RU2071115C1 - Device for determining optimal maintenance intervals - Google Patents
Device for determining optimal maintenance intervals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071115C1 RU2071115C1 SU4902574A RU2071115C1 RU 2071115 C1 RU2071115 C1 RU 2071115C1 SU 4902574 A SU4902574 A SU 4902574A RU 2071115 C1 RU2071115 C1 RU 2071115C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- block
- multiplication
- subtractor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к контрольным устройствам, и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить оптимальный период контроля и технического обслуживания изделия по критерию минимума удельного непроизводительного расхода ресурса, приходящегося на единицу времени полезного функционирования изделия, в условиях изменения надежностных характеристик изделия в процессе его эксплуатации. The invention relates to the field of computer technology, in particular to control devices, and can be used in scientific research and technology, where it is required to find the optimal period of control and maintenance of the product according to the criterion of the minimum specific unproductive resource consumption per unit time of useful functioning of the product, conditions of changing the reliability characteristics of the product during its operation.
Целью изобретения является расширение области применения устройства за счет определения критерия минимума среднего значения удельного непроизводительного расхода ресурса, приходящегося на единицу времени полезного функционирования, при возрастающей интенсивности отказов для изделий, наработка на отказ которых может быть описана запасом распределения Релея. The aim of the invention is to expand the scope of the device by determining the minimum criterion for the average value of the specific unproductive resource consumption per unit of useful life, with increasing failure rate for products whose failure time can be described by the Rayleigh distribution margin.
Изделие в процессе эксплуатации может находиться в различных состояниях: работоспособном состоянии, в состоянии скрытого отказа, контроля и восстановления работоспособности. Возникающие отказы обнаруживаются только во время плановых сеансов контроля, которые проводятся с периодом τ. Если в результате контроля обнаруживается отказ, то проводятся мероприятия по восстановлению работоспособности изделия, в противном случае проводится плановая профилактика. В результате проведения плановой профилактики и восстановления работоспособности надежностные характеристики изделия восстанавливаются. The product during operation may be in various states: operational state, in a state of latent failure, control and restoration of operability. Emerging failures are detected only during scheduled monitoring sessions, which are conducted with a period of τ. If a failure is detected as a result of the control, then measures are taken to restore the product to working capacity, otherwise, planned preventive maintenance is carried out. As a result of planned prevention and restoration of performance, the reliability characteristics of the product are restored.
Все изделия обладают ограниченными ресурсами (ресурсами жизнедеятельности), которые они расходуют в процессе функционирования. При этом, скорость расходования ресурсов может быть различной в зависимости от технического состояния изделия. Пусть /Rx/ множество ресурсов, соответствующее множеству рассматриваемых состояний изделия, причем
Rк ресурс, расходуемый в результате проведения одного сеанса контроля работоспособности изделия;
Rв ресурс, расходуемый на восстановление работоспособности изделия в случае обнаружения отказа;
Rп ресурс, расходуемый на проведение плановой профилактики.All products have limited resources (vital resources) that they spend in the process of functioning. At the same time, the rate of expenditure of resources may be different depending on the technical condition of the product. Let / R x / be the set of resources corresponding to the set of considered product states, and
R to the resource consumed as a result of one session of monitoring the health of the product;
R in the resource spent on restoring the product in the event of a failure;
R p resource spent on routine prevention.
Тогда по общему ограниченному ресурсу изделия R можно записать балансное соотношение следующего вида:
где Cф средний расход ресурса в единицу времени в работоспособном состоянии;
Со средний расход ресурса в единицу времени в состоянии скрытого отказа;
N число циклов обслуживания, которое может быть выполнено при полном израсходовании ресурса;
1-P(τ) вероятность отказа изделия на периоде обслуживания.Then, according to the total limited resource of the product R, one can write a balance relation of the following form:
where C f the average consumption of a resource per unit of time in operable condition;
With about the average resource consumption per unit time in a state of latent failure;
N is the number of service cycles that can be performed when the resource is completely used up;
1-P (τ) probability of product failure during the service period.
