Файл: Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 181
Скачиваний: 0
31
І iâ(t)dt = P.
о
Знанием двух числовых характеристик удается скомпенсиро вать недостаточность каждой из оценок в отдельности и доста точно хорошо описать основную характеристику - закон распре деления случайной величины.
Кроме указанных критериев часто используются вероятност ные критерии, представляющие собой вероятность выполнения рас сматриваемых операций за заданное время. Большое значение име ет зависимость этой вероятно сти Р(Ц) от длительности за данного интервала времени £ .
Эта функция представляет со бой интегральный закон рас пределения интересующей нас величины. Для времени ремон та такая зависимость получи ла название функции ремонто пригодности.
Для планирования важно знать, как изменится вероят ность выполнения операций
при изменении числа выполняющих их специалистов.
По опытным данным зависимость среднего времени ремонта от числа специалистов одинаковой квалификации, занятых выполнени ем ремонта одного образца техники, имеет вид, показанный на рис.3 .1 .
На приведенной кривой можно отметить две характерные точки: минимальное число специалистов птіп , необходимых для ремонта данного образца техники, и максимальное число специалистов птах, увеличение за пределы которого практически не изменяет средне го времени ремонта. Очевидно, что подобные зависимости сущест вуют и для временных показателей других операций.
Наиболее полно зависимость вероятности выполнения операций контроля, ремонта, технического обслуживания и перевода из со стояния в состояние от числа специалистов может быть задана в виде сетки кривых интегрального закона распределения Р {^,п), параметром которого является число специалистов п .
Для оценки экономической стороны можно использовать стои-
32
мостъ контроля, ремонта или технического обслуживания. Эта ве личина должна включать в себя стоимость рабочей силы, расходных материалов, электроэнергии, амортизационную стоимость контроль но-измерительных приборов, инструмента, оборудования и т .д . В ряде случаев сюда следует добавить стоимость ущерба, вызванно го простоем аппаратуры.
Очевидно, что величина стоимости зависит от организации ра бот, числа и квалификации специалистов, состава ЗИП и других факторов. Следовательно, эта величина является случайной и тре бует знания ее закона распределения. Однако, ввиду недостатка данных, наиболее часто используется среднее значение этой вели чины.
Средняя стоимость ремонта может быть использована для деле ния аппаратуры на ремонтируемую и неремонтируемую. Верхней гра ницей этого деления является равенство средней стоимости ремон та и стоимости изготовления нового образца. Если Ср > Сизг ,то , очевидно, экономически более выгодно изготовить новый образец, чем ремонтировать старый. Следовательно, при Ср > Сизг аппара туру можно считать неремонтируемой.
Однако такое простое решение вопроса не всегда должно иметь место потому, что при этом не приняты во внимание следующие об стоятельства:
а) новый образец техники имеет большую долговечность, чем восстановленный, поэтому граница между ремонтируемой и неремон тируемой системой должна проходить при Ср* Сизг 1
б) новый образец техники требует для хранения больших мате риальных затрат, чем хранение ЗИП, что передвигает границу меж ду ремонтируемой и неремонтируемой техникой в обратную сторону;
в) процесс ремонта техники может отличаться по времени от процесса ввода нового образца в строй в любую сторону, что в соответствующем направлении сдвигает рассматриваемую границу.
Если учесть еще ряд других соображений, например наличие производственных мощностей, необходимых для выпуска дополни тельной продукции, то станет очевидным, что о границе между ре монтируемой и неремонтируемой системами можно сказать лишь сле дующее: если Ср» Сизг , то аппаратуру следует считать неремон тируемой, а если С р « Сизг , то ремонтируемой. Это правило от носится не только к аппаратуре в целом, но и к отдельным ее устройствам, блокам и элементам.
Когда соотношение Ср и Сизг не столь очевидно, то решение
33
должно приниматься как с учетом приведенных, так и дополнитель ных соображений для каждого вида аппаратуры связи и боевого управления в отдельности.
К числу стоимостных критериев эксплуатационной технологич ности следует отнести также относительные стоимости комплектов ЗИП и контрольно-измерительной аппаратуры (КИА), которые можно
рассчитать |
по формулам |
|
|
||
|
|
|
лзип |
Сзип |
|
|
|
|
NCU3i |
' |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
кКИА |
^НИА |
|
|
|
|
N Сизг |
’ |
|
где Сзип |
и |
СНИА - стоимость |
комплектов ЗИП и контрольно-изме |
||
рительной |
аппаратуры, |
обеспечивающих эксплуатацию N образцов |
|||
аппаратуры |
в |
течение |
заданного |
времени. |
Перечисленные выше критерии могут считаться основными при оценке эксплуатационной технологичности аппаратуры автоматизи рованного управления и связи. Для исследования отдельных вопро сов эксплуатационной технологичности мргут использоваться и до полнительные критерии.
