Комплексные показатели ремонтопригодности

Самовосстанавливающаяся система "элемент – обслуживающий персонал" часть времени находится в работоспособном состоянии, а часть (иногда значительную) – в состоянии восстановления. Система считается тем лучше, чем больше доля времени, когда она работоспособна или готова к выполнению своих функций. Степень работоспособности системы "элемент – обслуживающий персонал" характеризуется рядом так называемых коэффициентов готовности, косвенно учитывающих безотказность и ремонтопригодность элемента и обслуживающего персонала.

Функция готовности К_Г(t) есть вероятность того, что система будет работоспособной в произвольный момент времени t₀. Если этот момент времени t₀ достаточно удален от нуля и в системе имеет место установившийся или стационарный режим функционирования, то функция готовности К_Г(t) превращается в коэффициент готовности К_Г, численно равный средней доле времени, когда система работоспособна, от общего времени ее эксплуатации

Для экспоненциальных распределений случайных величин Т и Т^В коэффициент готовности К_Г находится по формуле

Отметим что стационарный коэффициент готовности К_Г не зависит от вида распределений (хотя К_Г(t) зависит от распределений Q(t) и Q(t^в)) случайных величин Т и Т^В.

Статистическая оценка определяется по результатам надежностных испытаний N систем "элемент – обслуживающий персонал":

где N(t₀) – число работоспособных систем в "удаленный" момент времени t₀. Оценку можно найти и по известным величинам ,

Коэффициент готовности К_Г изменяется от 0 до 1. Если восстановление проводится быстро и t_Н^в малό относительно t_Н, то К_Г®1. Иначе, при длительных ремонтах и низкой безотказности, когда t_Н^в великό, а t_Н – малό, коэффициент готовности К_Г®0. Серийные технические средства автоматизации имеют К_Г»0,7-0,9.

В некоторых (немногочисленных) случаях ремонтопригодность и безотказность элемента характеризуют коэффициентом простоя К_П:

К_П=Вер{того, что элемент находится в ремонте в удаленный момент времени t₀}.

Этот стационарный коэффициент простоя определяется через известные t_Н^в и t_Н

или через К_Г

К_П=1- К_Г

(ибо система "элемент – обслуживающий персонал" находится либо в работоспособном состоянии, либо в ремонте).

Коэффициент оперативной готовности К_ОГ(t) равен вероятности того, что элемент работоспособен в удаленный момент времени t₀ и будет исправным на отрезке времени [t₀, t₀+t]. Коэффициент К_ОГ(t) можно выразить через К_Г и условную вероятность безотказной работы элемента Р(t₀, t) на интервале [t₀, t₀+t] при условии его исправного состояния в момент t₀^.

Для экспоненциального закона вероятность Р(t₀, t) не зависит от расположения отрезка t на числовой оси времени, а зависит только от величины t

Р(t₀, t)=Р(t)=е^-lt

Поэтому для экспоненциально распределенных Т и Т^В коэффициент оперативной готовности равен

Коэффициент К_ОГ(t) убывает с ростом времени t и почти всегда меньше К_Г, только при t=0 имеем К_ОГ(0)=К_Г.

Существует ряд ТСА, которые периодически выводятся на время t_ПР из эксплуатации, например, для тарировки, профилактики и др. Это время вынужденного "простоя" t_ПР элемента не связано непосредственно с его безотказностью и ремонтопригодностью и не учитывается при определении t_Н^в и t_Н, а следовательно, и К_Г и К_ОГ. Если t_ПР - случайная величина и ее среднее значение М{ t_ПР } соизмеримо с t_Н^в и t_Н, то безотказность и ремонтопригодность элемента с вынужденными простоями следует характеризовать коэффициентом технического использования

который всегда меньше К_Г.