Средний ресурс между ремонтами r’ср.М.Р. И средний ресурс до списания r’ср.Сп.:

, , (2.6)

где r_м.р.i – ресурс объекта на i-ом межремонтном периоде; r_i – ресурс до списания i-го объекта.

Сохраняемость объекта – это эксплуатационное свойство объекта, характеризуемое его способностью противостоять отрицательному влиянию хранения и транспортировки объекта на его безотказность и долговечность. Возможны случаи, когда продолжительное хранение и транспортировка могут оказать какое-то влияние на последующее поведение объекта при выполнении основных функций. Такое влияние может быть заметным или незаметным, но в неблагоприятных условиях при длительной работе безотказность объекта из-за процессов хранения и транспортировке может оказаться хуже, чем безотказность объекта, не находившегося на хранении и не подвергавшегося транспортировке.

Основным показателем фазы сохраняемости объекта является средний срок сохраняемости, который статистически определяется выражением:

, (2.7)

где N – количество наблюдаемых объектов; r_i – число отказов i-го объекта за время T_Ci ; T_Ci – срок сохраняемости i-го объекта.

Кроме tс.Ср для режимов (фаз эксплуатации) хранения и транспортировки могут применятся следующие показатели безотказности:

• вероятность безотказного хранения за время t_C-P’_хр(t_C) (2.1);

• параметр потока отказов при хранении ’_хр(t_C) (2.2);

• время хранения на отказ Т’_х (2.3).

Показателями ремонтопригодности являются вероятность восстановления в заданное время и среднее время восстановления. При экспоненциальном распределении времени ремонта среднее время восстановления Т_В (ремонта) равно обратной величине интенсивности восстановления.

Функция распределения времени ремонта:

, (2.8)

Закон распределения времени ремонта:

, (2.9)

где t_В – время завершения ремонта (восстановления объекта); Т_В – среднее время ремонта (восстановления).

Статистическое значение среднего времени восстановления объекта:

, (2.10)

где t_Вi – время ремонта объекта при устранении i-го отказа; n – количество отказов объекта за расчетный промежуток времени.

Согласно (2.10) величина T’_В показывает, сколько в среднем затрачивается времени на устранение одного отказа.

2.3 Обобщенные показатели эксплуатационных свойств СА

Качество объектов характеризуется некоторой совокупностью свойств. Кроме рассмотренных в теме 2.2 единичных показателей, используются обобщенные (комплексные) показатели ЭС. К ним относятся: коэффициент готовности k_Г, коэффициент технического использования k_Т.И., коэффициент оперативной готовности k_О.Г., средняя суммарная трудоемкость технического обслуживания Т_{СР..Т.О.}, удельная суммарная трудоемкость технического обслуживания Т_У..Т.О, средняя суммарная трудоемкость ремонтов Т_СР..Р., удельная суммарная трудоемкость ремонтов Т_У..Р., эффективность технического обслуживания W, коэффициент стоимости эксплуатации k_С.Э..

Коэффициент готовности изделия представляет собой установившееся значение вероятности исправного состояния объекта и определяется отношением суммарного времени пребывания исследуемых объектов в работоспособном состоянии к произведению числа этих объектов N на продолжительность эксплуатации Т_Р:

, (2.11)

где _I – суммарное время пребывания i-го объекта в работоспособном состоянии.

Этот коэффициент является важным эксплуатационным показателем, характеризуя как безотказность изделия, так и его ремонтопригодность. k_Г является производным показателем от наработки на отказ и среднего времени восстановления.

Трудоемкость ТО (профилактики, контроля и снабжения) подразделяют на средние и удельные суммарные трудоемкости.

Средней суммарной трудоемкостью ТО Т_{СР..Т.О.} называют математическое ожидание суммарных трудозатрат на проведение ТО объекта за определенный период эксплуатации.

Под удельной суммарной трудоемкостью ТО Т_У..Т.О понимают отношение средней суммарной трудоемкости ТО к математическому ожиданию суммарной наработки объекта за один и тот же период эксплуатации.

Для выполнения технического (профилактического) обслуживания назначают сроки (периодичность) и время (продолжительность) их проведения.

ТО, на выполнения которого установлены сроки и время проведения, называют регламентными работами (Р.Р.).

Объем РР на СА, т.е. трудоемкость их обслуживания, количественно удобно оценивать расходом времени на выполнение этих работ.

Тогда:

, (2.12)

где t_ПР.i – среднее время работы при выполнении i-той операции профилактики (например, операция по контролю параметра, операция по регулировке, операция по сопряжению или креплению деталей, чистка элементов, смазка и т.п.); n_ОП – число операций при выполнении одного профилактического обслуживания; - среднее время выполнения одной профилактики; - количество профилактических работ за время t, округленное до целого числа, здесь Т_Р – периодичность выполнения профилактических работ.

, (2.13)

где Т_{СР..Т.О.}(t) – средняя суммарная трудоемкость ТО за период эксплуатации t, определяется по формуле (2.12); Т_(t) – математическое ожидание суммарной наработки объекта за один и тот же период эксплуатации t. Статистическую наработку Т’_(t) рассчитывают по формуле:

, (2.14)

где t_I – суммарная наработка i-го объекта за период эксплуатации t; N – число исследуемых объектов.

Трудоемкость ремонтов объекта подразделяют на среднюю суммарную трудоемкость ремонтов и удельную суммарную трудоемкость.

Средняя суммарная трудоемкость ремонтов – это математическое ожидание суммарных трудозатрат на все виды ремонтов объекта за определенный риод эксплуатации.