При решении задач контроля, ремонта, технического обслужи вания и перевода из состояния в состояние методами теории мас сового обслуживания существенную помощь может оказать введение интенсивностей выполнения соответствующих операций.
Для сравнения по эксплуатационной технологичности образцов аппаратуры, имеющих одинаковое назначение, но различное конст руктивное решение и число элементов, удобно пользоваться удель ными показателями, представляющими собой отношение среднего вре мени контроля, ремонта, технического обслуживания или перевода
из состояния в |
состояние |
к числу элементов образца аппаратуры М |
|
или его средней |
наработке |
на отказ |
Т : |
|
t 1 |
t |
т |
|
М ’ |
Рассматривая процесс контроля, ремонта и технического об служивания аппаратуры, можно разбить его на ряд операций, каж дая из которых характеризуется своей длительностью. Число вы деляемых операций может быть различным в зависимости от под робности деления, что, в свою очередь, определяется постанов кой задачи исследования.
34
В общем случае время ремонта можно разделить на три состав ляющие:
1)время установления факта наличия отказа Ѳ ^ ;
2)техническое время ремонта Ѳтм.,куда входят время подготовки техники к ремонту, время подготовки КИА и инструмента, время отыскания отказа, время его устранения и время, израсходован ное на послеремонтный контроль и регулировку;
3)непроизводительные потери времени Ѳн п .
Время контроля, время выполнения регламентных работ и вре мя перевода из одного состояния в другое могут быть разбиты на следующие составляющие:
1)техническое время;
2)непроизводительные потери времени.
Такое разделение является весьма полезным, так как изучение соотношения между техническим временем и непроизводительными по терями позволяет выяснить, на какую сторону эксплуатационной технологичности (техническую или организационную) следует об ратить внимание в первую очередь. Американские данные, приве денные в работе [9 ], показывают, что для радиоэлектронной ап паратуры непроизводительные потери времени почти в четыре ра
за превышают |
техническое |
время ремонта |
(таб л .3 .1 ). |
|
|
|
|
Т а б л и ц а 3. 1 |
|
Составляющие |
времени |
Относительные |
затраты |
времени в % |
ремонта (средние |
Радиопередатчик |
Радиолокатор |
||
значения) |
||||
®УФ |
1,3 |
|
3 |
|
8 |
|
51 |
||
0 |
|
|
||
ümex |
91,7 |
|
46 |
|
Ѳ,п |
|
|
||
|
|
|
|
|
Однако, |
решая организационные вопросы, не |
следует забывать |
и о технической стороне. Техническое время ремонта современных радиоэлектронных систем достаточно велико. По тем же данным оно составляет для радиопередатчика 3,75 час, а для радиолокатора
3,77 час.
Анализ сведений о ремонте показывает, что удельный вес от дельных составляющих технического времени ремонта неодинаков. При этом наибольшее время занимает процесс обнаружения неисправ ных элементов, несколько меньшее время - процесс подготовки ра бочего места и оборудования к ремонту. Очевидно, что на решение
35
этих вопросов нужно обращать внимание в первую очередь. Для выработки рекомендаций по улучшению технической сторо ны эксплуатационной технологичности необходимо провести рас
членение технического времени на отдельные составляющие, соот ветствующие различным операциям. В настоящее время наиболее ча сто используются следующие составляющие технического времени контроля, ремонта и технического обслуживания:
1. Время подготовки рабочего места, т .е . время, необходи мое на подготовку инструмента, КИА, источников питания, расход ных материалов и т .п .
2. Время подготовки аппаратуры к последующим операциям.
3. Время, затраченное на контроль параметров (для случая контроля), отыскание неисправных элементов (для случаев ремон та) или на контроль и отыскание неисправных или ненадежных эле ментов (для случаев технического обслуживания).
4. Время, израсходованное на обеспечение рабочего места не обходимым имуществом из комплекта ЗИП или расходными материа лами.
5. Время, необходимое для устранения отказа. При устране нии потенциальных отказов при техническом обслуживании под вре менем устранения будем понимать время замены ненадежных элемен тов или время регулировки с целью возвращения выходного пара метра в границы поля допуска.
6. Время послеремонтной регулировки, потребное на послеремонтную регулировку и проверку ремонтируемого оборудования с целью подтверждения его исправности при условии, что данная
проверка производится силами |
специалистов, осуществляющих |
|||
ремонт. |
|
|
|
|
7. Время, |
необходимое |
на |
контроль качества |
выполненной |
работы начальником или |
специально выделенным |
лицом (контро |
||
лер ОТК). |
|
|
|
|
8 . Время, |
затрачиваемое на проведение заключительных опе |
раций (приведение аппаратуры в первоначальное состояние, убор ку рабочего места и т .п .) .
