16. Экономическая оценка повышения надёжности проектируемой ас.

Мероприятия разработчика, направленные на повышение безотказности, долговечности и ремонтопригодности, создаваемых или выбираемых средств управления, должны быть экономически обоснованы. Выбор оптимального варианта проектных решений может быть проведен, если будет определена:

• экономически оптимальная безотказность средств управления.

• экономически оптимальный срок их службы.

• выбрана оптимальная стратегия технического обслуживания.

Основным источником получения экономического эффекта от новой разработки более высокой надёжности по сравнению с аналогами является сокращение эксплуатационных расходов на: проведение профилактики и ремонтов, простоев из-за ремонтов и осмотров, сокращение потерь из-за отказов. Методика такой оценки для техники может быть основана на использовании статистических характеристик надёжности.

Для решения такой задачи рассмотрим случай, когда элементы невосстанавливаемые. Повышение их безотказности означает увеличение долговечности объекта - его способности сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. При этом среднегодовое количество элементов, заменяемых в процессе профилактики, уменьшается, что также обеспечивает снижение эксплуатационных затрат. Однако создание более надёжных элементов требует увеличения затрат на разработку. Нужно стремиться, чтобы рост этих затрат компенсировался экономией, полученной за счёт снижения эксплуатационных расходов.

Допустим, что в базовом варианте проекта, взятом зля сравнения, среднегодовое количество элементов i -го вида, заменяемых во время профилактики, составляет n_ic , а затраты на производство этого элемента составляют 3_iс,р. Допустим, что разработчик элементов их усовершенствовал, что привело к увеличению их безотказности, но стоимость производства их возросла до 3_iн.р. Обозначим среднегодовое количество заменяемых элементов нового варианта через n_iн, причём n_iн < n_ic.

Эта среднегодовая величина не должна превышать увеличение затрат на производство новых элементов.

В случае восстанавливаемых элементов повышение их безотказности не всегда соответствует повышению их долговечности. Поэтому затраты на профилактику могут оставаться неизменными. Повышение безотказности восстанавливаемых объектов отразится в снижении затрат на ремонты и в снижении потерь, вызванных простоями из-за отказов.

Проектную оценку влияния надёжности на эксплуатационные затраты можно сделать, предположив, что затраты на восстановление в новой разработке остаются равными затратам для базовой, старой разработки. Обозначим через и₀, р/изд.,-средние затраты на устранение одного отказа; Тр - годовой фонд времени работы средств управления: T2c, Т2н -соответственно наработка на отказ старого и нового изделия.

Отсюда снижение затрат на неплановые работы при обеспечении мер по повышению надёжности будет:

17. Схемотехнические методы повышения надёжности проектируемых систем.

На предпроектной стадии создания АС начинается разработка структурных и функциональных схем системы, выбирается и обосновывается наиболее надёжный вариант структуры. На этапе технического проектирования разрабатываются электрические принципиальные схемы технических средств, схемы соединений и подключений, выбираются типовые звенья, пакеты прикладных программ, разрабатываются алгоритмы решения задач управления. Разработчик должен составить несколько вариантов схем и сравнить их по надёжности, обосновав, таким образом, принимаемый вариант. Схемотехнические решения должны выполняться с учетом следующих рекомендаций по обеспечению надежности:

1. Схемы должны быть по возможности более простыми с минимальным количеством элементов основного соединения, так как их сложность создаёт проблему надёжности.

2. Разделять схемы по функциональному признаку и размещать функциональные узлы схем на возможно меньшем числе печатных плат и сменных модулей.

3. Выбирать элементы и звенья, разрешённые к применению в данной отрасли. Схемотехник должен просмотреть нормативные документы отрасли по применению покупных изделий.

4. Для элементов, эксплуатируемых длительное время, рекомендуется использовать облегчённые режимы работы:

электрические, механические, тепловые. Введение запасов отражается в расчётах коэффициентом нагрузки

где: Wp - расчётный параметр (нагрузка); Wн - номинальный параметр (нагрузка), указанный в паспортных данных выбираемого элемента.

5. Схемы принципиальные должны быть построены так, чтобы отказы аппаратных и программных средств не приводили к аварийным ситуациям.

6. Стремиться применять унифицированные схемотехнические и другие решения, что ускорит процесс разработки, снизит затраты, позволит создавать схемы по блочно-узловому (модульному) принципу, когда отдельные функциональные узлы оформляются в виде конструктивно самостоятельных единиц, связанных электрически друг с другом разъёмными соединениями.

7. Для быстрого обнаружения места отказа вводить в схемы не только встроенные цепи контроля с использованием аппаратных и программных средств, но и контрольные точки - места съема сигналов к измерительным приборам.

8. Обеспечивать электропитание от высокостабильных источников и температурную стабилизацию внутри аппаратуры.