Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
Для расчета запасных изделий и принадлежностей (ЗИП) предложена приближенная методика, в основу которой положен подход к расчету показателей надежности с использованием показателей достаточности ЗИП. Показатели надежности с учетом ЗИП в этом случае представлены в виде произведения показателя надежно...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
|---|---|
| Datum: | 2008 |
| Hauptverfasser: | , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем реєстрації інформації НАН України
2008
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7592 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах / А.Н. Буточнов, В.Б. Осташевский, В.Н. Цыцарев // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 3. — С. 67-79. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860093785217695744 |
|---|---|
| author | Буточнов, А.Н. Осташевский, В.Б. Цыцарев, В.Н. |
| author_facet | Буточнов, А.Н. Осташевский, В.Б. Цыцарев, В.Н. |
| citation_txt | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах / А.Н. Буточнов, В.Б. Осташевский, В.Н. Цыцарев // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 3. — С. 67-79. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Реєстрація, зберігання і обробка даних |
| description | Для расчета запасных изделий и принадлежностей (ЗИП) предложена приближенная методика, в основу которой положен подход к расчету показателей надежности с использованием показателей достаточности ЗИП. Показатели надежности с учетом ЗИП в этом случае представлены в виде произведения показателя надежности, рассчитанного для неограниченного ЗИП, и соответствующего показателя достаточности ЗИП.
Для розрахунку ЗВП (запасних виробів і приладдя) запропоновано наближену методику, в основу якої покладено підхід до розрахунку показників надійності з використанням показників достатності ЗВП. Показники надійності з урахуванням ЗВП у цьому випадку представлено у вигляді добутку показника надійності, розрахованого для необмеженого ЗВП, та відповідного показника достатності ЗВП.
The approximate strategy based on approach for calculation of reliability characteristics of hardware complex using adequacy characteristics of reserve set is offered. Reliability characteristics of hardware complex can be obtained through multiplying reliability characteristics calculated for unlimited reserve set by corresponding adequacy characteristics of reserve set.
|
| first_indexed | 2025-12-07T17:24:51Z |
| format | Article |
| fulltext |
Технічні засоби отримання і обробки даних
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 67
УДК 519.873
А. Н. Буточнов1, В. Б. Осташевский1, В. Н. Цыцарев2
1Институт проблем регистрации информации НАН Украины
ул. Н. Шпака, 2, 03113 Киев, Украина
2Национальный университет им. Т.Г. Шевченко
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации
о подвижных объектах
Для расчета ЗИП (запасных изделий и принадлежностей) предложена
приближенная методика, в основу которой положен подход к расчету
показателей надежности с использованием показателей достаточно-
сти ЗИП. Показатели надежности с учетом ЗИП в этом случае,
представлены в виде произведения показателя надежности, рассчи-
танного для неограниченного ЗИП, и соответствующего показателя
достаточности ЗИП.
Ключевые слова: методика расчета ЗИП, показатели надежности,
показатели достаточности, стратегии пополнения ЗИП, структур-
ная схема надежности.
Постановка задачи
Комплекс технических средств (КТС) автоматизированной системы обработ-
ки информации о подвижных объектах представляет собой сложную техническую
систему, длительная эксплуатация которой невозможна без использования запас-
ных изделий и принадлежностей (ЗИП), необходимых при проведении ремонтов и
технического обслуживания.
К числу основных особенностей КТС, существенных с точки зрения опреде-
ления требуемого состава ЗИП, относятся:
— ремонт (восстановление работоспособности) КТС производится силами
обслуживающего персонала путем замены только таких элементов, для которых
она предусмотрена (разрешается) поставщиком оборудования;
— ремонт отказавших сменных элементов в пункте дислокации КТС не про-
изводится. Неисправные элементы для ремонта должны отправляться в ремонт-
ный орган.
Из этого следует, что для обеспечения требуемого уровня надежности КТС в
процессе эксплуатации необходимо иметь комплект ЗИП, состав которого обес-
печил бы заданные требования к надежности.
© А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
68
Очевидно, что по экономическим соображениям ЗИП не может быть неогра-
ниченным, и существует задача определения оптимального состава ЗИП. Под оп-
тимальным будем понимать такой комплект ЗИП, при котором обеспечиваются
требуемые значения показателей надежности КТС, и при этом стоимость ЗИП
минимальна.
