresových faktorů (mechanických, chemických, korozivních, EMC apod.) ovlivňujících spolehlivost. Nakonec budou popsány metody kontroly kvality a testů spolehlivosti.

Ve druhé části předmětu zaměřené více prakticky budou uvedena pravidla pro zajištění robustnosti hardwaru a softwaru v etapě jejich návrhu a pravidla pro výběr a testování vhodných komponentů pro automobilové aplikace. Studenti budou dále seznámeni s principy vytváření systémů jakosti v organizacích a s normami spolehlivosti automobilových elektronických systémů a s funkční bezpečností silničních vozidel. Nakonec budou vysvětleny postupy výroby a osazování PCB k zajištění vysoké spolehlivosti. 

Jazyk výuky

angličtina

Počet kreditů

6

Garant předmětu

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Zajišťuje ústav

Ústav radioelektroniky (UREL)

Vstupní znalosti

Jsou požadovány znalosti základů teorie pravděpodobnosti a matematické statistiky.

 

Pravidla hodnocení a ukončení předmětu

Studenti mohou získat během semestru 30 bodů za aktivní práci v počítačových a numerických cvičeních. Součástí cvičení je jeden samostatný projekt. Za závěrečnou zkoušku je uděleno maximálně 70 bodů. Závěrečná zkouška je realizována kombinací písemné a ústní formy. 


Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Numerická a počítačová cvičení jsou povinná. 

Učební cíle

Cílem předmětu je teoreticky a prakticky seznámit studenty s problematikou spolehlivosti, jakosti a technické údržby elektronických komponentů a systémů se zaměřením na automobilové aplikace, ukázat metody výpočtu spolehlivosti, vysvětlit způsob výběru vhodných komponentů, popsat metody testování spolehlivosti těchto komponentů i celých systémů, názorně demonstrovat metodiku návrhu robustního hardwaru a softwaru, a nakonec studenty seznámit s normami spolehlivosti a funkční bezpečnosti silničních vozidel.

  

Absolvent předmětu je schopen: (a) definovat základní pojmy z oblasti jakosti a spolehlivosti, (b) určit spolehlivost a jakost komplexních zařízení a systémů, (c) provádět kontrolu kvality a testy spolehlivosti, (d) navrhovat robustní hardware a software v souladu s požadavky automobilových aplikací, (e) vytvářet systémy jakosti a aplikovat normy spolehlivosti automobilových elektronických systémů. 

Základní literatura

BIROLINI, A., Reliability Engineering, Theory and Practice, 8th Edition, Berlin: Springer Heidelberg, 2017. ISBN: 978-3-662-54208-8 (EN)
DHILLON, B.S., Reliability, Quality, and Safety for Engineers, Boca Raton: CRC Press, 2005. ISBN 978-0367393601 (EN)

Doporučená literatura

HNATEK, E. R., Practical Reliability of Electronic Equipment and Products, New York: Marcel Dekker, 2003. ISBN: 978-0824743543 (EN)
MONTGOMERY, D. C., Introduction to Statistical Quality Control 8th Edition, New York: John Wiley & Sons Inc, 2019. ISBN: 978-1-119-39930-8 (EN)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program MPA-AEE magisterský navazující, 2. ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

  • Spolehlivost a kvalita jednoduchých a složitých zařízení a systémů.
  • Spolehlivost opravitelných systémů, statické a dynamické modely hodnocení spolehlivosti.
  • Metody hodnocení spolehlivosti, modely poruch (FTA, Markovův model, dekompozice).
  • Stresové faktory (mechanické, chemické, korozivní, EMC, kolísání napětí atd.)
  • Statistická kontrola kvality a testy spolehlivosti.
  • Pravidla pro zajištění spolehlivosti hardwaru, konstrukce robustní automobilové elektroniky.
  • Pravidla pro zajištění kvality softwaru, řízení robustnosti softwaru a ověřování jeho spolehlivosti.
  • Komponenty pro automobilové aplikace, standard AEC-Q100.
  • Kvalifikační zkoušky součástek, testování integrovaných obvodů pro automobilové aplikace.
  • Vytváření systémů kvality v organizacích, standardy spolehlivosti pro automobilové elektronické systémy.
  • Životnost vozidla, funkční bezpečnost silničních vozidel ISO 26262.
  • Návrh a výroba DPS, materiálů a pájecích procesů v kontextu spolehlivosti montáže
  

Cvičení odborného základu

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

  • Způsoby zajištění robustnosti hardwaru a softwaru ve fázi návrhu.
  • Metody výběru a testování vhodných komponentů pro automobilové aplikace.
  • Zásady tvorby systémů jakosti v organizacích.
  • Standardy spolehlivosti elektronických systémů automobilů a s funkční bezpečností silničních vozidel.
  • Postupy výroby a montáže DPS zajišťující vysokou spolehlivost.
 

Cvičení na počítači

13 hod., povinná

Vyučující / Lektor

prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D.

Osnova

  • Simulace spolehlivosti a kvality zařízení a systémů.
  • Statické a dynamické modely hodnocení spolehlivosti.
  • Modely poruch (FTA, Markovův model, dekompozice).
  • Simulace stresových faktorů.