СРАВНИТЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ДВУХ СТРАТЕГИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Одной из наиболее распространенных стратегий эксплуатации в настоящее время является стратегия, ,в которой решение о восста­новлении или проведении профилактики принимается либо по исте­чении определенного заранее заданного времени Т, либо при обна­ружении неисправного элемента в системе, независимо от того, находится ли система в работоспособном или неработоспособном состоянии. Будем называть такую стратегию в дальнейшем стра­тегией 1.

Таким образом, по аналогии со стратегией 2 в стратегии 1 пе­риод регенерации системы является также случайным и, начинаясь от момента обновления системы (/0 = 0), заканчивается:

в момент Т проведения плановой профилактики, если на протя­жении интервала эксплуатации от t = 0 до t=T ни один элемент системы не отказал;

в момент ti в интервале от 0 до Т, когда по результатам контро­ля установлено, что в системе имеются отказавшие элементы.

Не вдаваясь в подробности алгоритма моделирования процесса эксплуатации по стратегии 1, а используя полученные результаты для одной из моделей конкретной системы с избыточностью, сравним стратегии 1 и 2 по основным характеристикам, приведенным в § 4.5,

Схема соединения системы по надежности приведена на рис. 4.4, из которой следует, что система имеет две пары резерви­рованных элементов и один нерезервированный (резерв нагружен­ный). Среднее время безотказной работы элементов 7’ш = 426 ч„ 102 = Тйй= 1920 ч, Тм — 7оз = 216 ч.

Система может в процессе эксплуатации переходить в одно из 32 состояний элементов.

В табл. 4.1 приведены результаты расчета промежуточных дан­ных и основных характеристик стратегии 1 и 2 при моделировании

1000 процессов регенерации состояния системы. Затраты на плановую профилактику, про­водимую через 50 ч эксплуата­ции, или на предупредитель­ную профилактику составляют в зависимости от состояния системы от 0,3 до 2,3 ч, а затра­ты на восстановление — от 1,9 до 2,3 ч.

Для правильного анализа и сравнения характеристик рассмат­риваемых стратегий следует помнить, что удельные затраты на профилактику или восстановление определяются как затраты на I ч наработки, а средние затраты — как затраты на профилактику или восстановление на одну регенерацию процесса без учета за­їр, и на контроль состояния. Для рассматриваемой системы сред­ние затраты на профилактику Сі = 0,89 ч, а средние затраты на инее і аиовление С2=2,1б ч.

Результаты моделирования показывают несомненные преиму­щества стратегии 2 перед стратегией 1.

Полезная суммарная наработка системы Ты —общее время оеютказной работы системы по назначению в рассматриваемом пе­риоде времени, эксплуатируемой по стратегии 2 при шаге контро- III 1—{2—4) ч, превышает в 1,36 раза полезную суммарную на — p. точ ку системы Тл при эксплуатации по стратегии 1 (кривая 1 из рве. 4.5), а снижение удельных затрат на эксплуатацию состав — I iif і Л Г в, при шаге контроля 2 и 4 ч— 1,16 и 1,3 раза соответст­венно (кривая 2 на рис. 4.5).

На рис. 4.6 приведены зависимости показателя готовности Кт, вероятности безотказной работы системы P(At) и показателя опе­ративной готовности

/С0Г=Нт/,(6 t+kt)

/=»оо

от принятой стратегии эксплуатации и шага контроля.

■ Из сопоставления данных следует, что для стратегии 2 показа­тель готовности, вероятность безотказной работы системы и пока­затель оперативной готовности превышают при любом заданном интервале между моментами контроля соответствующие значения / Кг, Р{№) и Кот для стратегии 1.

Расчеты показывают, что при интервале между моментами кон­троля в I ч количество плановых профилактик через 50 ч нара­ботки для исследованной при моделировании системы равно 735, количество предупредительных профилактик по правилу (4.19) — 147, а при интервале, равном 2 ч, количество плановых профилак­тик уже составляет 842, а предупредительных профилактик толь­ко 11.

Одним из путей внедрения и повышения эффективности страте­гии 2, основную долю затрат в которой составляют затраты на кон­троль состояния системы, является использование бортовых ЦВМ для оценки состояния системы и принятия решения на проведение каких-либо работ на ней. В этом случае затраты на контроль мо­гут быть сведены к минимуму благодаря автоматизации операций по идентификации технических состояний.

При внедрении системы контроля с помощью бортовой цифро­вой вычислительной машины эффективность применения правила управления (4.19) значительно возрастает, так как шаг между мо­ментами контроля при снижении затрат на сам контроль может быть уменьшен. В этом случае повышается количество предупреж­денных отказов системы в полете, возрастает вероятность безотказ­ной работы системы и вследствие этого эффективность эксплуа­тации в целом.

Глава V