Предполагается, что для КТС принята одноуровневая схема обеспечения
ЗИП, при которой предусматривается только одиночный ЗИП (ЗИП-О), распола-
гаемый в пункте дислокации. Если нужный для ремонта запасной элемент (ЗЭ) в
ЗИП отсутствует, то он доставляется из центральной базы (ЦБ) технического
обеспечения. Схема обеспечения КТС ЗИП в этом случае имеет вид, представлен-
ный на рис. 1.
Рис. 1. Схема обеспечения КТС ЗИП
Комплект ЗИП обычно рассчитывается на определенный период эксплуата-
ции, так как в процессе эксплуатации ЗИП расходуется, и его необходимо попол-
нять. Возможны различные способы (стратегии) пополнения ЗИП:
— периодическое пополнение. Пополнение комплекта ЗИП до требуемого со-
става производится периодически с заданным периодом ЗИПT . В случае, если не-
обходимый для ремонта элемент в ЗИП отсутствует (происходит «отказ ЗИП»),
система остается в этом состоянии до очередного пополнения ЗИП. Очевидно, что
такая стратегия соответствует наиболее жестким требованиям к составу ЗИП;
— экстренное пополнение. В этом случае так же назначается период попол-
нения ЗИП ЗИПT . Отличие заключается в том, что в случае «отказа ЗИП» произво-
дится экстренное пополнение (ЭП) комплекта ЗИП. Время запаздывания при экс-
тренном пополнении ЗИП ЭПT << ЗИПT .
— непрерывное пополнение. При непрерывном пополнении ЗИП пополняется
сразу после каждого отказа элемента КТС. Время доставки при каждом пополне-
нии равно ЦБДT .
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 69
Очевидно, что наиболее гибкой является стратегия экстренного пополнения
ЗИП. Стратегии периодического и непрерывного пополнения, по сути, являются
предельными случаями стратегии экстренного пополнения.
Вопросам расчета ЗИП посвящено достаточно большое количество работ.
Однако, точные расчеты, как правило, оказываются весьма громоздкими и не все-
гда приемлемыми в инженерной практике. Особые трудности возникают в случае,
когда система, для которой создается ЗИП, имеет высокую степень внутреннего
структурного резервирования.
Методика расчета ЗИП
В основу методики положен подход к расчету показателей надежности КТС,
рассмотренный в [1]. Учет влияния ЗИП на величину показателей надежности
(ПН) производится с использованием показателей достаточности (ПД) ЗИП [3].
Определение оптимального состава ЗИП производится с помощью пошаго-
вой процедуры, в которой на каждом шаге в ЗИП добавляется элемент, выбирае-
мый по критерию «надежность/стоимость». Процедура формирования ЗИП за-
вершается при достижении величинами показателей надежности требуемого зна-
чения.
Общая идея применения показателей достаточности ЗИП основана на том,
что результирующее выражение для показателей надежности КТС с учетом ЗИП
представляется в виде произведения показателя надежности, рассчитанного при
неограниченном ЗИП, и соответствующего показателя достаточности ЗИП. Это
справедливо только для таких показателей надежности как вероятность безотказ-
ной работы и коэффициент готовности.
Выражения для показателей надежности имеют следующий вид:
)/()/()/( ЗИПКТСКТС XX tPtPtP , (1)
)()()( ЗИПГКТСГКТСГ XX KKK , (2)
где )/(КТС XtP и )(КТСГ XK — вероятность безотказной работы и коэффициент
готовности КТС с учетом ЗИП, заданного вектором X;
}...,,,{ 21 nxxxX — вектор, определяющий состав комплекта ЗИП, где ix —
число запасных элементов i-го типа в комплекте ЗИП ( ni ,1 , где n — число раз-
личных типов элементов КТС);
)/(КТС tP и )(
КТСГ
K — вероятность безотказной работы и коэффициент
готовности КТС при условии, что ЗИП неограниченный ( }...,,,{ X );
)/(ЗИП XtP — вероятность достаточности ЗИП, определяемая как вероят-
ность того, что в любой момент времени интервала (0, t) всегда найдется запасной
элемент, требуемый для замены отказавшего элемента КТС;
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
70
)(ЗИПГ XK — коэффициент готовности ЗИП, равный вероятности того, что
требуемый запасной элемент всегда найдется в комплекте ЗИП в произвольный
момент времени рассматриваемого периода эксплуатации КТС.
Величины )/(ЗИП XtP и )(ЗИПГ XK — это показатели достаточности ЗИП,
значения которых зависят как от состава комплекта ЗИП, так и от принятой стра-
тегии его пополнения.
