ВКР (1234295), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

, (3.27)

, (3.28)

- номер последнего контроля работоспособности.

Для уточнения интенсивности постепенных отказов разработана программа в ЭВМ.

Использование позволяет прогнозировать оценку по данному параметру устройства и, следовательно, прогнозировать все виды оптимального ТО. Ясно, что при адаптивном подходе периодичности объемы и технология регламентов постоянно корректируются по результатам оперативного контроля работоспособности. Этот подход является, по-видимому, научной основой для сложившейся практики уточнения регламентов [6].

3.3.2 Оптимальный контроль работоспособности

Оптимизация контроля работоспособности (КР) имеет важное значение для элементов и устройств при последовательном уточнении интенсивности постепенных отказов гамма-распределения времени безотказной работы . Задачу оптимизации КР решим в традиционной постановке, определяя оптимальные интервалы КР по критерию минимума эксплуатационных расходов (ЭР) с учетом погрешностей измерения определяющих параметров изделий.

Предположим, что отказ изделия можно обнаружить только при КР; КР не изменяет вероятностных характеристик качества, во время КР отказов не происходит, каждый КР характеризуется средней стоимостью , каждая единица времени пребывания изделия в неисправном состоянии связана со штрафом . При гамма-распределении времени безотказной работы в классах нерандомизированных стратегий последовательного типа найдем оптимальную стратегию КР [6].

Математическое ожидание ЭР, обусловленных КР и штрафами

, (3.29)

Дифференцирование по дает рекуррентное соотношение для оптимального момента -го КР

, (3.30)

Оптимальный момент первого КР выбираем из условия равенства стоимости одного КР и величины штрафа, накопленного к моменту КР

. (3.31)

Учтем, что , тогда, раскладывая показательную функцию в ряд Маклорена с удержанием первых трех членов, получим итерационный алгоритм для определения

, (3.32)

где , , рассматривается как параметр, который характеризует нормированную дисперсию погрешности измерений.

При начальной вероятности итерационный алгоритм вырождается в аналитическую зависимость

, (3.33)

Функция является монотонно возрастающей и выпуклой вверх на интервале . Если КР не вызывает расходов, то можно применять непрерывный КР . Сростом относительных затрат на КР оптимальный интервал времени до первого КР также растет при , .[1]

Подставляя в найдем момент времени поведения КР

, (3.34)

Полученные соотношения справедливы для оптимизации КР и по критерию максимума коэффициента готовности. Для этого достаточно учесть, что , а - это среднее время КР изделия. Тогда является м.о. суммарного времени вынужденного простоя изделия.[1]

М. о. минимальных ЭР

(3.35)

Для вычисления характеристик оптимального КР при гамма-распределении времени безотказной работы разработана программа ЭВМ [6].

3.3.3 Алгоритм построения оптимального адаптивного регламента ТО изделий

После того, как определены оптимальные групповые периодичности ПО разнотипных устройств различных подсистем, оптимальные объемы (оптимальные группы ПЗ элементов) и технология ПО, можно приступить к оптимизации общего регламента ТО всех подсистем изделия. Основной задачей этого этапа является оптимальная «стыковка» полученных оптимальных решений для отдельных подсистем с целью минимизации УЭР или максимизации КТИ для изделия в целом. Возникающие при этом задачи относятся к теории составления расписаний и решаются методами дискретного программирования. Этот класс оптимальных задач в настоящее время еще мало изучен [6].

Таким образом, при составлении оптимального регламента ТО по фактическому состоянию изделия поэтапно решаются задачи на всех уровнях иерархической лестницы «элемент – устройство – подсистема – изделие в целом». И хотя решение, которое является оптимальным при рассмотрении отдельного элемента, заведомо не является оптимальным на уровне рассмотрения совокупности подсистем изделия, определять его все же необходимо. Сравнение этого решения с полученным на самой высокой ступени иерархии показывает, как сказывается на режимах обслуживания элементов и устройств различных систем комплексирование на уровне изделия, как решается проблема «совместимости» подсистем с позиций эксплуатационной технологичности и оптимизации ТО [6].

На плакате ДП 23.05.03.06.152.4 лист 2 показана блок-схема алгоритма построения оптимального адаптивного регламента технического обслуживания изделия. Она требует некоторых пояснений.

Перед началом эксплуатации технического изделия должны быть решены последовательно следующие задачи:

1. Собрана необходимая статистическая информация о внезапных и постепенных отказов составляющих элементов, устройств, подсистем и изделия в целом;

2. Получены статистические данные по стоимостям проведения ПЗ элементов, ПО устройств, подсистем и изделия в целом, по стоимостям проведения АР и КР, а также по величине штрафа за простой изделия;

3. составлены перечни элементов, устройств и подсистем изделия, для которых ТО проводится оптимально или по наработке;

4. проведен рациональный выбор и сделаны оценки основных контролируемых параметров элементов, устройств, подсистем и изделия в целом и определены критические значения этих параметров для основных режимов работы технического изделия;

5. по исходной статистической информации определены оптимальные периодичности индивидуальных и групповых ПЗ элементов, ПО устройств, подсистем и изделия в целом, а также моменты проведения первых двух КР изделия в целом по расчетным формулам, полученным во второй, третьей и четвертой главах;

6. составлен оптимальный регламент ТО изделия на ближайший период времени эксплуатации (например, на год), включающий в себя следующие основные элементы:

а) оценку трудоемкости проведения робот по ТО и расчет необходимого количества обслуживающего персонала;

б) составление перечня контрольно-измерительного и ремонтного оборудования, которое необходимо для проведения ТО;

в) определение потребного числа запасных частей и составление соответствующей заявки для органов снабжения;

г) составление общего плана-графика проведения всех видов ТО на ближайший период времени эксплуатации [6].