Удельной суммарной трудоемкостью ремонта называют отношение средней суммарной трудоемкости ремонтов к математическому ожиданию суммарной наработки объекта за один и тот же период эксплуатации.

Средняя суммарная трудоемкость:

Т_СР..Р.(t)=Т_Р1.nР(t), (2.15)

где Т_Р1 – средняя продолжительность времени одного ремонта объекта; n_Р(t) – математическое ожидание числа ремонтов за период эксплуатации.

Статистически: , (2.16)

где

, (2.17)

t’_Р.СР.i – среднее время одного ремонта в i-ом объекте; t_PJ – время j-го ремонта в i-ом объекте; n_Pi – число ремонтов i-го объекта за рассматриваемый период эксплуатации.

Период эксплуатации для разных объектов может быть различным.

, (2.18)

где n’_P(t) – математическое ожидание числа ремонтов объекта за период эксплуатации t, определяемое статистически; n_Pi – число ремонтов i-го объекта за период эксплуатации t; N – число исследуемых объектов.

Удельная суммарная трудоемкость ремонтов:

, (2.19)

где Т_(t) – определяется из формулы (2.14)

объем профилактических работ, являясь количественной характеристикой, используется для оценки такого качества изделия, как обслуживаемость. Объем профилактических работ зависит от количества операций, времени выполнения каждой из них и периодичности проведения профилактики.

Обеспечение постоянной готовности изделия может быть частично оценено коэффициентом технического использования k_Т.И. изделия.

, (2.20)

где t_П – наработка за рассматриваемый период эксплуатации t; t_ТО и t_В – соответственно общее время, затраченное на ТО (без восстановления) и на восстановление (устранение неисправностей, ремонт).

k_Т.И. показывает, какая доля от всего времени эксплуатации СА приходится на время работы объекта. Чем больше значение k_Т.И., тем меньше относительные затраты времени на ТО и восстановление, тем, следовательно, выше эксплуатационные характеристики и лучше организована работа.

Однако k_Т.И. учитывает только чистое время работы без простоев, поэтому для оценки общего времени пребывания на ТО и восстановлении применяется другая формула, учитывающая статистические показатели:

, (2.21)

где k’_Т.И – коэффициент предполагаемого технического использования; t’_П – время пребывания объекта в исправном состоянии, независимо от того, работал он или находился в ожидании.

Сопоставив и оценив k_Т.И и k’_Т.И , можно судить об использовании и эксплуатационном совершенстве объекта, относительных затратах времени на все виды работ на СА, об организации их эксплуатации.

В определенных случаях для оценки работоспособности изделия в промежутках между плановыми работами по ТО можно использовать коэффициент оперативной готовности k_О.Г. :

; , (2.22)

где t_О – наработка на один отказ, ч; t_СР.В. – среднее время, затрачиваемое на восстановление (устранение отказа) объекта, ч; n – число отказов за рассматриваемый период эксплуатации объекта.

Средства автоматизации (СА) могут находиться или в исправном , или в неисправном состоянии. В первом случае СА работают, выполняя свои основные функции, а во втором – ремонтируются (восстанавливаются). Но существует еще одно состояние объекта, когда на нем производится ТО для повышения безотказности объекта при использовании его по назначению и для продления ресурса. Повышение безотказности изделия при выполнении основных функций за счет ТО может быть определено с помощью эффективности ТО (эффективности профилактики) W.

, (2.23)

где Т_ПРОФ и Т – наработка на отказ профилактируемого и непрофилактируемого объектов соответственно.

Иногда для оценки эффективности профилактики (технического обслуживания) пользуются другим параметром – коэффициентом эффективности ТО k_Э.ТО:

, (2.24)

где n_В.ТО – количество отказов, выявленных в процессе ТО (профилактики); n_П- полное число отказов.

n_П= n_В.ТО+ n, (2.25)

где n – число отказов за время работы объекта.

В случае, если потоки отказов в обслуживаемых и необслуживаемых изделиях являются простейшими, то эффективность профилактики (ТО):

, (2.26)

где t – суммарное время эксплуатации объектов, за которое зафиксировано n_П(n) отказов.

Преобразуя (2.26) с учетом (2.24) и (2.25)

или (2.27)

показатели W и k_Э.ТО. позволяют количественно оценить повышение надежности изделий при проведении профилактики.

С помощью коэффициента стоимости эксплуатации производится экономическая оценка Э.С СА:

, (2.28)

где С_О – средняя стоимость устранения всех отказов (замена отказавших деталей) за один год; С_Р.С – стоимость рабочей силы в течение года, занимавшейся ТО и ремонтом объектов; С_Х – стоимость ЗИПа, вспомогательной аппаратуры, инструмента, расходных материалов за один год; С_А – административные расходы в течение одного года; С_П – стоимость разработки и производства изделия; С_Э – стоимость эксплуатации изделия за один год.

Экономическая оценка ЭС СА очень важна при обосновании требований к ее надежности. При обосновании требований к надежности (при ее оптимизации) по экономическому показателю следует исходить из суммарной стоимости экономических затрат, связанных с производством и эксплуатацией, т.к. увеличение стоимости объекта (его производства) С_П, связанное с повышением надежности, приводит, как правило к снижению стоимости его эксплуатации С_Э :

С=С_П+С_Э, (2.29)

Рисунок 2.4 – Зависимость суммарной стоимости от надежности

На рисунке 2.4 показана зависимость суммарной стоимости (2.29) от надежности Р_О. С ростом надежности стоимость изделия С_П возрастает, а составляющая эксплуатационных расходов С_Э при этом уменьшается. Минимальное значение суммарной стоимости экономических затрат С_MIN имеет минимум, соответствующий оптимальному значению надежности по экономическому показателю.