Достоинством подхода, основанного на использовании показателей достаточ-
ности, является то, что эти показатели можно нормировать и, следовательно, рас-
считывать состав ЗИП независимо от значений показателей надежности. Опреде-
ление значений показателей достаточности можно производить следующим обра-
зом:
)/(/)()( КТС
0
КТС
0
ЗИП tPtPtP , (3)
)(/ КТСГ
0
КТСГ
0
ЗИПГ KKK , (4)
где )(0
КТС tP и 0
КТСГK — заданные нормативные значения для вероятности безот-
казной работы и коэффициента готовности КТС.
Однако существуют ограничения применения показателей достаточности, за-
ключающиеся в том, что для систем со структурным резервированием не сущест-
вует универсальных формул для их определения, пригодных для любых схем
структурного резервирования. Тем не менее, подход с использованием показате-
лей достаточности ЗИП можно применять для расчетов показателей надежности
на уровне отдельных типов элементов КТС.
Для расчета показателей надежности КТС с учетом ЗИП предлагается мето-
дика, содержание которой предполагает выполнение следующих этапов.
1. Анализ надежностной структуры КТС и определение подмножества типов
элементов, которые (потенциально) могут входить в комплект ЗИП. При этом оп-
ределяется группа однотипных элементов, надежностная схема их соединения,
схема соединения отдельных групп в надежностную структуру КТС в целом.
Надежностная структура КТС представляется структурной схемой надежно-
сти (ССН), которая на верхнем уровне детализации представляет собой последо-
вательное соединение элементов, каждый из которых может представляться «сво-
ей» ССН. Надежностная структура каждого элемента последовательно детализи-
руется до того уровня, на котором отдельными элементами являются сменные
элементы (блоки, узлы, детали и т.п.), для которых предусматривается замена в
процессе эксплуатации. Таким образом, на нижнем уровне надежностной струк-
туры КТС выделяются группы однотипных элементов, которые могут включаться
в комплект ЗИП. Эти группы элементов (ГЭ) могут являться как структурно ре-
зервированными (РГЭ), так и представляться единственным элементом.
Структура каждой РГЭ рассматривается как нагруженный или ненагружен-
ный «скользящий резерв» с произвольно задаваемым числом основных и резерв-
ных элементов в группе.
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 71
2. Расчет значений вероятности безотказной работы и коэффициента готов-
ности для отдельных групп элементов и КТС в целом по формулам для восста-
навливаемых резервированных систем в предположении, что ЗИП неограничен-
ный.
В результате расчетов должны быть получены:
),/( ii stP — вероятность безотказной работы i-й группы элементов при не-
ограниченном ЗИП;
),(Г ii sK — коэффициент готовности i-й группы элементов при неограни-
ченном ЗИП.
Параметр is определяет вид структурного резерва i-й группы элементов и
может принимать значения:
is = 1 — группа состоит из единственного элемента (вырожденная группа
элементов);
is = 2 — последовательное соединение элементов в группе;
is = 3 — параллельное соединение элементов в группе;
is = 4 — «скользящий» нагруженный резерв;
is = 5 — «скользящий» ненагруженный резерв.
Расчетные формулы для определения ),/( ii stP и ),(Г ii sK приведены в [2].
В качестве среднего времени восстановления групп элементов нижних уровней
принимается величина
ЗИПДРВ )( TTT ii , (5)
где iTР — средняя продолжительность ремонта (замены) элемента i-го типа (эле-
мента i-й группы элементов);
ЗИПДT — среднее время доставки элемента из ЗИП (которое от типа элемен-
тов не зависит).
3. Рассчет значений показателей достаточности ЗИП для всех групп элемен-
тов нижнего уровня:
),/(iЗИП ixtP — вероятность достаточности ЗИП для элементов i-го типа;
),(ЗИПГ ii xK — коэффициент готовности ЗИП для элементов i-го типа,
где
— параметр, определяющий способ (стратегию) пополнения ЗИП;
ix — число элементов i-го типа, имеющееся в комплекте ЗИП ( Xix ).
Параметр может принимать значения:
i = 1 — периодическое пополнение;
i = 2 — пополнение с экстренными доставками;
i = 3 — непрерывное пополнение.
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
72
Расчетные формулы для показателей достаточности ),/(ЗИП ii xtP и
),(ЗИПГ ii xK приведены ниже.
