Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Владимирович Г.И. Управление запасами. Методы расчета индивидуальных и групповых комплектов запасных элементов

.pdf
Скачиваний:
16
Добавлен:
29.10.2023
Размер:
7 Mб
Скачать

135

 

 

d p J i t )

 

 

 

 

Л*., Pk. J t ) +

(5 .5 )

 

 

 

d t

= i A „ + Q k ) P S i )

+

 

 

 

 

 

 

 

При выводе этого уравнения принято во

внимание, что рас­

сматриваемая совокупность

макет

находиться

в состоянии

к

в

момент времени

t

+ A t

в следующих случаях:

 

 

 

 

-

если

она

находилась

в состоянии к

в момент t

,

и за

время

Д t

никаких изменений состояния не

произошло;

 

 

 

 

-

если она в момент времени

t находилась в состоянии

 

к

- 1

, а за время

A t

произошел один отказ;

 

 

 

 

-

если она в момент

t

находилась в

состоянии

к

+ У

,

а

за

время

At

доставлены

Y

элементов.

 

 

 

 

На основании уравнения (5 .6 ) может быть написана система уравнений, характеризующая процессы в СУЗ:

dP- f t-

= - 2 fi m+ J t ) + пАртШ ',

 

 

—^ - ^ = -(пД + 2 f i ) p m( t ) + n A p m^ t ) ;

 

 

 

 

 

” APm. J t ) ;

.

 

d P m -d t)

 

 

 

 

 

d t

= ~ ( nA + M)

t / + nA p m_ j t );

 

 

d p & * .№

 

 

'

 

 

d t -----= " H + j O f y +>W

+ nAP j ^ ) + 2 W m + № '

 

d p A t )

+

 

+ n A p ^ } X ) + 2 p p mi t ) \

(5 .6 )

— d t

 

d p - j i t )

 

 

 

 

d t ~

= ~ n AP ? - l t ) +

пАР<1-гМ + Р Р » - М ) \

 

dP i W

= - n A p J t ) + n A p J t ) + t i p ^ t ) ;

 

d t

 

 

 

 

 

 

d p , (t)

- - n A p j t ) + n A p J t ) + p p ^ { t )

;

 

d t

 

 

 

 

 

 

d p j t )

= - n A p o( t )

+ fip ? ( t ) .

 

 

d t

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

136

Система уравнений (5 .6 ) может быть решена при известных начальных условиях , в качестве которых можно выбрать

I

при

к

=

о ;

А “ > НО

 

 

 

(5 .7 )

при

к

»

/ .

Кроме того, при решении системы (5 .6 ) необходимо учесть условие полной группы событий

m+f

(5 .8 )

Е / М - / .

 

При анализе СУЗ, имеющей пополнение с постоянным размером заявки, необходимо определить величину коэффициента готовности для стационарного режима функционирования СУЗ. Известно, что стационарный режим характеризуется условием

(5 .9 )

Urn t —-ев

При этом условии система дифференциальных уравнений (5 .6 ) приводится к системе однородных алгебраических уравнении

( 5 . I I ) , при составлении

которых учтено

вытекающее из

выраже­

ния (5 .9 ) равенство

 

 

 

 

 

 

 

llm

p ( t ) = P .

 

 

 

t —ОО

К

 

*

 

 

 

 

В соответствие с этим условие полной группы событий

(5 .8 ) должно быть записано

в ш де:

 

 

 

 

ЛН|

=

1

 

 

 

 

(5 .10)

А2*0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 2/АРя,+, + ПЛРт =

0

 

 

 

- и + 2 ^ P m + n A P _ = 0;

 

 

-(пА + и) Рт

+ па Р = 0 ;

>

(5 . II)

4

rv

ш-/

 

т- 2

 

-1лЛ +fi) Рт.2+ пДР.3=0;

“ И + P ) pf+ 2 + пЛ р?+ ( = 0 ’

137

- l nA + P ) pf + , +

n A P f

+

2 p P

+(= 0 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m-И

 

 

-(лл + ц ) ^

+

nA

Pf _f +

2fx

pm = о

;

 

- n A P m + n A P

+ a Pm = 0 ;

 

 

 

f - /

 

 

f-2

r

 

 

 

 

- n A P

+ n A P

 

и p

= o :

>

(5 .I I )

 

f- z

 

 

f -э

Г Л7-2

1

- лЛР + лЛР

+ u P m

 

= 0

:

 

 

 

2

 

/

Г

^ + 2

 

 

-

лЛР; +

nA Р

+ fz Р

= 0 ;

 

 

 

-

пЛРп +

и Р

= 0 .

 

 

 

 

 

 

0

~

я;

 

 

 

 

 

 

Введем обозначение

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

р

_

м

 

(5 .12)

 

 

 

 

 

5

л Г

 

 

Перепишем систему уравнений ( 5 . II)

с учетом

обозначения

(5 .1 2 ):

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-

p.

