RU2071116C1 - Device for determining optimal serviceability check intervals - Google Patents
Device for determining optimal serviceability check intervals Download PDFInfo
- Publication number
- RU2071116C1 RU2071116C1 SU4902575A RU2071116C1 RU 2071116 C1 RU2071116 C1 RU 2071116C1 SU 4902575 A SU4902575 A SU 4902575A RU 2071116 C1 RU2071116 C1 RU 2071116C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- multiplication
- product
- adder
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области вычислительной техники, в частности к контролирующим устройствам, и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется находить оптимальное время начала контроля и управления техническим состоянием изделия, функционирующего с коэффициентом готовности не менее заданного при минимально возможном среднем значении непроизводительного расхода ресурса. 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 time to start monitoring and controlling the technical condition of the product, functioning with a availability factor of at least a given value with the lowest possible average value of unproductive consumption resource.
Целью предложенного изобретения является расширение области применения устройства за счет управления техническим состоянием изделия, функционирующего с коэффициентом готовности не менее заданного и имеющего при этом минимально возможное среднее значение непроизводительного расхода ресурса, и определяет среднее число резервных элементов, необходимых для нормальной эксплуатации изделия. The aim of the proposed invention is to expand the scope of the device by controlling the technical condition of the product, functioning with a availability factor of at least a given one and having at the same time the minimum possible average value of unproductive consumption of a resource, and determines the average number of backup elements necessary for normal operation of the product.
Опыт эксплуатации изделий различного целевого назначения показывает на необходимость проведения контроля и управления техническим состоянием (технического обслуживания) этих изделий на всех этапах эксплуатации. Одним из основных параметров стратегии обслуживания является период контроля, значение которого целесообразно находить из соображений требуемой готовности изделия к применению по назначению. Operating experience of products for various purposes indicates the need for monitoring and control of the technical condition (maintenance) of these products at all stages of operation. One of the main parameters of the service strategy is the monitoring period, the value of which is advisable to find out of considerations of the required readiness of the product for intended use.
Важной характеристикой готовности изделия является коэффициент готовности, который в общем случае может быть определен по формуле
где среднее время цикла обслуживания;
среднее время работоспособного состояния изделия между сеансами обслуживания.An important characteristic of product availability is the availability factor, which in general can be determined by the formula
Where average service cycle time;
the average working time of the product between maintenance sessions.
Значение коэффициента готовности в любой момент времени функционирования изделий существенно зависит от периода обслуживания и от интенсивности отказов. На интервале Tс заданного времени функционирования изделие может находиться в работоспособном состоянии скрытого отказа, контроля и восстановления работоспособности. Существует много изделий, контроль работоспособности которых является неменяющимся. Он проводится в процессе работы изделия, не мешая ему функционировать по назначению. Для таких изделий средняя длительность цикла обслуживания будет
где P(τ)=exp[-λt] вероятность безотказной работы на интервале времени между сеансами контроля;
интенсивность отказов;
τo среднее время нахождения изделия в состоянии скрытого отказа;
среднее время восстановления работоспособности изделия. считаем, что обслуживание изделия осуществляется только в плановые сеансы. Интервал времени между этими сеансами период обслуживания и его значение составляет
Среднее время работоспособного состояния на периоде обслуживания определим по формуле
Подставив (2), (3), (4) в (1), получим
Из (5) видно, что коэффициент готовности функция от периода обслуживания. Чем раньше будет обнаружен и устроен отказ, тем больше будет доля времени, в течение которого изделие работоспособно и, следовательно, больше будет коэффициент готовности. Исходя из этого, можно говорить о зависимости коэффициента готовности от периода контроля работоспособности изделия Kг(τ). Эту функция, как показывают исследования, является монотонно убывающей и достигает своего максимума при τ= 0, т. е. при постоянном контроле. Однако для большинства изделий по экономическим или техническим причинам такое обслуживание нецелесообразно. Поэтому в большинстве случаев используют дискретный контроль. Для обеспечения требуемой готовности назначения имеется некоторое заданное значение K
Существует широкий класс изделий, которые в процессе функционирования расходуют некоторые материальные ресурсы (ресурсы "жизнедеятельности"), причем запас таких ресурсов ограничен.The value of the availability factor at any time during the operation of the products significantly depends on the period of service and on the intensity of failures. At interval T, from a given time of operation, the product may be in an operable state of latent failure, control, and restoration of operability. There are many products whose performance monitoring is unchanged. It is carried out during the operation of the product, without interfering with its functioning as intended. For such products, the average cycle time will be
where P (τ) = exp [-λt] the probability of failure-free operation in the time interval between monitoring sessions;
failure rate;
τ o the average time spent by the product in a state of latent failure;
average recovery time of the product. We believe that product service is carried out only in scheduled sessions. The time interval between these sessions is the maintenance period and its value is
Average time a healthy state during the service period is determined by the formula
Substituting (2), (3), (4) into (1), we obtain
From (5) it is seen that the availability factor is a function of the service period. The earlier a failure is detected and arranged, the greater will be the fraction of the time during which the product is operational and, therefore, the availability factor will be greater. Based on this, we can talk about the dependence of the availability factor on the period of monitoring the health of the product K g (τ). This function, as studies show, is monotonically decreasing and reaches its maximum at τ = 0, i.e., with constant monitoring. However, for most products, for economic or technical reasons, such maintenance is not practical. Therefore, in most cases, discrete control is used. To ensure the desired availability of the assignment, there is some setpoint K
There is a wide class of products that in the process of functioning consume some material resources (resources of "life"), and the supply of such resources is limited.