4. По полученным значениям показателей достаточности ЗИП рассчитывает-
ся среднее время ожидания доставки запасных элементов из центральной базы
при различных стратегиях пополнения ЗИП. Это время обозначается ),(ЗИП ii xt
и рассчитывается следующим образом:
)/()),(ln(),( ЗИПГЗИП iiiiii kxKxt , (6)
где ik — число элементов i-й группы элементов, находящихся в нагруженном со-
стоянии;
i — интенсивность отказов элементов i-го типа (элементов i-й группе эле-
ментов).
Определяется величина среднего времени восстановления i-й группы элемен-
тов нижнего уровня как сумма
),(),( ЗИПЗИПДРВ iiiii xtTTxT . (7)
Рассчитываются показатели надежности для i-й группы элементов с учетом
ЗИП по формулам для восстанавливаемых систем, в которых в качестве среднего
времени восстановления вместо )(В iT задается величина ),(В ii xT , найденная
из выражения (7).
5. Рассчитываются показатели надежности для КТС в целом по формулам,
которые применяются последовательно (рекуррентно), начиная с выделенных
групп элементов нижнего уровня (для которых формируется ЗИП). В обобщенном
виде представляется оператор формирования результирующего показателя на-
дежности КТС с учетом ЗИП следующим образом:
),,,,,,,(),,,,,,,(ПН ЗИПЦБДЗИПДРЗИПЦБДЗИПДРКТС TTTTsxTTT iiiii ΦΛ TSX , (8)
где
},1,{ nixi X — вектор, определяющий состав ЗИП;
},1,{ Si Nis S — множество параметров, определяющее структуру резер-
вированных групп элементов различных уровней, входящих в КТС ( SN = 4 —
число используемых типов структур резервирования);
— параметр, определяющий стратегию пополнения ЗИП;
},1,{ nii Λ — вектор интенсивностей отказов элементов;
},1,{ РР niT i T — вектор, определяющий показатели ремонтопригодности
элементов КТС;
ЗИПДT — средняя продолжительность доставки элемента из ЗИП;
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 73
ЦБДT — средняя продолжительность доставки элемента из центральной базы;
ЗИПT — периодичность пополнения ЗИП.
Функционал Φ является обобщенным обозначением совокупности операций,
зависящей от надежностной структуры КТС S, и может быть реализован как
вручную (что, очевидно, неудобно и громоздко), так и программно.
Расчет показателей достаточности ЗИП
Для показателей достаточности введем следующие обозначения:
),/(ЗИП iii xtP — вероятность достаточности ЗИП для i-й группы элементов
(для i-го типа элементов);
),(ЗИПГ iii xK — коэффициент готовности ЗИП для i-й группы элементов.
Формулы для расчета показателей достаточности при различных способах
пополнения ЗИП имеют вид [3]:
1) периодическое пополнение ( 1 ). Группу однотипных элементов совме-
стно с ЗИП в данном случае можно рассматривать как невосстанавливаемую ре-
зервированную систему. Отказ системы наступает в случае, когда исчерпан резерв
(ЗИП). Таким образом, вероятность достаточности ЗИП для i-й группы элементов
можно определить как вероятность безотказной работы системы в течение време-
ни, равного периоду пополнения ЗИП ЗИПT . Если в системе (в i-й группе элемен-
тов) in основных элементов и ix резервных элементов, то вероятность безотказ-
ной работы i-й группы в течение времени (наработки) Т равна:
)1,(1)/(),1/( ЗИПЗИП iiiiii xAIxTPxTP , (9)
где Т — период пополнения ЗИП;
TnA iii — средний расход элементов i-го типа в течение времени Т;
),( ii xAI — функция Гамма-распределения, которая определяется следующим
выражением:
i
i
A
x
s
s
i
ii e
s
A
xAI
0 !
1),( . (10)
Функция )1,( ii xAI — это вероятность того, что в течение наработки Т от-
кажут 1ix элементов, отказы которых независимы и подчинены экспоненциа-
льному закону распределения с параметром iin .