Часть ресурса, которую изделие расходует, находясь в состоянии скрытого отказа, во время контроля, плановой профилактики и восстановления по работоспособности называется непроизводительно расходуемым ресурсом.
The part of the resource that the product spends while in a state of latent failure during control, planned preventive maintenance and restoration by working capacity is called an unproductive resource.
Значение этого ресурса, расходуемого за время одного цикла обслуживания изделия, будет:
Важнейшей характеристикой изделия и системы его эксплуатации является средний удельный непроизводительный расход ресурса, приходящийся на единицу времени безотказной работы изделия. Значение этого ресурса, используя (2), можно определить по формуле:
Так как момент наступления отказов случаен, то среднее время безотказной работы изделия на периоде обслуживания можно определить по формуле
где Р(t) вероятность безотказной работы изделия.The value of this resource spent during one product maintenance cycle will be:
The most important characteristic of a product and its operation system is the average specific unproductive consumption of a resource per unit of product uptime. The value of this resource using (2) can be determined by the formula:
Since the moment of occurrence of failures is random, the average product uptime during the service period can be determined by the formula
where P (t) is the probability of failure-free operation of the product.
Среднее время нахождения изделия в состоянии скрытого отказа будет
Как известно, для обслуживаемых изделий разрабатываются стратегии их обслуживания. Важным параметром такой стратегии является период обслуживания, который может быть постоянным ("жесткие" по периодичности стратегии) или переменным ("гибкие" стратегии).The average time spent by the product in a state of latent failure will be
As you know, service strategies are developed for serviced products. An important parameter of such a strategy is the service period, which can be constant (“rigid” strategies for periodicity) or variable (“flexible” strategies).
Если обслуживание проводить редко, с большим периодом, то изделие длительное время может находиться в состоянии скрытого отказа, расходуя при этом ресурс непроизводительно. Если же обслуживание проводить часто, с малым периодом, то время пребывания изделия в состоянии скрытого отказа уменьшается, но возрастает доля времени, затрачиваемая на контроль и плановую профилактику изделия. При этом изделие не способно функционировать по назначению, а потребляемый им ресурс расходуется непроизводительно. В этом и другом случае средний удельный непроизводительный расход ресурса оказывается завышенным. Существует некоторый оптимальный τ* период обслуживания изделия, при котором принимает минимальное значение. Поэтому задача определения оптимального периода обслуживания изделия может быть записана в следующем виде:
Для многих изделий, работающих длительное время, интенсивность отказов с течением времени возрастает и вероятность безотказной работы Р(t) таких изделий можно описать законом распределения Рэлея,
где К параметр закона распределения Рэлея. Тогда:
При этом среднее значение непроизводительно расходуемого ресурса Rф за время эксплуатации изделия на заданном ограниченном ресурсе R будет следующим:
R
или
Важно также знать среднее значение числа резервных элементов необходимых для эксплуатации изделия на заданном ограниченном ресурсе R, которое определяется следующим образом:
Cущность изобретения поясняется чертежом. На чертеже приведена блок-схема устройства.If maintenance is carried out rarely, with a long period, then the product for a long time may be in a state of latent failure, while spending a resource unproductive. If maintenance is carried out frequently, with a short period, then the residence time of the product in a state of latent failure decreases, but the proportion of time spent on monitoring and scheduled maintenance of the product increases. Moreover, the product is not able to function as intended, and the resource consumed by it is consumed unproductively. In this and another case, the average specific non-productive consumption of the resource is overestimated. There is some optimal τ * product service period at which takes a minimum value. Therefore, the task of determining the optimal service period for the product can be written in the following form:
For many products that work for a long time, the failure rate increases over time and the probability of failure-free operation P (t) of such products can be described by the Rayleigh distribution law,
where K is the parameter of the Rayleigh distribution law. Then:
In this case, the average value of unproductive expendable resource Rf during the operation of the product at a given limited resource R will be as follows:
R
or
It is also important to know the average number of redundant items. necessary for the operation of the product on a given limited resource R, which is determined as follows:
The invention is illustrated in the drawing. The drawing shows a block diagram of a device.