Введем следующие обозначения:
R значение ограниченного ресурса;
Cф средний расход ресурса в единицу времени при нахождении изделия в работоспособном состоянии;
Cо средний расход ресурса в единицу времени при нахождении изделия в состоянии отказа;
Rк ресурс, расходуемый в результате проведения одного сеанса контроля работоспособности изделия;
Rв ресурс, расходуемый на восстановление работоспособности изделия в случае обнаружения отказа.We introduce the following notation:
R is the value of a limited resource;
C f average resource consumption per unit time when the product is in a healthy state;
C about the average resource consumption per unit time when the product is in a state of failure;
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.
Имеет место следующее балансовое соотношение
где N число сеансов обслуживания
можно записать выражение для величины среднего непроизводительного расхода ресурса в виде
с учетом (8), (9)
В связи с изложенным, актуальной задачей является определение оптимального периода обслуживания изделий, обеспечивающего минимум непроизводительного расхода ресурса "жизнедеятельности" и функционирование изделия с коэффициентом готовности не менее заданного. Эта задача может быть записана в следующем виде:
С учетом (6) и (10) задача (11) приобретает вид
Наряду с этим, важной задачей является обеспечение требуемой надежности изделия при известной стратегии его обслуживания. Одним из путей обеспечения надежности изделия является резервирование. В связи с этим требуется знать число резервных элементов, необходимых для безотказного функционирования изделия в процессе эксплуатации (кратность резервирования).The following balance sheet holds.
where N is the number of service sessions
we can write the expression for the value of the average unproductive consumption of a resource in the form
taking into account (8), (9)
In connection with the above, an urgent task is to determine the optimal period for servicing products, ensuring a minimum of unproductive consumption of the resource "life" and the functioning of the product with a availability factor of at least a given. This task can be written as follows:
Taking into account (6) and (10), problem (11) takes the form
Along with this, an important task is to ensure the required reliability of the product with a known strategy for its maintenance. One way to ensure product reliability is redundancy. In this regard, it is required to know the number of spare elements necessary for the trouble-free operation of the product during operation (redundancy ratio).
Число резервных элементов находят из соотношения
с учетом (8)
При данной математической модели нахождения оптимального периода контроля и управления состоянием изделия, среднего значения непроизводительного расхода ресурса и числа резервных элемент может быть реализован аппаратурно с помощью предлагаемого устройства.The number of backup elements is found from the ratio
subject to (8)
With this mathematical model of finding the optimal period for monitoring and controlling the state of the product, the average value of unproductive consumption of the resource and the number of backup elements can be implemented in hardware using the proposed device.
На чертеже показана схема устройства. The drawing shows a diagram of a device.
Устройство содержит блок нелинейности 1, датчик 2 времени, интегратор 3, первый вычитатель 4, первый блок 5 умножения, второй блок 6 умножения, третий блок 7 умножения, первый сумматор 8, четвертый блок 9 умножения, второй сумматор 10, первый блок 11 деления, второй блок 12 деления, элемент 13 задержки, первый компаратор 14, первый 15, второй 16, третий 17 ключи, второй вычитатель 18, третий сумматор 19, пятый блок 20 умножения, шестой блок 21 умножения, второй компаратор 22, элемент 23 ИЛИ. The device comprises a non-linearity unit 1, a time sensor 2, an integrator 3, a first subtractor 4, a first multiplication unit 5, a second multiplication unit 6, a third multiplication unit 7, a first adder 8, a fourth multiplication unit 9, a second adder 10, a first division unit 11, second division block 12, delay element 13, first comparator 14, first 15, second 16, third 17 keys, second subtractor 18, third adder 19, fifth multiplication block 20, sixth multiplication block 21, second comparator 22, OR element 23.
Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.
В блоке 1 нелинейности значение коэффициента λ в показателе степени экспоненты exp(-λt) задается величиной сигнала, поступающего с пятого входа устройства. In block 1 of nonlinearity, the value of the coefficient λ in the exponent exponent exp (-λt) is set by the magnitude of the signal from the fifth input of the device.
