Файл: Теоретические основы эксплуатации средств автоматизированного управления учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 207

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

 

343

H = f ~ -

/

(16.44)

/+тцг + тц(/+2'§)(/+'£>у

В частном случае для я?= 2

н = /_

1

.

г!+2ц+4цг+4ц3

Обратимся теперь к равенству (16.39). Если подставить в него выражение

1

F

то величина

/

^ /7 ^ 'Г

 

Так как произведение

 

пК% = а

(16.45)

представляет собой среднее ожидаемое число отказов элементов

группы в течение среднего времени пополнения,

то

 

1

(16.46)

 

^ ~ а

 

Подставим равенство

(16.46)

в выражение (16 .44). После ал­

гебраических преобразований получим

 

 

 

Д I л

 

 

 

„Т +2

(16.47)

« г = /~

ß z (аг-т)+т(а+2)(си-!)^

 

 

 

Соответственно коэффициент простоя группы будет

 

 

-Г+2

 

н„-

а

(16.48)

"

аТ (аг~т)+т(а+2)(а+1)^

Как видно из полученных выражений, коэффициент готовности группы в случае пополнения с постоянным размером заявки пол­ ностью определяется параметром а и величиной т . Следователь­ но, при расчете количества элементов в запасе необходимо пред­ варительно определить среднее ожидаемое число отказов в груп­ пе а .


344

Если система состоит

из I

груш ,

то величина частного

коэффициента готовности

дан

всей системы может быть найде­

на из выражения

(16 .19).

 

 

 

§ 16 .7 .

ИСХОДНЫЕ СООТНОШЕНИЯ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНОГО

 

 

ПОПОЛНЕНИЯ ЗАПАСОВ

При непрерывном пополнении так же,

как и при пополнении с

постоянным размером заявки, в

качестве

основного показателя це­

лесообразно выбрать величину коэффициента готовности системы. Вследствие этого исходные соотношения должны выражать связь меж­ ду величиной частного коэффициента готовности нг и параметрами системы. Выведем эти зависимости дня простейшей СМТО (см. рис.1 6 .7 ). При этом воспользуемся методами теории массового об­ служивания.

Примем за состояние СМТО число заявок и , находящихся в си­ стеме снабжения, и будем решать задачу по установлению искомой зависимости при следующих допущениях:

1) элементы запаса в процессе хранения имеют интенсивность отказов о ), а после постановки в систему - А ;

2)время пополнения Z - случайная величина, распределен­ ная по экспоненциальному закону с параметром jx ;

3)система снабжения имеет неограниченную пропускную спо­ собность. Отказов в пополнении не происходит;

4)если при очередном отказе в комплекте ЗИП не окажется необходимого элемента, средство выключается и простаивает в неисправима состоянии до его прибытия. Отказов средства в вы­ ключенном состоянии не происходит;

5)средство непрерывно эксплуатируется в течение достаточ­ но длительного времени.

Из четвертого допущения непосредственно следует, что

0 « я « /п-ь/.

Интенсивность поступления заявок, равная суммарной интен­ сивности отказов системы и ЗИП, определится соотношением

Темп пополнения запасов QK полностью определяется числом заявок и интенсивностью пополнения jи . Следовательно,


345

QK= *fl .

(16.50)

Составим общее дифференциальное уравнение, характеризующее процессы, происходящие в СМТО. Используя рассуждения и резуль­ таты, изложенные в § 16.6, имеем

(*> • <К -5П

Так же, как и в случае пополнения с постоянным размером заявки, будем интересоваться только стационарным режимом экс­ плуатации, для которого справедливы условия (16.36) и (16,36а). Подстановка этих условий в выражение (16.51) превращает систе­ му дифференциальных уравнений в систему однородных алгебраиче­ ских уравнений, связывающих между собой вероятности пребывания СМТО в различных состояниях:

-АоР0 + А,РГ 0,

 

- lA+Qt)Pt+A0P0+Q2Pz=0,

 

-(A+C12)P ^A ,P ^ Q 3P=0,

(16.52)

-Q

+АтР = 0 .

 

 

т+І т+і

т т

 

Решением этой системы является равенство

 

К-1

 

 

р =

П А.

 

і=0 4

(16.53)

н

Пп

 

h

 

 

■1=1

1 4

 

Введем обозначение

а=п}X .

(16.54)

После подстановки выражений (16.49), (16.50) и (16.54) в равенство (16.53) получим

 

РX = яо 4к\пU V h / ’

(16.55)

где параметр h

определяется

выражением (16 .I I ) .

 

Величина PQ , входящая в

это уравнение, определяется из

условия (16 .37).

