|
| |
|
Слаботочка Книги 1. Система ЗИП, обеспечивающая надежность объекта, состоит только из одиночного комплекта. В этом случае предполагается, что по мере своего расходования одиночный комплект (ОК) ЗИП пополняется из неисчерпаемого источника (рис. 14.2). 2. Система диагностики определяет неисправность объекта с точностью до ТЭЗЗ. Запас ТЭЗ по всей номенклатуре объекта составляет одиночный комплект ЗИП. При объекте имеются два РО: Р01 позволяет ремонтировать ТЭЗЗ путем замены в них отказавших ТЭ32, а Р02 - ТЭ32 путем замены в них отказавших ТЭ31. Такая система ЗИП состоит из трех комплектов: запас ТЭЗЗ - одиночный комплект (ОК); запас ТЭ32 - первый ремонтный комплект (РК1); запас ТЭ31 - второй ремонтный комплект (РК2) (рис. 14.3). Объект Неисчерпаемый источник Объект Объект Неисчерпаемый источник Рис. 14.3 Рис. 14.4 Рис. 14.3. Структура системы ЗИП объекта, совмещенного с двумя ремонтными органами Рис. 14.4. Структура системы ЗИП группы объектов 3. Объект ремонтируется за счет замены в нем отказавших ТЭ32. Одиночный комплект ЗИП - запас ТЭ32 по части номенклатуры объекта - непрерывно пополняется из группового комплекта ЗИП. Групповой комплект ЗИП содержит запасы ТЭ32 по всей номенклатуре объекта и поставляет непосредственно объектам те элементы, запасы которых отсутствуют в одиночных комплектах. Групповой комплект совмещен с РО, позволяющим ремонтировать ТЭ32 путем замены в них неисправных ТЭ31. В этом случае система ЗИП, приданная группе из S идентичных объектов, состоит из S+2 комплектов ЗИП: S идентичных одиночных комплектов - запасы ТЭ32 на всех объектах группы; групповой комплект (ГК) - обменный фонд для непрерывного пополнения S одиночных комплектов и восстановления работоспособности объектов; ремонтный комплект (РК) - запас ТЭ31 для ремонта ТЭ32 (рис. 14.4). 14.1.3. Показатели достаточности системы ЗИП. Если объект в ходе эксплуатации предполагает использование системы ЗИП, то имеет смысл говорить не о показателе надежности самого объекта, а о показателе надежности пары «объект- система ЗИП». Однако существующая практика проектирования надежных объектов предполагает раздельное проектирование объекта и приданной ему системы ЗИП. Поэтому вводится показатель достаточности системы ЗИП, характеризующий снижение надежности пары «объект-конкретная система ЗИП» по сравнению с надежностью пары «объект-бесконечная система ЗИП». Показателем достаточности системы ЗИП может являться среднее время задержки Д* в исполнении заявки на запасной элемент; задержка вызывается возможным отсутствием необходимого запасного элемента в системе ЗИП. Из всех параметров, определяющих надежность объекта, ограниченность системы ЗИП сказывается только на времени ремонта объекта. Время ремонта объекта увеличивается при отсутствии в системе ЗИП необходимого запасного-элемента в тот момент, когда он понадобился. Среднее время ремонта объекта, снабженного конкретной системой ЗИП, т = т + Д*, где т - среднее время ремонта при наличии запасного элемента; Д*- среднее время задержки в исполнении заявки на запасной элемент. Время т не зависит от системы ЗИП, оно определено к этапу проектирования системы ЗИП, Д*, являющееся показателем достаточности системы ЗИП, определяется параметрами функционирования и структурой системы ЗИП. При проектировании объекта требования к его надежности выражаются заданием Ro требуемого значения показателя надежности. После того как закончено проектирование собственно объекта, можно считать известными расчетные значения функции R (т) - показателя надежности объекта в зависимости от среднего времени ремонта при условии, что необходимый запасной элемент всегда имеется. Тогда требования к системе ЗИП, обеспечивающей заданную надежность объекта, выражаются ограничением на показатель достаточности системы ЗИП: Д*<До = -т, (14.1) где т - корень уравнения R (т) = Ro, т - заданное среднее время замены отказавшего элемента объекта исправным запасным. Задача проектирования системы ЗИП сводится к отысканию такой системы ЗИП, показатель достаточности которой будет не больше Дд. Пример 14.1. Объект представляет собой резервную группу идентичных элементов, содержащую т основных и один резервный элемент. Будем считать, что элементы не отказывают, находясь в резерве, что контроль неисправностей полный, а переключение на резерв, если он есть, мгновенное. Будем также предполагать, что