Для невосстанавливаемой системы коэффициент готовности совпадает с
вероятностью безотказной работы. Поэтому коэффициент готовности ЗИП можно
определить путем усреднения вероятности безотказной работы на периоде попол-
нения ЗИП Т. При этом получим:
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
74
T T
iiiiii dttnI
T
dtxtP
T
TxK
0 0
iЗИПЗИПГ ))(1(
1
),(
1
),,1(
)1,(
1
),(1
ii
i
i
ii xAI
A
x
xAI ; (11)
2) пополнение с экстренными доставками ( 2 ). Так как экстренные дос-
тавки осуществляются уже после отказа системы (группы элементов), вероят-
ность достаточности ЗИП при экстренных доставках определяется также, как и
при периодическом пополнении (9). Коэффициент готовности ЗИП при экстрен-
ных доставках определяется из выражения:
i
i
x
A
i
i
i
ii e
x
A
xT
T
TTxK
2
Э.Д.
Э.Д.ЗИПГ 1
2
)/11(2
1),,,2( , (12)
где Э.Д.T — средняя продолжительность экстренной доставки;
3) непрерывное пополнение ( 3i ). В случае непрерывного пополнения запа-
сов пополнение производится после каждого отказа элемента, входящего в ком-
плект ЗИП. Вероятность достаточности в этом случае ЗИП определяется также по
формуле (9). Коэффициент готовности ЗИП определяется по следующей формуле:
1
0
1
ЗИПГ
!)!1(
1),3(
ii x
s
s
i
i
x
i
iii
sx
xK
, (13)
где ЦБДTii , так как доставка каждого элемента осуществляется из централь-
ной базы.
Пример расчета ЗИП
Рассмотренная методика расчета ЗИП реализована программно. Для примера
возьмем упрощенный вариант состава и структуры КТС, что позволит получить
легко интерпретируемые результаты и сделать выводы об адекватности модели и
алгоритмов, реализующих методику.
Упрощенный вариант ССН КТС, используемый в примере, показан на рис. 2.
В табл. 1 приведена расшифровка сокращений наименований элементов, а также
данные о надежности и стоимости комплектующих элементов.
Согласно рис. 2 ССН КТС представляет собой последовательное соединение
четырех отдельных элементов: Мод, Мрш, Ком и БП, и двух резервированных
групп элементов: РГ1 и РГ2.
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 75
Рис. 2. ССН для КТС (пример)
Таблица 1. Наименование, надежность и стоимость элементов КТС
Сокращенное
наименование
Полное наименование
Интенсивность
отказов, 510i
1/ч
Стоимость,
у.е.
Мод. Модем 10 300
Мрш. Маршрутизатор 10 1000
Ком. Коммутатор 5 500
СОД,
СКИ
СИМ
Сервер обмена данными
Сервер обработки координатной
информации
Сервер информационных моделей
5 5000
БП Блок питания 10 500
АРМ Автоматизированное рабочее место – –
СБ Системный блок 10 1000
Мон. Монитор 10 800
Клав. Клавиатура 10 50
Мышь Мышь 10 20
БП-А Блок питания АРМ 10 300
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
76
РГ1 состоит из 4-х однотипных серверов, соединенных (по надежности) по
схеме нагруженного резерва «k из N», где k — число основных элементов, а N —
общее число элементов в группе (k = 3, N = 4).
РГ2 состоит из 2-х АРМ, соединенных по схеме ненагруженного дублирова-
ния. Каждое из АРМ представляется последовательным соединением трех эле-
ментов: СБ, Мон. и БП-А и двух резервированных групп:
РГ3 и РГ4. Каждая из групп представляют собой ненагруженное дублирова-
ние двух элементов (РГ3 — Клав, РГ4 — Мышь).
Элементы, которые потенциально могут включаться в ЗИП, перечислены в
табл. 1.
В состав ЗИП последовательно включаются элементы, добавление которых
приводит к максимальному приращению показателей надежности КТС. После
каждого шага добавления элемента пользователь оценивает достаточность ДОС-
тигнутого значения показателей и суммарную стоимость ЗИП. Как только будут
достигнуты значения показателей надежности и стоимости, удовлетворяющие
требованиям пользователя, процесс формирования ЗИП завершается.
Для расчетов задавались следующие временные параметры:
ЗИПT = 1 год — период пополнения ЗИП;
ЭПT = 6 ч — время экстренного пополнения ЗИП;
ЗИПДT = 0,5 ч — время доставки элемента из ЗИП;
ЦБДT = 6 ч — время доставки элемента из центральной базы.
Расчеты производились для трех рассматривавшихся выше стратегий попол-
нения ЗИП: периодическое пополнение, пополнение при экстренной доставке, не-
прерывное пополнение.
