Detail předmětu
Reliability of Automotive Electronics
FEKT-MPA-RAEAk. rok: 2025/2026
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
Počet kreditů
Garant předmětu
Zajišťuje ústav
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
DHILLON, B.S., Reliability, Quality, and Safety for Engineers, Boca Raton: CRC Press, 2005. ISBN 978-0367393601 (EN)
Doporučená literatura
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
Vyučující / Lektor
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
Vyučující / Lektor
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
Vyučující / Lektor
Osnova
- Simulace spolehlivosti a kvality zařízení a systémů.
- Statické a dynamické modely hodnocení spolehlivosti.
- Modely poruch (FTA, Markovův model, dekompozice).
- Simulace stresových faktorů.