восстановление отказавших элементов неограниченное. Пусть показателем надежности объекта выбрано Т - средняя наработка между отказами и требования к надежности объекта выражены неравенством Т > То- Необходимо определить требования к достаточности ЗИП. Решение. Зависимость показателя надежности объекта от среднего времени его ремонта в этом случае Т (т) = (гпкх + l)/tmK, где X - интенсивность отказов одного работающего элемента; т - среднее время замены отказавшего элемента резервной группы запасным. Пусть т„ - среднее время замены отказавшего элемента запасным при условии, что запасной имеется. Тогда требования к системе ЗИП, обеспечивающей заданную надежность объекта, выражаются неравенством Д* <Д = т - i„,= = 1/То inkf - т, поскольку = 1/То {rnKf - корень уравнения Т (т) = Го- Таким образом, какой бы показатель надежности объекта не был выбран, удается выделить требования к системе ЗИП из требований к надежности пары «объект-система ЗИП». Однако здесь возникает некоторая вычислительная трудность, связанная с необходимостью решать уравнение R (т) = Ro- В частном случае, когда показателем надежности объекта выбран коэффициент готовности, эту трудность удается преодолеть, введя другой показатель достаточности системы ЗИП - коэффициент готовности системы ЗИП. Коэффициентом готовности системы ЗИП называется средняя по времени вероятность того, что система ЗИП не находится в состоянии отказа: Г-*оо Т J Г*+т* где Р* (О - вероятность того, что в момент t система ЗИП не находится в состоянии отказа; Т* - среднее время между отказами системы ЗИП; т* - средняя продолжительность одного отказа системы ЗИП. (Здесь индексом * отмечены показатели системы ЗИП.) Отказом системы ЗИП условно называется такое состояние пары «объект- система ЗИП», при котором объект полностью или частично потерял работоспособность из-за отказа одного из составляющих его элементов, а система ЗИП не может предоставить нужного запасного элемента. Из определения следует, что отказ системы ЗИП не обязательно совпадает с отказом выполнить требование на элемент, а лишь с таким отказом в выполнении требования, который ведет к простою объекта. Пусть показателем надежности пары «объект-система ЗИП» выбран результирующий коэффициент готовности /Cs Kccf*, где /С«, - коэффициент готовности объекта при бесконечной системе ЗИП. Задание требований к системе ЗИП в этом случае сводится к неравенству К* >К = (14.2) где Ro - требуемое значение коэффициента готовности объекта с учетом реальной системы ЗИП. Простота, а также практическая важность этого случая заставляет рассматривать коэффициент готовности системы ЗИП как второй показатель достаточности системы ЗИП. 14.1.4. Дополнительные обозначения. М - число разных комплектов в системе ЗИП заданной структуры; Nj, j = I, М - количество типов элементов в /-м комплекте; - количество типов элементов в данном комплекте; Д*, К* - показатели достаточности системы ЗИП; Д* - показатель достаточности /-го комплекта; Д*у- - показатель достаточности запаса элементов i-ro типа в /-м комплекте; Pij - средние по времени значения вероятностей наличия в данном комплекте очереди из / неудовлетворенных заявок на элементы i-ro типа; А - среднее количество заявок, поступающих в данный комплект в единицу времени; Aj - среднее количество заявок на элементы i-ro типа, поступающих в данный комплект в единицу времени; До. Ко - требуемые значения показателей достаточности ЗИП; Q = Д* или Q = -1п К*; Qo = До или Qo = - /Со. в зависимости от выбора показателя достаточности ЗИП в конкретной задаче; nj = (riij, i = 1, .... Nj)nij - начальное количество запасных элементов i-ro типа в /-М комплекте; п = (mj, i = 1, Л); Aij - начальное количество запасных элементов i-ro-типа в данном комплекте; п - начальное количество запасных элементов данного типа в данном комплекте; Cij - затраты на один элемент i-ro типа в номенклатуре /-го комплекта; т (/) - количество основных (резервных) элементов данного типа в объекте; X (К,о) -интенсивность отказов основного (резервного, запасного) элемента данного типа; ttj - тип стратегии пополнения запаса элементов i-ro типа в данном комплекте; Тц. - числовые параметры стратегий пополнения запаса элементов i-ro типа; Гц - период пополнения запаса элементов данного типа; 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 [76] 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 |