BME VIK - Megbízhatóság és minőségbiztosítás az űrtechnológiában

magyar nyelvű adatlap

vissza a tantárgylistához nyomtatható verzió

Megbízhatóság és minőségbiztosítás az űrtechnológiában

A tantárgy angol neve: Reliability and quality assurance in space engineering

Adatlap utolsó módosítása: 2022. június 16.

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem

Űrmérnök mesterszak

Űrmérnöki szakmai ismeretek

Tantárgykód	Szemeszter	Követelmények	Kredit	Tantárgyfélév
VIEEMA08		2/1/0/v	4

3. A tantárgyfelelős személy és tanszék dr. Szabó Péter Gábor,

4. A tantárgy előadója

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Poppe András	egyetemi tanár	Elektronikus Eszközök Tanszéke
Dr. Szabó Péter Gábor	egyetemi docens	Elektronikus Eszközök Tanszéke
Hantos Gusztáv	tanársegéd	Elektronikus Eszközök Tanszéke
Dr. Illés Balázs	egyetemi tanár	Elektronikai Technológia Tanszék
Dr. Vörös András	adjunktus	Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszék

7. A tantárgy célkitűzése

Az űreszközök, műszerek és berendezések tervezésénél és megvalósításánál speciális megbízhatósági és minőségbiztosítási elveket kell alkalmazni. A tantárgy ismerteti az űrberendezésekre vonatkozó szabványokat és minőségbiztosítási követelményeket, tervezési elveket és számítási módszereket. Foglalkozik a tartalékolás elméletével és gyakorlati megvalósítási lehetőségeivel. Kitér a tesztelés és verifikáció kérdéskörére, különös tekintettel a nemzetközi űrügynökségek által megkövetelt metódusokra is.

Azoknak az előírt szakmai kompetenciáknak, kompetencia-elemeknek (tudás, képesség stb., KKK 8. pont) a felsorolása, amelyek kialakításához a tantárgy jellemzően, érdemben hozzájárul:

a, tudása
•    ismeri az űrberendezések egymásra, illetve az űrkörnyezetre gyakorolt hatásaira vonatkozó különleges követelményeket és az erre vonatkozó tervezési, tesztelési és üzemeltetési metódusokat;
•    ismeri az űr-projektek tervezésének, dokumentációjának és végrehajtásának folyamatát;
•    angol nyelvtudása megfelel a képzéshez, valamint a folyamatos szakmai önképzéshez szükséges szintnek;
•    angol nyelvtudása eléri a szakképzettséggel ellátható szakmai feladatok elvégzéséhez szükséges színvonalat.

b, képességei
•    angol nyelven kommunikálni szakmai kérdésekről felhasználókkal és szakember kollégákkal;
•    folyamatos önképzésre, lépést tartva ez által az űrtechnológiai szakma és ipar fejlődésével.
•    felügyelni és irányítani az űrberendezések gyártását, előállítását és minőségellenőrzését;

c, attitűdje
•    Nyitott az új kutatási-fejlesztési módszerek, technológiai eljárások megismerésére és azok készség szintű elsajátítására, valamint lépést tud tartani ezek fejlődésével.
•    Törekszik a hatékony és minőségi munkavégzésre.
d, autonómiája és felelőssége
•    A felhasználásra kerülő technológiák hiányosságait és kockázatait igyekszik kiküszöbölni, a különböző bonyolultságú és különböző mértékben kiszámítható kontextusokban a módszerek és technikák széles körét önállóan alkalmazza a gyakorlatban.
•    Törekszik az űrberendezések speciális biztonsági követelményeinek teljesítésére.