Устройство содержит датчик 1 времени, первый вычитатель 2, интегратор 3, первый 4 и второй 5 блоки умножения, первый 6 блок деления, третий 7 блок умножения, первый 8 и второй 9 сумматоры, второй блок деления 10, четвертый блок умножения 11, элемент 12 задержки, компаратор 13, первый 14, второй 15 и третий 16 ключи, блок нелинейности 17, пятый блок умножения 18, второй вычитатель 19, шестой блок умножения 20, третий вычитатель 21 и четвертый ключ 22. Датчик 1 времени представляет собой генератор линейно изменяющегося напряжения. The device comprises a time sensor 1, a first subtractor 2, an integrator 3, a first 4 and a second 5 multiplication blocks, a first 6 division block, a third 7 multiplication block, a first 8 and a second 9 adders, a second division block 10, a fourth multiplication block 11, element 12 delays, comparator 13, first 14, second 15 and third 16 keys, non-linearity block 17, fifth multiplication block 18, second subtractor 19, sixth multiplication block 20, third subtractor 21 and fourth key 22. The time sensor 1 is a ramp generator .
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
При включении устройства одновременно запускаются в работу датчик 1 и ключ 17. С первого входа устройства на вход блока умножения 4 поступает значение параметра Со. С четвертого входа устройства на вход блока умножения 7 поступает значение параметра Сф. С входа устройства на вход сумматора 8 поступает значение параметра Rк. С второго входа устройства на вход блока умножения 5 поступает значение параметра Rп. С седьмого входа устpойства на первый вход блока нелинейности 17 поступает значение параметра к. С шестого входа устройства на входы блока умножения 18 и второго вычитателя 19 поступает значение параметра Rв. С пятого входа устройства на вход второго блока деления 10 поступает значение R. Значение t с выхода таймера 1 поступает на вход вычитателя 19, на информационный вход первого ключа 14 и на второй вход блока 17. Значение сигнала P(t)=exp(-t2/2k) с выхода блока 17 поступает на первый вход блока умножения 20, на вторые входы блока умножения 5 и блока умножения 18 и через интегратор 3 поступает на первый вход первого вычитателя 2, на вход блока 7 и на вход первого блока деления 6. Значение сигнала c выхода первого вычитателя 2 поступает на вход блока 4, с выхода которого значение Cоtо поступает на вход сумматора 8. Значение RнP(t) c выхода блока 5 поступает на вход сумматора 8. Значение RвP(t) c выхода блока 18 поступает на вход вычитателя 2, с выхода которого значение Rв[1-P(t)] поступает на четвертый вход первого сумматора 8. Значение с выхода первого сумматора 8 поступает на вход второго сумматора 9, на вход блока умножения 11 и на вход блока деления 6. Значение c выхода блока умножения 7 поступает на вход второго сумматора 9, с выхода которого значение поступает на вход блока деления 10. Значение
с выхода блока деления 10 поступает на входы блока перемножения 20 и вычитателя 21 и на первый вход блока умножения 11. Значение Rcр(t) N(t)•Rн(t) c выхода блока умножения 11 поступает на информационный вход ключа 16. Значение N(t)•P(t) с выхода блока умножения 20 поступает на вход вычитателя 21, с выхода которого значение поступает на вход ключа 22. Значение Суд(t) Rн(t)/tф с выхода блока 6 поступает на один вход компаратора 13 и через элемент задержки 12 поступает на другой вход компаратора 13 и на вход второго ключа 15. Элемент 12 имеет время задержки Δt (величина Δt влияет на точность определения оптимального периода контроля работоспособности изделия). В компараторе 13 сравниваются между собой два значения Суд(t) и Cуд(t-Δt) . Как только в момент времени t*, Суд(t*) cтанет больше либо равно Cуд(t*-Δt) на выходе компаратора 13 появится единичный управляющий сигнал, который поступает на входы первого 14, второго 15, третьего 16 и четвертого 22 ключей. В результате на первом выходе устройства будет значение оптимального периода τ*=t* обслуживания изделия, обеспечивающее минимум среднего значения удельного непроизводительного расхода ресурса C