-

H

' U

-

o ;

 

 

 

 

 

р „ . , - (' + 2 ’^

 

= 0 ;

 

 

 

 

 

Р

- У + ? ) Р

= 0 ;

 

 

 

 

Р

-С/+ ? ) Р

= 0 ;

 

 

 

 

т - з

 

 

т - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 .13)

138

 

Р

+

Е Р_

 

-

Р

 

= 0

;

 

 

 

I

 

'

 

ф+г

 

г

 

 

 

 

 

F.

+

<

pf „ - ' i

 

 

;

 

(5.13)

 

 

 

?

р? - р ,

= о .

 

 

 

 

Решая систему (5 .1 3 ),

 

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

*

2 ^ Р

 

;

 

 

 

 

 

 

 

 

m

 

 

7

 

m+f 1

 

 

 

 

Р* = 2 ^

(1 + 2\)

[) +

Х)тЧ кРт+(

 

при у + /< А $ го -/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^5.14)

 

р? = 2 5 [ С / + 2 ? П |+ ? ) 5 " - / ] р. „

;

 

РЛ = 2 ^ | ( / + 2 ^ ) [ ( / ^ ) f - ( / - b ^ " ' ‘ '<+

/ ] - ( /

+ 3 5 )|p w

при 0 < A < f - /.

Вероятность

Pm+J

может быть определена из уравнения

(5 .1 0 ).

Подставив в него

формулы

(5 .1 4 ),

 

получим

 

 

Рт+, = l + b f y W + K ) 1 / + ^ Г , ' * + 2 ? [ ( / +

2 5 ) ( / + у

+ ^ 2 ? | ( / +

2 ^ [ ( / + ^ ) Т - ( / + ^ ) 2 ' * + /] - (/•+ 3t=)J .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.15)

Так как коэффициент готовности технической системы вы­

числяется по известной формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 .16)

то выражение для коэффициента готовности может быть получено

путем подстановки уравнения

(5 .1 5 )

в формулу (5 .1 6 ). После

указанной подстановки и соответствующих алгебраических преоб­

разований будем иметь

 

 

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/+

тцг + тъ(1 + 2Ъ){1+Ъ)*

(5 .17)

 

 

 

 

 

139

В частном случав для т = 2

К г

_L

(5.18)

1 / + 2 ^ + 4 ^ г + 4 ^ 3

Обратимся теперь к

равенству (5 .1 2 ).

Если подставить в не­

го выражение

то величина

^ ” П К Ч

Так как произведение

ЛЛТ = а

(5 .19)

представляет собой среднее ожидаемое число отказов элементов группы в течение среднего времени пополнения, то

(5 .20)

Подставим равенство (5 .20) в выражение (5 .1 7 ). После ал­ гебраических преобразований будем иметь

 

 

f + *

(5 .21)

* г я '

-

 

 

 

 

а * ( а г- 1 ) + т ( а + 2 ) ( а + /) ^

 

Нг

1

а 3 + 2 а 2 + 4 а + 4

(5 .22)

Соответственно .для коэффициента простоя будем иметь

 

 

 

f +г

(5 .23)

К . = - ж

 

 

1

 

а * ( а г - 1 ) + л?(а + 2 ) ( а + / ) ]

 

а для частного случая

( /77 =

2)

 

К т

а Г + 2 а г + 4 а + 4

(5 .24)

 

 

 

 

140

На ри с.5 .2

представлено несколько зависимостей К п от т

при различных а

. Там же пунктирными линиями проведены со-

Р и с.5 .2

Зависимости коэффициента простоя от числа элементов

в

запасе в СУЗ с постоянным размером заявки

Сравнение

этих кривых показывает, что при малых значениях

а < 0 ,5

необходимое число элементов запаса при рассмат-г

риваемых видах пополнения практически остается одинаковым. При средних значениях 0 ,5 < а. < 2 для обеспечения того же

141

коэффициента готовности СУЗ с пополнением с постоянным разме­ ром заявки требует примерно вдвое большего числа элементов за­ паса. Если же расход элементов велик , то СУЗ с непрерывным пополнением имеет еще большее преимущество.

Следовательно, по необходимому числу элементов в запасе СУЗ с пополнением при постоянном размере заявки несколько про­ игрывает СУЗ с непрерывным пополнением. Но так как СУЗ с непре­ рывным пополнением имеет большой выигрыш по сравнению с СУЗ с

периодическим пополнением, то

очевидно, что СУЗ с

пополнением

с постоянным размером заявки

имеет

преимущество по сравнению

с СУЗ с периодическим пополнением.

 

 

 

 

 

 

§

5 .3 . Исходные соотношения.

Случай одной заявки

 

Рассмотрим отличия случая одной заявки от случая двух за­

явок,

сохранив исходные данные, сформулированные

в

§ 5 .2 .

 

Граф переходов для случая одной заявки приведен

на ри с.5 .3 .