8. A tantárgy részletes tematikája 1.   Az ECSS szabványrendszer (előadás): Az ECSS szabványrendszer bemutatása (célkitűzés, szerkezet, dokumentumtípusok stb.) az ECSS-S-ST-00C alapján. Az ECSS szabványrendszer „Product assurance” ág egyes elemeinek az ismertetése és magyarázata.
2.   Product assurance management (előadás): kritikus elemek meghatározása, nem-megfelőlségi ellenőrző rendszerek, termékbiztosítási menedzsment. Modellfilozófia bemutatása és a modellfilozófia-választás szempontjai. A tartalékolás elmélete és gyakorlati megvalósítási lehetőségei. (ECSS-Q-ST-10)
3.   Minőségbiztosítás (előadás): A minőségbiztosítási tudományterület általános bemutatása. Alapvető fogalmak és módszerek definiálása. Tesztközpontok és berendezések értékelése minőségbiztosítási szempontok alapján. (ECSS-Q-ST- 20)
4.   Megbízhatóság (előadás): A megbízhatósági tudományterület általános bemutatása. Rendelkezésre állás és a karbantarthatóság kérdéseinek definiálása. Öregedés, paraméterváltozások, worst-case analízis, hibamodellek, kritikus hibamódok, FMEA. (ECSS-Q-ST- 30)
5.   Biztonság (előadás): Terméktervezéssel, fejlesztéssel, gyártással és üzemeltetéssel kapcsolatos biztonsági kockázatok bemutatása, elemzése. Hazárd és hibafa analízis. (ECSS-Q-ST- 40)
6.   Elektromos és elektromechanikus komponensek (előadás): Űriparban használt komponensek kiválasztása, beszerzése és minősítésének folyamata. Komponensek kezelése, tárolása, pótlása. Elektromos eszközök, érzékelők és beavatkozók megbízhatósági modellezése. (ECSS-Q-ST- 60)
7.   Összeszerelési folyamatok, részegységek (előadás): PCB minősítés, javítás, beszerzés, tervezési szabályok. Korrózió, kézi és gépi forrasztás ellenőrzése, Főbb űripari megbízhatósági szempontok az űreszközök elektronikai tervezése során. Elektromos összeköttetések, vezetékezés kérdései (ECSS-Q-ST-70 Assembling processes, parts)
8.   Anyagok, mechanikai részegységek, tisztaság (előadás): Felhasznált anyagokra, gépészeti összetevőkre és folyamatokra vonatkozó minőségbiztosítási előírások. Tisztaság és szennyeződések kézbentartása, detektálása, monitorozása. (ECSS-Q-ST-70 Materials, cleanliness)
9.   Biológiai problémák (előadás): Kipárolgás, sugárzással kapcsolatos tulajdonságok, forrasztás, törés, tisztaság, sterilizálás szerepe. (ECSS-Q-ST-70 Planetary protection)
10.   Anyagfáradás vizsgálata (előadás): Korrózió, törések, sugárzás hatásának, megállapítása, vizsgálata a festésekben, mechanikai egységekben áramköri paneleken. (ECSS-Q-ST-70 Material testing, material processes)
11.   Termikus tesztelés (előadás): Katonai és űriparai standardokat kielégítő termikus dinamikai méréstechnikák, tesztelések, termikus ciklálás, termovákuum, termikus sokk mérések. (ECSS-Q-ST-70 Material testing, material processes)
12.   Szoftvertervezés (előadás): szoftvertermékek életciklus-folyamata (követelmények meghatározása, architektúra tervezése, fejlesztés, üzemeltetés, karbantartás), fedélzeti (beágyazott) szoftverek, földi szoftverek, minősítésre, tesztelésre és verifikációra szánt szoftverek. (ECSS-Q-ST-80)
13.   Szoftvermegbízhatóság (előadás): a kifejlesztett és/vagy újrafelhasznált szoftverkomponensek és szolgáltatások megfelelő működésének biztosítása az űrben. (ECSS-Q-ST-80)
14.   Gyárlátogatás (tanulmányi kirándulás): Betekintés egy hazai űreszköz fejlesztő központ/vállalat minőségbiztosítási/tesztelési rendszerébe.