from the output of the division unit 10 is supplied to the inputs of the multiplication unit 20 and the subtractor 21 and to the first input of the multiplication unit 11. The value of R cp (t) N (t) • R n (t) from the output of the multiplication unit 11 goes to the information input of the key 16. The value of N (t) • P (t) from the output of the multiplication unit 20 is fed to the input of the subtractor 21, from the output of which the value enters the input of the key 22. The value C beats (t) R n (t) / t f from the output of the block 6 is supplied to one input of the comparator 13 and through the delay element 12 is fed to the other input of the comparator 13 and to the input of the second key 15. Element 12 has a delay time Δt (the value of Δt affects the accuracy of determining the optimal period for monitoring the health of the product). In the comparator 13, two values of C beats (t) and C beats (t-Δt) are compared with each other. As soon as at time t * , C beats (t * ) become greater than or equal to C beats (t * -Δt), a single control signal appears at the output of comparator 13, which is fed to the inputs of the first 14, second 15, third 16 and fourth 22 keys. As a result, at the first output of the device there will be a value of the optimal period τ * = t * of product service, providing a minimum of the average value of the specific unproductive consumption of the resource C
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4902574 RU2071115C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal maintenance intervals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4902574 RU2071115C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal maintenance intervals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2071115C1 true RU2071115C1 (en) | 1996-12-27 |
Family
ID=21555642
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4902574 RU2071115C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal maintenance intervals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2071115C1 (en) |
-
1991
- 1991-01-16 RU SU4902574 patent/RU2071115C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2071115C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals | |
RU2347272C1 (en) | Device for determination of optimum continuance of maintenance service of product | |
RU2361276C1 (en) | Device for determining optimum maintenance period of articles | |
RU2071116C1 (en) | Device for determining optimal serviceability check intervals | |
RU2020585C1 (en) | Device for determining period of technical service of item | |
SU1688266A1 (en) | The tester to determine a maintenance optimal period of the product | |
RU2071118C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals | |
RU2273882C1 (en) | Device for determining product reliability characteristics | |
RU2343544C1 (en) | Device for determination of optimum period for product maintenance | |
RU2069894C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals of equipment | |
RU2310913C1 (en) | Device for determining optimal period of technical maintenance of system | |
SU1206795A2 (en) | Device for simulating failures in complex systems | |
RU2233481C1 (en) | Method for determining normal period of product maintenance | |
RU2308765C1 (en) | Device for determining optimal technical maintenance period of a system | |
JPH06208485A (en) | Fault monitoring system | |
RU1774358C (en) | Optimum maintenance time selector | |
SU1283948A1 (en) | Device for determining position characteristics of non-position code | |
RU2273881C1 (en) | Device for determining reliability characteristics of product | |
SU1679512A1 (en) | Device for estimating systemъs optimal maintenance period | |
SU1596363A1 (en) | Device for registering and monitoring the timing of optimized maintenance of article | |
SU1298787A1 (en) | Device for determining optimum maintenance period of articles | |
SU1711209A1 (en) | Device for determining product maintenance parameters | |
SU1495837A1 (en) | Device for determining initial time for unscheduled maintenance of article | |
SU1711208A1 (en) | Product optimal time maintenance tester | |
SU982043A1 (en) | Device for determining optimum time for regeneration of system resource |