9. Время заполнения документации.
Опыт эксплуатации показывает, что перечисленные составляю щие являются случайными величинами. Для каждой из них можно найти закон распределения, однако на практике обычно ограни чиваются анализом только средних значений составляющих.
36
Непроизводительные затраты времени можно характеризовать коэффициентом простоя
показывающим, какую в среднем долю общего времени выполнения операций контроля, ремонта или технического обслуживания зани мают непроизводительные затраты времени. Как следует из таблиц, коэффициент простоя при текущем ремонте радиоэлектронной аппа ратуры, по американским данным I960 года, равен для радиопере датчика 0,917 и для радиолокатора 0,46.
§ 3 .2 . ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ВЕЛИЧИНУ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ
Все многообразие факторов по сфере их влияния может быть разделено на четыре группы: схемные, конструктивные, квалифи кационные и организационные. Изучение влияния различных факто ров позволит разработать конкретные рекомендации по проектиро ванию, конструированию и организации эксплуатации. Для разра ботки таких рекомендаций большое значение имеет количественная оценка степени влияния различных факторов, однако в настоящее время не все факторы исследованы в степени, достаточной для количественного описания.
К схемным факторам относятся: назначение аппаратуры, ее сложность, схемное решение, повторяемость узлов, каскадов и элементов, наличие встроенных контрольно-измерительных прибо ров, а также степень автоматизации процессов контроля, поиска неисправностей и прогнозирования отказов.
Назначение аппаратуры и ее сложность, с одной стороны,опре деляют требования к ее эксплуатационной технологичности, а с другой - ее рабочие характеристики.условия же размещения и эксплуатации определяют возможную квалификацию обслуживающего персонала, организацию ремонта и технического обслуживания и ряд других факторов, обусловливающих величину критериев экс плуатационной технологичности.
Часто в радиоэлектронной аппаратуре можно встретить не оправданное с точки зрения надежности и ремонтопригодности раз нообразие схемных решений каскадов, выполняющих одну и ту же (функцию. Это сильно затрудняет процесс отыскания неисправно
|
37 |
стей и приводит |
к увеличению числа типономиналов элементов,что, |
в свою очередь, |
увеличивает объем и стоимость ЗИП. |
Последнее обстоятельство можно наглядно проиллюстрировать следующим примером. Пусть в аппаратуре имеется 100 радиоламп. Определим при различном числе типов ламп состав ЗИП, обеспечи вающий вероятность нормального функционирования аппаратуры в те
чение заданного времени |
t |
, |
равную 0 ,9 . |
Интенсивности отказов |
|||||
радиоламп Л будем полагать одинаковыми, |
а произведение At= |
0 ,1 . |
|||||||
Результаты |
расчета приведены |
в |
табл.3 .2 . |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3. 2 |
|
Количество |
Число эле |
Среднее |
чис |
Количество |
Общее число |
||||
ментов в |
ло |
отказов в |
|
запасных |
элементов |
в |
|||
групп |
|
||||||||
группе |
|
группе |
элементов |
ЗИП |
|
||||
|
|
|
|
|
|
в |
группе |
|
|
100 |
I |
|
|
0,1 |
|
|
2 |
200 |
|
50 |
2 |
|
|
0,2 |
|
|
2 |
100 |
|
25 |
4 |
|
|
0,4 |
|
|
2 |
50 |
|
10 |
10 |
|
|
I |
|
|
4 |
40 |
|
5 |
20 |
|
|
2 |
|
|
5 |
25 |
|
2 |
50 |
|
|
5 |
|
|
9 |
18 |
|
I |
100 |
|
|
10 |
|
|
13 |
13 |
|
Наличие встроенных контрольно-измерительных приборов облег чает процесс контроля и позволяет локализовать место возникно вения отказа. Наличие рационально выбранных контрольных гнезд для подключения приборов в сильной степени облегчает процесс отыскания отказавших элементов.
Решение задачи предварительной локализации отказа возмож но либо введением в состав каждого устройства или блока встро енных контрольно-измерительных приборов, либо созданием едино го комплекта встроенной контрольно-измерительной аппаратуры, позволяющей контролировать выходные параметры и необходимое число параметров устройств и блоков. С точки зрения веса, га баритов, стоимости и удобства использования второй метод бо лее предпочтителен.
Широкие возможности в этом смысле открывает автоматизация процессов контроля, поиска неисправности и прогнозирования от казов. Их быстродействие, точность и достоверность, а также то, что применение автоматических систем контроля позволяет умень шить необходимое число обслуживающих специалистов, в ряде слу-