Метод оптимізації процесу відновлення бортового обладнання суднових комплексів в умовах експлуатації (стр. 3 )

– середні витрати системи забезпечення за період, що розглядають.

Вартість відновлення складних технічних систем, що складаються зі значної кількості блоків, модулів, плат або інших конструктивно-змінних одиниць (КЗО), не враховуючи вартість робіт щодо пошуку та усунення відмови блока в експлуатувальній організації, доцільно оцінювати за допомогою виразу:

, (2)

де – математичне очікування витрат на відновлення БО СК за період, що розглядають;

– закупівельна ціна об'єкта БО СК (вузол, блок, агрегат) -го типу;

– повнота відновлення -го блока в експлуатуючій організації;

– середня кількість замін -го блока (КЗО) системи за період експлуатації , що досліджують;

– кількість типів КЗО, що підлягають відновленню.

Витрати системи забезпечення визначаються за існуючою методикою планування поставок запасних частин.

На підставі аналізу існуючих показників ефективності складних технічних систем та відповідно до мети дослідження пропонується оцінювати вплив системи відновлення БО СК на ефективність процесу їх технічного обслуговування і ремонту за допомогою таких показників: – стаціонарний коефіцієнт готовності судна; – середня сумарна вартість відновлення БО СК за період, що розглядають; – середня кількість замін (відновлень) об'єктів БО СК за визначений період експлуатації.

У третьому розділі “Формалізація процесу технічної експлуатації суднових комплексів” розроблено вимоги до математичної моделі процесу технічної експлуатації БО СК, обрано клас моделі та метод моделювання. Це дало змогу розробити формалізований опис досліджуваного процесу, обґрунтувати техніко-економічні показники його ефективності та критерій оптимальності, здійснити математичну постановку часткових завдань дослідження.

Згідно з метою функціонування системи ремонту, ефективністю підсистеми відновлення БО СК будемо вважати її спроможність підтримувати на заданому рівні готовність суден до використання. Готовність суден до використання характеризується стаціонарним коефіцієнтом готовності, що характеризує одночасно дві різних властивості об’єкта – безвідмовність та ремонтопридатність.

Розглядаючи судно як сукупність функціональних систем, його представлено у вигляді складної технічної системи з елементами, що з’єднані послідовно. Таке представлення дає змогу вважати судно системою, що є визначеним узагальненням послідовних систем, для кожної з яких може бути знайдено свій показник ефективності. Тобто, судно формалізовано як систему з мультиплікативним коефіцієнтом ефективності і стаціонарний коефіцієнт готовності визначають як:

, (3)

де - стаціонарний коефіцієнт готовності -ї підсистеми.

, (4)

де – середня тривалість знаходження -го об'єкта в справному стані;

– середня тривалість відновлення - го об'єкта БО СК.

Зрозуміло, що середній час відновлення БО СК є характеристикою системи відновлення і визначає її вплив на ефективність процесу ТО і Р. Величину пропонується визначати за виразом:

, (5)

де – середня технологічна тривалість заміни j - го об’єкту;

– імовірність наявності елемента j - го виду в обмінному фонді ремонтного центру за період t, що розглядається;

– середня кількість замін j - го об’єкта на одному судні за період, який розглядається;

– середня тривалість очікування об’єктів заміни в експлуатації за їх наявністю (поставки).

Середню кількість замін -го елемента складної системи з гарантованою імовірністю заміни (1 – α), α > 0 за період експлуатації t визначають за відомим виразом для випадку кінцевого часу експлуатації:

, (6)

де – середня тривалість наробітку - ї системи до відновлення, ;

– середньоквадратичний відхил наробітку -ї системи до відновлення, ;

Uα – квантіль нормального розподілу для заданої гарантованої імовірності заміни (1–α), α > 0.

Для визначення середньої тривалості наробітку -го об'єкта до відновлення та витрат часу за цей період розроблено математичну модель процесу ТО і Р у вигляді регенерувального процесу відновлення.

У моделі експлуатація працездатного БО СК починається у момент часу . Об’єкт безперервно функціонує при переході (наробітком в порту нехтуємо). Відмова, яка з’явилась у випадковий момент часу , виявляється самостійно через час , або з імовірністю її буде виявлено під час чергового контролю працездатності. Імовірність виявлення відмови є характеристикою засобу контролю, який застосовують на цьому етапі, і не залежить від кількості попередніх. Контроль здійснюють через кожні x годин наробітку. Засіб контролю може видати хибну інформацію про відмову об’єкта з ймовірністю q. Якщо в результаті контролю технічного стану встановлюють, що об’єкт працездатний, він продовжує функціонувати. У разі видачі засобом контролю інформації про відмову (відмова, “хибна” відмова), а також самостійного виявлення відмови при переходах проводять поглиблений контроль з пошуком місця відмови та відновленням об’єкта контролю.

Випадковий процес , що характеризує стан системи в момент t, визначено як:

Загальний вираз для математичного очікування періоду регенерації (середнього часу наробітку системи до відновлення) має вигляд:

де – функція розподілу наробітку БО СК до відмови;

– функція розподілу часу самостійного прояву відмови;

– призначений ресурс (період дослідження), де n – кількість контролів.