При профилактических заменах элементов, профилактическом обслуживании устройств и подсистем технического изделия одновременно проводится измерение их основных контролируемых параметров. По уточненным данным об основных контролируемых параметрах после каждого КР изделия с помощью метода скользящего среднего производится уточнение интенсивностей постепенных отказов элементов, устройств, подсистем и технического изделия в целом и корректируется общий план-график проведения всех видов технического обслуживания изделия. Также определяются оптимальные моменты проведения следующих двух КР изделия. Таким образом, после каждого КР изделия проводится уточнение составляемого ранее оптимального регламента технического обслуживания, т.е. регламент адаптируется к условиям эксплуатации [6].

В зависимости от критериев оптимизации и типа ограничений могут быть составлены следующие формы оптимальных адаптивных регламентов: по максимуму коэффициента технического использования – прямая задача, по минимуму м.о. удельных эксплуатационных расходов – обратная, без ограничений и с ограничениями (в виде функционалов и в смешанном виде).

Последовательное уточнение оптимальных решений при адаптации регламента ТО требует проведения значительного объема вычислений. В Приложении 5 предлагается комплекс программ для оптимизации технического обслуживания изделий, составленный на языке программ ЭВМ. Используя данный комплекс, инженер при небольших затратах времени может получить оптимальные решения с требуемой степенью точности [6].

3.4 Выводы по методам технического обслуживания

Все известные методы технического обслуживания изделий в той или иной мере являются методами ТО по фактическому состоянию. В последнее время имеется тенденция определять состояние изделий совокупностью технико-экономических характеристик, а не только наработкой [6]

Необходимым условием оптимизации ТО является наличие статистической информации о процессах управления и возможность выбора стратегий обслуживания. Все оптимальные задачи ТО решаются в условиях неопределённости: часть информации отсутствует, часть известна с той или иной степенью точности. Для раскрытия неопределенности целесообразно использовать адаптивный метод [6].

Рассмотрен метод адаптивного оптимального контроля и прогнозирования работоспособности изделий, прогнозирования оптимального ТО. Применение такого метода, по-видимому, может служить научной основой для сложившейся практики уточнения регламентов [6].

При составлении оптимального адаптивного регламента ТО по фактическому состоянию изделий необходимо поэтапное решение задач на всех уровнях иерархической лестницы «элемент – устройство – подсистема – изделие в целом», установленных на одном объекте. Предложен алгоритм составления таких регламентов [6].

Конечным результатом составления оптимального адаптивного регламента ТО изделий является решение следующих задач: оценка трудоемкости работ по ТО и определение необходимого количества обслуживающего персонала; составление перечня оборудования, необходимого для проведения ТО; расчет потребного числа запасных частей и составление общего графика проведения всех видов ТО на ближайший период эксплуатации [6].

После первичного составления оптимального составления оптимальный регламент постоянно корректируется после каждого контроля работоспособности технического изделия, чем обеспечивается адаптация регламента к условиям эксплуатации [6].

Поскольку составление и постоянное уточнение оптимального адаптивного регламента ТО требуется проведения значительного объема вычислений, то разработан комплекс программ для определения оптимальных решений на языке программ ЭВМ [6].

Полученные результаты могут быть полезны при составлении и дальнейшем уточнении регламентов технического обслуживания различных видов изделий [6].

3.5 Оптимизация технического обслуживания на примере обслуживания типовой радиостанции в зависимости от его фактического состояния

Рассмотрим пример оптимизации ТО типовой радиостанции, используемой на подвижном составе, в зависимости от ее фактического состояния [6].

Основным определяющим параметром радиостанции является мощность. Однако в настоящее время при эксплуатации практически не собираются статистические данные по ухудшению мощности радиостанции. Сбор статистической информации производится только по отказам отдельных элементов – блок питания, приемопередающих блоков ПП-1, манипуляторы и т.п. Основной причиной отказов передатчика является отказы приемопередающих блоков ПП-1.

Рассмотрим оценку стоимостей проведения ПЗ – и АР i-го элемента – . В качестве обычно выступает оптовая цена элемента. Стоимость проведения АР элемента складывается из трех экономических показателей: оптовой цены , стоимости выполнения работ по отысканию и устранению неисправности b стоимости ущерба от простоя на АР

Характеристики

Список файлов ВКР