В табл. 2, 3 и 4 приведены результаты, полученные в процессе формирования
ЗИП для этих трех стратегий. Данные приведены для 15 шагов процесса форми-
рования ЗИП, что вполне достаточно для определения закономерностей и тенден-
ций процесса. На рис. 3 приведены графики зависимости стоимости ЗИП ЗИПC от
суммарного числа элементов в ЗИП ЗИПN .
Полученные данные соответствуют физическим представлениям о процессах
расходования и пополнения ЗИП. Так, оказывается, что при периодическом по-
полнении ЗИП коэффициент готовности КТСГK оказывается очень низким — при
«пустом» ЗИП КТСГK = 0,3644, и при числе элементов в ЗИП ЗИПN = 15 достигает
только значения КТСГK = 0,9322. Это объясняется тем, что согласно стратегии пе-
риодического пополнения ЗИП после каждого отказа система остается неработо-
способной в течение всего времени до момента очередного пополнения ЗИП.
В случае стратегии пополнения ЗИП с экстренными доставками величина
КТСГK изменяется в небольших пределах — от 0,99738 до 0,99939 при изменении
числа элементов в ЗИП от 0 до 15 (при ЭПT = 6 ч).
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 77
Таблица 2. Данные, описывающие процесс формирования ЗИП
(стратегия периодического пополнения, α = 1)
Число типов элементов в ЗИПСуммарное
число эле-
ментов в
ЗИП М
о
д
.
М
р
ш
.
К
о
м
.
Б
П
С
ер
в.
С
Б
М
о
н
.
Б
П
-А
К
ла
в.
М
ы
ш
ь
Коэффици-
ент готов-
ности КТС
КТСГK
Стои-
мость
ЗИП
ЗИПC
0 0,3614 0
1 1 0,4122 300
2 1 1 0,4745 1300
3 1 1 1 0,5589 1800
4 1 1 1 1 0,6233 2300
5 1 1 1 1 1 0,6532 3300
6 2 1 1 1 1 0,6849 3600
7 2 2 1 1 1 0,7199 4600
8 2 2 1 2 1 0,7586 5100
9 2 2 1 2 1 1 0,8013 5900
10 2 2 1 2 1 1 1 0,8448 6200
11 2 2 1 2 1 1 1 1 0,8761 11200
12 2 2 2 2 1 1 1 1 0,8944 11700
13 2 2 2 2 1 1 1 1 1 0,9076 11750
14 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 0,9200 11780
15 3 2 2 2 1 1 1 1 1 1 0,9322 12080
Таблица 3. Данные, описывающие процесс формирования ЗИП
(стратегия пополнения при экстренных доставках, α = 2)
Число типов элементов в ЗИПСуммарное
число эле-
ментов в
ЗИП М
о
д
.
М
р
ш
.
К
о
м
.
Б
П
С
ер
в.
С
Б
М
о
н
.
Б
П
-А
К
ла
в.
М
ы
ш
ь
Коэффици-
ент готовно-
сти КТС
КТСГK
Стои-
мость
ЗИП
ЗИПC
0 0,99738 0
1 1 0,99782 300
2 1 1 0,99825 1300
3 1 1 1 0,99869 1800
4 1 1 1 1 0,99894 2300
5 2 1 1 1 0,99903 2600
6 2 2 1 1 0,99913 3600
7 2 2 1 2 0,99922 4100
8 2 2 2 2 0,99925 4600
9 3 2 2 2 0,99928 4900
10 3 3 2 2 0,99931 5900
11 3 3 2 3 0,99934 6400
12 4 3 2 3 0,99935 6700
13 4 4 2 3 0,99937 7700
14 4 4 2 4 0,99938 8200
15 4 4 3 4 0,99939 8700
А. Н. Буточнов, В. Б. Осташевский, В. Н. Цыцарев
78
Таблица 4. Данные, описывающие процесс формирования ЗИП
(стратегия непрерывного пополнения, α = 3)
Число типов элементов в ЗИПСуммарное
число эле-
ментов в
ЗИП М
о
д
.
М
р
ш
.
К
о
м
.
Б
П
С
ер
в.
С
Б
М
о
н
.
Б
П
-А
К
ла
в.