1.   Biztonság (gyakorlat): Minőségbiztosítási rendszer egy komplett űrküldetés során
2.   Tesztelés (gyakorlat): Űreszköz tesztelési tervének, verifikációjának definiálása
3.   Áramkörök (gyakorlat): Áramköri panelek hibaanalitikája, mikroszkópi vizsgálata (EM, röntgen, akusztikus)
4.   Alkatrészek (gyakorlat): Elektromos és elektromechanikus alkatrészek megbízhatósági modellezése
5.   Termikus menedzsment (gyakorlat): Űreszközök, űrminősített alkatrészek, áramköri panelek termikus tesztelésének kérdései
6.   Szimulációs esettanulmányok (gyakorlat): Megbízhatóság növelése numerikus analízis segítségével, tesztelési pontosság növelése
7.   Szoftvermegbízhatóság (gyakorlat): Nagymegbízhatóságú szoftvertervezés bemutatása és önálló feladat megoldása az előadáson elhangzott paradigmák szerint

9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium) Előadás. A tárgy sikeres elvégzése és az ismeretek egymásra épülése miatt a leadott tananyag folyamatos elsajátítása szükséges.

Gyakorlat: Az előadáson elhangzottak gyakorlati példákkal történő kiegészítése, melyet követően a hallgatók önállóan vagy kisebb csoportokban az adott témakőrhöz kapcsolódó tesztelési, tervezési feladatokat oldanak meg.

10. Követelmények a.    A szorgalmi időszakban:

A félév során 1 db nagy ZH-t (összegző számonkérés) íratunk a szorgalmi időszakban; az aláírás megszerzéséhez ennek legalább elégséges szintű teljesítése és a gyakorlatokon való sikeres részvétel (hiányzás legfeljebb a gyakorlatok 30%-ról) szükséges. Ellenkező esetben a hallgató elégtelen érdemjegyet szerez.

b.    A vizsgaidőszakban:

Írásbeli vizsga, szóbeli javítási lehetőséggel.

c.    Elővizsga:

Nincs.

11. Pótlási lehetőségek A ZH (összegző számonkérés) a szorgalmi időszakban egyszer pótolható és egy gyakorlat pótlására adunk lehetőséget. További pótlási lehetőség (pl. pót-pót ZH) főszabály szerint nincs.

12. Konzultációs lehetőségek Az előadások előtt és után, valamint bármikor, de előre egyeztetett időpontban.

13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

Ajánlott irodalom:

1. ECSS szabványcsomag (letölthető - https://ecss.nl/standards/)

2. MIL-STD-810H szabványcsomag (letölthető - https://www.iest.org/Standards-RPs/MIL-STD-810H)

3. RTCA DO-160G szabványcsomag (letölthető - https://do160.org/rtca-do-160g/)

4. Tenner, A.R., - DeToro, I.J.: Teljes körű minőségmenedzsment, TQM. Műszaki Könyvkiadó, Budapest 1997.

5. Michelle Vine - Quality Assurance and Reliability Engineering - ISBN: 978-1632404336

6. Michael D Griffin - Space Vehicle design - ISBN: 978-1563475399

7. Barrie D. Dunn - Materials and Processes for Spacecraft and High Reliability Applications – ISBN: 978-3-319-23362-8

14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

Kontakt óra	42
Készülés előadásokra	14
Készülés gyakorlatokra	8
Készülés laborra	0
Készülés zárthelyire	16
Házi feladat elkészítése	0
Önálló tananyag-feldolgozás	0
Vizsgafelkészülés	40
Összesen	120

15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

Név:	Beosztás:	Tanszék, Int.:
Dr. Takács Gábor	adjunktus	Elektronikus Eszközök Tanszéke
Dr. Horváth Péter	adjunktus	Elektronikus Eszközök Tanszéke
Dr. Szabó Péter Gábor	egyetemi docens	Elektronikus Eszközök Tanszéke

Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

Megbízhatóság és minőségbiztosítás az űrtechnológiában