Значение сигнала P(t) вероятности безотказной работы с выхода блока 1 нелинейности подается на вход интегратора 3 и вход вычитаемого второго вычитателя 18, на вход уменьшаемого которого подается единичный сигнал. Значение текущего времени с выхода датчика 2 (генератора линейно изменяющегося напряжения) подается на вход уменьшаемого первого вычитателя 4, на вход первого сумматора 8 и на информационный вход третьего блока 17 выдачи результата. Значение сигнала 1 P(t) с выхода второго вычитателя 18 поступает на вход третьего блока 7 умножения, на второй вход пятого блока умножения 20 и на второй вход четвертого блока 9 умножения, на первый вход которого поступает с входа устройства значение сигнала среднего времени восстановления работоспособности изделия. Сигнал с выхода третьего блока 3 умножения поступает на первый вход сумматора 8. Значение сигнала поступает на вход делителя первого блока деления 11. Значение сигнала с выхода интегратора 3 поступает на вход вычитаемого первого вычитателя 4, на второй вход первого блока 5 перемножения и на вход делимого первого блока 11 деления. Значение сигнала поступает на вход второго компаратора 22. Значение сигнала - среднее время нахождения изделия в состоянии скрытого отказа с выхода первого вычитателя 4 поступает на один вход второго блока 6 умножения, на другой вход которого с входа устройства поступает значение Cо средний расход ресурса в единицу времени при нахождении изделия в состоянии отказа. На первый вход первого блока 5 перемножения с входа устройства поступает значение сигнала Cф среднего расхода ресурса в единицу времени при нахождении изделия в работоспособном состоянии. На первый вход третьего блока 7 умножения поступает значение сигнала Rв ресурс, расходуемый на восстановление работоспособного состояния изделия в случае обнаружения отказа. Сигнал Rв[1-P(t)] с выхода третьего блока 7 умножения поступает на один вход сумматора 10, на другой вход которого с входа устройства поступает значение сигнала Rк ресурса расходуемого в результате проведения одного сеанса контроля работоспособности изделия, на третий вход которого поступает с выхода второго блока 6 умножения значение сигнала . Значение сигнала Rк + Rв[1-P(t)] + Coto с выхода сумматора 10 поступает на первый вход шестого блока 21 умножения, и на один вход третьего сумматора 19 на другой вход которого с выхода первого блока умножения 5 поступает значение сигнала . Значение сигнала с выхода третьего сумматора 19 поступает на вход делителя второго блока деления 12, на вход делимого которого с входа устройства поступает значение сигнала R ограниченного ресурса. Значение сигнала с выхода второго блока деления 12 поступает на вход шестого блока умножения 21 и на вход пятого блока перемножения 20. Значение сигнала
среднего числа резервных элементов поступает на информационный вход первого ключа 15. Значение сигнала:
с выхода шестого блока 21 умножения поступает на информационный вход второго ключа 16, на первый вход первого компаратора 14 и через элемент задержки 13 на второй вход первого компаратора 14. В первом компараторе 14 происходит сравнение двух сигналов Cф(t) и Cф(t-Δt). Как только в момент времени t
the average number of backup elements is supplied to the information input of the first key 15. Signal value:
from the output of the sixth multiplication unit 21, it goes to the information input of the second key 16, to the first input of the first comparator 14 and through the delay element 13 to the second input of the first comparator 14. In the first comparator 14, two signals C f (t) and C f (t -Δt). As soon as at time t
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4902575 RU2071116C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal serviceability check intervals |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4902575 RU2071116C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal serviceability check intervals |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2071116C1 true RU2071116C1 (en) | 1996-12-27 |
Family
ID=21555643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4902575 RU2071116C1 (en) | 1991-01-16 | 1991-01-16 | Device for determining optimal serviceability check intervals |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2071116C1 (en) |
-
1991
- 1991-01-16 RU SU4902575 patent/RU2071116C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19620160A1 (en) | Control system and control method for a non-interruptible power supply | |
EP0041701A2 (en) | Multiple digital controller system | |
CN1033890A (en) | Real time digital signal processor idle indicator | |
RU2071116C1 (en) | Device for determining optimal serviceability check intervals | |
JPS57139861A (en) | Multicomputer system | |
RU2361276C1 (en) | Device for determining optimum maintenance period of articles | |
RU2071118C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals | |
RU2071115C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals | |
RU2020585C1 (en) | Device for determining period of technical service of item | |
US6950970B2 (en) | Operation report creation system, operation report creation method, and operation report creation program | |
RU2069894C1 (en) | Device for determining optimal maintenance intervals of equipment | |
SU1688266A1 (en) | The tester to determine a maintenance optimal period of the product | |
SU982043A1 (en) | Device for determining optimum time for regeneration of system resource | |
RU2233482C1 (en) | Device for determining optimal period for maintenance of product | |
RU2009543C1 (en) | Device for determining optimum maintenance schedule of a piece of equipment | |
SU798927A1 (en) | Device for determining optimum period of inspection and maintenance of article | |
SU1617453A1 (en) | Device for determining optimized timing of maintenance | |
SU1464186A1 (en) | Arrangement for determining the optimized routine of inspection and maintenance of article | |
SU1439644A1 (en) | Device for determining optimized article maintenance periods | |
RU2228541C2 (en) | Device to determine optimal period of maintenance of article | |
SU1711208A1 (en) | Product optimal time maintenance tester | |
SU976461A1 (en) | Device for determining optimum period of servicing system | |
RU2273883C1 (en) | Device for determining product reliability characteristics | |
SU1596363A1 (en) | Device for registering and monitoring the timing of optimized maintenance of article | |
RU2233481C1 (en) | Method for determining normal period of product maintenance |