М
ы
ш
ь
Коэффици-
ент готов-
ности КТС
КТСГK
Стои-
мость
ЗИП
ЗИПC
0 0,997205 0
1 1 0,997901 300
2 1 1 0,998598 1300
3 1 1 1 0,999296 1800
4 1 1 1 1 0,999646 2300
5 1 1 1 1 1 0,999647 3300
6 1 1 1 1 1 1 0,999648 4100
7 1 1 1 1 1 1 1 0,999649 4400
8 2 1 1 1 1 1 1 0,999649 4700
9 2 2 1 1 1 1 1 0,999649 5700
10 2 2 1 2 1 1 1 0,999649 6200
11 2 2 2 2 1 1 1 0,999650 6700
12 2 2 2 2 1 1 1 1 0,999650 11700
13 2 2 2 2 1 2 1 1 0,999650 12700
14 2 2 2 2 1 2 2 1 0,999650 13500
15 2 2 2 2 1 2 2 2 0,999650 13800
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Рис. 3. Зависимость стоимости ЗИП от суммарного числа элементов
при различных стратегиях пополнения
Если время задержки при экстренном пополнении увеличить до 3 суток
( ЭПT = 72 ч), величина коэффициента готовности КТСГK уменьшается и изменяет-
ся в пределах соответственно от 0,97497 до 0,99839. В случае стратегии непре-
рывного пополнения при «пустом» ЗИП КТСГK = 0,997205, и уже при ЗИПN =
= 10–11 достигается предельное значение КТСГK = 0,99965, соответствующее зна-
чению коэффициента готовности при неограниченном ЗИП.
3
1
2
NЗИП
СЗИП, у.е.
Методика расчета ЗИП комплекса технических средств
автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах
ISSN 1560-9189 Реєстрація, зберігання і обробка даних, 2008, Т. 10, № 3 79
Из табл. 2–4 видно, что распределение «оптимального» количества элементов
в ЗИП не зависит от стратегии пополнения при числе элементов в ЗИП ЗИПN < 5.
При больших значениях ЗИПN распределения различаются, что объясняется раз-
личной динамикой изменения состава ЗИП во времени в процессе эксплуатации
КТС.
Полученные в данном примере результаты дают полное представление о
процессе формирования ЗИП при различных стратегиях его пополнения. В дейст-
вительности, могут встречаться и другие, промежуточные варианты стратегий.
Но, очевидно, что любые из них будут находиться в пределах, ограниченных
крайними стратегиями — периодическое пополнение (наихудший случай) и не-
прерывное пополнение (наилучший случай). На основании получаемых данных
пользователь сам может принять решение о рациональном составе ЗИП.
Если прогнозируемая ситуация более близка к стратегии периодического по-
полнения (большая удаленность от ЦБ, невозможность быстрой доставки по тем
или иным причинам), то критическими факторами, влияющими на требуемый со-
став ЗИП, будут оба фактора — требования к надежности КТС и ограничения
стоимости. Так, в рассматриваемом примере при стратегии периодического по-
полнения для обеспечения КТСГK ≥ 0,9 потребуется не менее ЗИПN = 13 запасных
элементов (табл. 2), и стоимость ЗИП при этом будет ЗИПC = 12000 у.е.
Если прогнозируется возможность сравнительно быстрой доставки запасных
элементов из ЦБ (небольшие расстояния, наличие дешевого транспортного сред-
ства и т.п.), то эта ситуация ближе соответствует стратегии непрерывного попол-
нения. В этой ситуации требования к ЗИП становятся менее жесткими, так как за
счет быстрой доставки высокий уровень надежности обеспечивается при значи-
тельно меньшем объеме ЗИП. Так, в условиях непрерывного пополнения коэффи-
циент готовности КТСГK = 0,9996 обеспечивается уже при количестве запасных
элементов ЗИПN = 4 (табл. 4). Соответственно этому существенно сокращается и
стоимость ЗИП ЗИПC = 2300 у.е.
Рассмотренный пример и анализ результатов расчетов ЗИП, показывает, что
данная методика является удобным инструментом анализа возможной потребно-
сти в ЗИП в различных условиях эксплуатации КТС. Окончательное решение о
требуемой комплектации ЗИП может принять пользователь с учетом реальных
требований к надежности КТС и ограничений стоимости.
1. Буточнов А.Н. Оценка надежности многофункциональных программно-технических ком-
плексов / А.Н. Буточнов, В.В. Августовский, В.Н. Цыцарев // Реєстрація, зберігання і оброб. даних.
— 2008. — Т. 10, № 1. — С. 80–90
2. Козлов Б.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автомати-
ки / Б.А. Козлов, И.А. Ушаков. — М.: Советское радио, 1975. — 472 с.
