Из-за сложных взаимозависимостей, ограниченной избыточности и резкого роста затрат при высокой надежности промышленные процессные системы часто испытывают трудности с достижением высокой доступности. В данном исследовании соединены моделирование структуры надежности (RBD) с технологией распределения надежности, чувствительной к затратам, и проведён обзор конструкции с акцентом на надежность для системы испарения на очистных сооружениях сточных вод. Оценивались два варианта конфигурации: последовательное-параллельное (избыточность на уровне оборудования) и параллельное-последовательное (избыточность на уровне цепочки). Для решения проблемы отсутствия детальных данных о затратах на ранних стадиях проектирования был создан безразмерный экспоненциальный индекс затрат для характеристики нелинейного роста затрат при достижении фактических пределов надежности. Индекс был получен на основе нечеткой лингвистической оценки и дефаззификации, и интегрирован в взвешенный механизм серьезности-работы-затрат для декомпозиции целей надежности системы на подсистемы и отдельные устройства. Применение метода к многосерийному испарительному оборудованию показало, что избыточность на уровне оборудования увеличивает общую надежность системы на 11,45% за три месяца по сравнению с избыточностью на уровне цепочки. Предложенная схема распределения всегда уделяет приоритетное внимание устройствам с высокой вероятностью отказа, избегая при этом избыточных инвестиций в блоки с уже высокой надежностью, обеспечивая технико-экономически обоснованные цели надежности. Объединённый подход RBD и нечетко-затратного распределения предоставляет практические методы для раннего проектирования и модернизации, может использоваться для планирования избыточности, фокусируясь на улучшениях с максимальной отдачей по надежности и повышении устойчивости сложных инженерных систем.

последовательно-параллельная конфигурация;k/n система;оптимизация избыточности;распределение надежности;чувствительность к затратам