Он отличается от

графа, изображенного

на ри с.5 .1 ,

только тем,

что

интенсивность

переходов из состояния т +

I

в

состояние

у -

+ /

, а также

из состояния т в

у

равна

, а

не 2 |U , как

это было в случае двух заявок.

В соответствие с этим изменится выражение для темпа попол­

нения. В нашем случае

при 0 ^ к <

~y

 

0

;

Q

 

ш ^ I. ^

(5 .25)

при

. /

р-

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, система уравнений (5 .13) для случая одной заявки должна быть записана в виде:

р. - ? р„ . , = ° ;

= о ;

р „.г - 1 ' + 5 )р- г ° ■

(5 .2 6 )

п ■

142

Р +

t Я

-

р = 0 '

 

f- 2

*

 

 

Я + р р

- р

= п •

>

О

'/JU,

 

и ’

(5.26)

5 Рт - Р„

= о .

 

^

т

О

 

 

 

1

 

 

 

Рис.5 .5 . Граф переходов в

системе с постоянным размером

заявки в случае

одной заявки

143

Решением системы

(5 .26)

будет являться

 

 

 

 

 

Рк =

Ч У +

Ч Г

“ Рт+,

при

/n « A « - f - + /;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Н 5 .2 ? )

 

 

Р =

? [(/

 

( I + 5) ’

-

? ] Р „ ,

при о « * < f

-I.

 

На основе уравнения

(5 .10)

определим вероятность

Рm+f •

Рт +( = , + ^j 2

( ' + ^ Г * + ^

+ $ )? - ' ] + * £ [ ( / + + -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

?-Jk

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- (/ + ^ ) г

- ъ ] \ .

 

(5 .28)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, коэффициент готовности технической системы в

случае одной заявки определится так:

 

 

 

 

для т

» 4

 

 

i f

 

 

 

 

 

 

 

*г= /-{/-Ц/+ т £ ) + *

 

[/ + т ( , + ^ ] Н / + ^ ( 2 П

) р + #

М

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 .29)

и для

т =

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А = / -

 

г

5

 

 

 

 

 

 

 

 

г

 

z + ^ + v + V

 

 

После использования равенства

(5 .2 0 )

будем иметь

следую­

щие выражения для коэффициента готовности:

 

 

для

т >

4

 

 

 

f +2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Kr - i - - s - r

----------------

 

: ---------------------------------

 

 

 

 

 

{5 .'з о )

 

 

а т (а - а + т - 2 ) + { 1 + а) [а + 5 а + т а + т + 2)

 

 

и для

т =

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

я

= / -

- j

-----^

------+ а +-/

 

(5 .31)

 

 

 

 

 

г

 

а *

+ а

 

 

 

 

Соответственно для коэффициента простоя будем иметь

 

для

т > 4

 

 

 

 

?+ 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V Г

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 а

 

 

 

 

(5 .32)

=

 

~ Т 7 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

( а + 5 а + т а + т + 2 )

 

 

 

 

й ( а - а + т - 2 ) + { 1 + а )

 

 

 

144

а для т = 2

(5 .33)

а 3 + а г + а +1

Расчеты по этим формулам показывают, что при тех же исход­ ных данных и том же числе запасных элементов коэффициент про­ стоя в случае одной заявки примерно в два раза больше, чем в случае двух заявок. Следовательно, случай двух заявок более выгоден. Если применение случая одной заявки не вызвано ка­ кими-либо другими причинами, то этот способ использовать не­ целесообразно. Поэтому в дальнейшем анализ СУЗ с пополнением при постоянном размере заявки будет производиться только для случая двух заявок.

§ 5 .4 . Коэффициент

запаса и чувствительность

Определим зависимости

коэффициента запаса р от парамет­

ра а при постоянном Нп и сравним их

с соответствующими

зависимостями для СУЗ с непрерывным пополнением.

Расчеты показывают, что при использовании СУЗ с постоян­

ным размером заявки зависимости

 

v

p = (j)(fl)

при

Н п =

c o n st.

имегфг такой же вид, как у

СУЗ с

непрерывным пополнением или

у СУЗ с периодическим пополнением. Лишь величина коэффициен­ та р имеет большее значение при том же значении а .

Следовательно, все выводы § 2 .6 и 4 .6 относительно целе­ сообразности унификации и стандартизации элементов и преиму­ ществе групповых комплектов запаса применимы и к СУЗ с попол­ нением с постоянным размером заявки.

Определим теперь чувствительность СУЗ с

постоянным раз­

мером заявки.

Для этого рассчитаем величину

Д К п для некото­

рых значений

а и т

. Результаты расчетов представлены

в табл .5 .1 .

 

 

 

Сравнение

этой таблицы с соответствующей табл .4 .1 пока­

зывает, что СУЗ с постоянным размером заявки имеет меньшую чувствительность к изменению интенсивности отказов элемен­ тов технической системы, чем СУЗ с непрерывным пополнением.

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