3. Черкесов Г.Н. Надежность аппаратно-программных комплексов: Учебное пособие / Г.Н.
Черкесов. — СПБ.: Питер, 2005. — 479 с.
Поступила в редакцию 18.06.2008
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-7592 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1560-9189 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T17:24:51Z |
| publishDate | 2008 |
| publisher | Інститут проблем реєстрації інформації НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Буточнов, А.Н. Осташевский, В.Б. Цыцарев, В.Н. 2010-04-02T13:49:21Z 2010-04-02T13:49:21Z 2008 Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах / А.Н. Буточнов, В.Б. Осташевский, В.Н. Цыцарев // Реєстрація, зберігання і оброб. даних. — 2008. — Т. 10, № 3. — С. 67-79. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 1560-9189 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7592 519.873 Для расчета запасных изделий и принадлежностей (ЗИП) предложена приближенная методика, в основу которой положен подход к расчету показателей надежности с использованием показателей достаточности ЗИП. Показатели надежности с учетом ЗИП в этом случае представлены в виде произведения показателя надежности, рассчитанного для неограниченного ЗИП, и соответствующего показателя достаточности ЗИП. Для розрахунку ЗВП (запасних виробів і приладдя) запропоновано наближену методику, в основу якої покладено підхід до розрахунку показників надійності з використанням показників достатності ЗВП. Показники надійності з урахуванням ЗВП у цьому випадку представлено у вигляді добутку показника надійності, розрахованого для необмеженого ЗВП, та відповідного показника достатності ЗВП. The approximate strategy based on approach for calculation of reliability characteristics of hardware complex using adequacy characteristics of reserve set is offered. Reliability characteristics of hardware complex can be obtained through multiplying reliability characteristics calculated for unlimited reserve set by corresponding adequacy characteristics of reserve set. ru Інститут проблем реєстрації інформації НАН України Реєстрація, зберігання і обробка даних Технічні засоби отримання і обробки даних Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах Методика розрахунку ЗВП комплексу технічних засобів автоматизованої системи обробки інформації про рухомі об’єкти Reserve Set Calculation Strategy of Hardware Complex of an Automated Processing System of Coordinate Information on Moving Objects Article published earlier |
| spellingShingle | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах Буточнов, А.Н. Осташевский, В.Б. Цыцарев, В.Н. Технічні засоби отримання і обробки даних |
| title | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| title_alt | Методика розрахунку ЗВП комплексу технічних засобів автоматизованої системи обробки інформації про рухомі об’єкти Reserve Set Calculation Strategy of Hardware Complex of an Automated Processing System of Coordinate Information on Moving Objects |
| title_full | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| title_fullStr | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| title_full_unstemmed | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| title_short | Методика расчета ЗИП комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| title_sort | методика расчета зип комплекса технических средств автоматизированной системы обработки информации о подвижных объектах |
| topic | Технічні засоби отримання і обробки даних |
| topic_facet | Технічні засоби отримання і обробки даних |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/7592 |
| work_keys_str_mv | AT butočnovan metodikarasčetazipkompleksatehničeskihsredstvavtomatizirovannoisistemyobrabotkiinformaciiopodvižnyhobʺektah AT ostaševskiivb metodikarasčetazipkompleksatehničeskihsredstvavtomatizirovannoisistemyobrabotkiinformaciiopodvižnyhobʺektah AT cycarevvn metodikarasčetazipkompleksatehničeskihsredstvavtomatizirovannoisistemyobrabotkiinformaciiopodvižnyhobʺektah AT butočnovan metodikarozrahunkuzvpkompleksutehníčnihzasobívavtomatizovanoísistemiobrobkiínformacííproruhomíobêkti AT ostaševskiivb metodikarozrahunkuzvpkompleksutehníčnihzasobívavtomatizovanoísistemiobrobkiínformacííproruhomíobêkti AT cycarevvn metodikarozrahunkuzvpkompleksutehníčnihzasobívavtomatizovanoísistemiobrobkiínformacííproruhomíobêkti AT butočnovan reservesetcalculationstrategyofhardwarecomplexofanautomatedprocessingsystemofcoordinateinformationonmovingobjects AT ostaševskiivb reservesetcalculationstrategyofhardwarecomplexofanautomatedprocessingsystemofcoordinateinformationonmovingobjects AT cycarevvn reservesetcalculationstrategyofhardwarecomplexofanautomatedprocessingsystemofcoordinateinformationonmovingobjects |