Следовательно,

 


346

Коэффициент готовности системы может быть вычислен по вы­ ражению (1 6 .4 3 ). Подставляя в него равенства (16.55) и (16 .56), после соответствующих преобразований получаем

(16.57)

В частном случае при о)= 0 из формулы (16.57) следует, что

Приведенные выражения дают возможность определить необхо­ димое число элементов запаса при заданном коэффициенте готов­ ности системы в целом. Методика решения этой задачи излагает­ ся в следующем параграфе.

§ 16 .8 . ГРАФО-АНМИТШЕСКИЙ МЕТОД РАСЧЕТА РАЦИОНАЛЬНОГО ОБЪЕМА ЗАПАСОВ ПРИ ЗАДАННОМ ЗНАЧЕНИИ КОЭФФИЦИЕНТА Г0Т0Ш0СТИ ШИ ВЕРОЯТНОСТИ НОРМАЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

Данный метод позволяет определить объем запасов по каждой номенклатуре комплекта запасов при предъявлении к нему следую­ щих общих требований:

-комплект должен обеспечивать заданное значение вероятно­ сти нормального функционирования системы (или заданное значе­ ние коэффициента готовности);

-стоимость комплекта запасных элементов должна быть све­ дена к возможному минимуму;

-полный вес комплекта с упаковкой не должен превышать не­ которого предельного значения &Q ;

-полный объем, занимаемый комплектом запасных элементов с

347

учетом упаковки, не должен превышать объема Ѵ0 , установленно­ го требованиями;

- показатели ремонтопригодности (например, среднее время ремонта) должны удовлетворять заданным требованиям.

Перечисленные требования для СЫТО без пополнения могут быть записаны в виде системы уравнений

2 с. т. =тіп ,

Ы і

L

L

(16.58)

где

с . - стоимость одного элемента

l -г о типа;

 

-

вес одного элемента і

-го

типа с упаковкой;

 

п. -

объем одного элемента

L-го типа в упаковке.

 

Заметим, что в системе (16

.58)

требования минимизации мо­

гут

быть предъявлены или к весу, или к объему комплекта ЗИП.

 

Система (16.58) принципиально может быть решена методами

выпуклого целочисленного программирования. Однако такое реше­ ние весьма сложно и требует применения электронных вычислитель­

ных машин. Поэтому в реальных задачах всегда стремятся

упро­

стить

требования, предъявляемые к комплекту ЗИН. При этом их

часто

сводят к одному условию минимизации. В этом случае усло­

вия расчета комплекта ЗИП могут

быть записаны в виде

 

 

I

г

(16.59)

2. = тіп,

і-і L L

где £■ - стоимость, объем или вес

одного элемента і -го типа.

В основу графо-аналитического метода положен метод произ­

водных, позволяющий преобразовать

систему уравнений (16.59) к

следующему виду:

 


 

 

 

348

 

 

 

Щ± _

1

дч2 -

 

(16.60)

/

 

 

х, dm,

х2

дтг

 

 

где Чі ( Тэ )= 1 - г

(Т3)

- вероятность

отказа

в функционирова­

Qo= /-/?

-

нии элементов і

грушы;

допустимая

вероятность отказа в

 

 

 

функционировании системы;

I- число типов элементов.

Вэтой системе число уравнений равно числу неизвестных,по­ этому система (16.60) имеет однозначное решение. Кроме того, эта система может быть решена обычными методами. Однако наибо­ лее просто она решается при помощи специальных номограмм,одна из которых показана на ри с.16.9.

Методика использования этой и других ей подобных номограмм может быть сведена к двум последовательным этапам.

На первом этапе вычисляются все необходимые исходные дан­

ные.

На втором этапе методом последовательного приближения на номограмме находится множество точек, которые должны удовлет­

ворять

следующим требованиям:

~

-

все

точки должны лежать на кривых ^ (ß . , Л- ,mL) и - щ - =

= if (aL, h.

, rnL) , соответствующих параметрам груш ;

- множество точек, расположенное в верхней части номограм­

мы, должно удовлетворять первому уравнению системы

(16.60);

- множество точек, расположенное в нижней части номограммы, должно удовлетворять второму уравнению системы (16 .60).

Рациональная последовательность операций, проводимых при определении рациональных комплектов элементов запаса, приводит« ся ниже. Эта последовательность и примеры расчета даны примени­ тельно к ЗИП без пополнения или к ЗИП с периодическим пополне­ нием. Для ЗИП с непрерывным пополнением или ЗИП с пополнением при постоянном размере заявки последовательность операций оста­

ется прежней, так как для

этих

видов ЗИП необходимо решить сле­

дующую систему уравнений:

,

 

 

 

.

 

!7ІИпі*5Нп.о

L днш

1

(16.61)

fan* _ _ / 9нп1

•z, am, ~ хг дтг - - xtdmt ’ J