ГОСТ 27.507-2015. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Запасные части, инструменты и принадлежности. Оценка и расчет запасов

Приложение А

(справочное)

 

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ОПТИМАЛЬНЫХ ЗАПАСОВ В КОМПЛЕКТАХ

ЗИП-О, ЗИП-Г И В ДВУХУРОВНЕВОЙ СИСТЕМЕ ЗИП

ПО КРИТЕРИЯМ ДОСТАТОЧНОСТИ И НАДЕЖНОСТИ

 

Расчеты для всех приведенных ниже примеров проводились на ПЭВМ по программам, реализующим алгоритмы (математические модели), описанные в разделах 9 - 13 настоящего стандарта, и входящим в пакеты прикладных программ [3 - 5].

А.1 Пример 1 расчета оптимального по стоимости комплекта ЗИП-О по критерию достаточности

А.1.1 Исходные данные для расчета оптимального комплекта:

а) требуемый уровень показателя достаточности K_г.зип-о >= 0,95 (прямая задача оптимизации);

б) режим работы изделия - непрерывный, круглосуточный.

С учетом перерывов на профилактические работы и по организационным причинам средняя годовая наработка аппаратуры изделия составляет 8000 ч (K_и.э = 0,91);

в) период пополнения запасов комплекта ЗИП-О невосстанавливаемыми электрорадиоизделиями - 1 год (T_iо = 8000 ч).

Ремонт восстанавливаемых СЧ осуществляется в среднем за неделю (150 ч наработки) - для блоков питания и за две недели (300 ч) - для функциональных типовых элементов замены (ТЭЗ).

Плановое пополнение запасов относительно дорогих и недостаточно надежных восстанавливаемых СЧ (субблоков, реле) производится 1 раз в год (T_iо = 8000 ч), а в порядке экстренной доставки - в среднем за трое суток (T_эдiо = 65 ч наработки);

г) номенклатура СЧ, заменяемых из комплекта ЗИП-О, содержит 30 наименований (N_о = 30).

Формуляры исходных данных по каждому типу запаса, составленные согласно 8.2 настоящего стандарта, приведены в таблице А.1.

 

Таблица А.1

 

Исходные данные по форме 8.2

 

Наименование ЗЧ	iо	kiо		ciо, руб.		Tiо		Liо
0	1	2	3	4	5	6	7	8
Блоки питания:		24
БП1-СН-152	1	4	10	500	3	150	0
БП2-ВС-560	2	5	56	15 000	3	150	0
БП3-ВС-561	3	11	60	15 000	3	150	0
БП4-ВС-323	4	1	120	13 000	3	150	0
БП5-ВС-559	5	2	284	12 000	3	150	0
БП6-ВС-0585	6	1	200	20 000	3	150	0
Типовые элементы замены		78
ТЭЗ-01	7	4	6	12 000	3	300	0
ТЭЗ-02	8	12	8	10 000	3	300	0
ТЭЗ-03	9	8	7	12 000	3	300	0
ТЭЗ-04	10	5	6	10 000	3	300	0
ТЭЗ-05	11	3	8	10 000	3	300	0
ТЭЗ-06	12	4	12	20 000	3	300	0
ТЭЗ-07	13	2	18	15 000	3	300	0
ТЭЗ-08	14	12	12	23 000	3	300	0
ТЭЗ-09	15	11	15	22 000	3	300	0
ТЭЗ-10	16	3	18	20 000	3	300	0
ТЭЗ-11	17	12	18	22 000	3	300	0
ТЭЗ-12	18	2	24	23 000	3	300	0
Реле РЭС-49	19	140	100	13 000	2	8000	65
Субблоки		48
ФА-1	20	10	180	25 000	2	8000	65
ФА-2	21	2	180	25 000	2	8000	65
ФР-1	22	18	180	25 000	2	8000	65
ФР-2	23	18	180	25 000	2	8000	65
Диод Д311А	24	250	5	1000	1	8000	0
Конденсаторы		504
К50-3А	25	12	1,8	250	1	8000	0
КМБ-Н90	26	492	1,5	500	1	8000	0
Резисторы		378
ОМЛТ-0,125-820 Ом	27	95	0,7	100	1	8000	0
ОМЛТ-0,125-1,1 кОм	28	212	0,7	100	1	8000	0
ОМЛТ-0,25-680 Ом	29	37	0,7	100	1	8000	0
ОМЛТ-2,0-230 Ом	30	34	0,7	200	1	8000	0
Всего		1422

 

А.1.2 Расчет оптимального комплекта ЗИП-О (прямая задача) по критерию достаточности

А.1.2.1 Решение задачи оптимизации проводится по методике 10.1.2, настоящего стандарта в следующем порядке.

А.1.2.2 По данным таблицы А.1 формируются четыре группы по стратегиям пополнения и значения параметров. Результаты группировки представлены в обобщенном виде в таблице А.2.

 

Таблица А.2

 

Группы СЧ по стратегиям пополнения запасов

 

Параметр стратегии пополнения запасов	Номер группы СЧ с одинаковой стратегией пополнения
	1	2	3	4
Тип стратегии пополнения в данной группе	3	3	2	1
Номер iо первого запаса в данной группе 1...4	1	7	19	24
Первый параметр стратегии пополнения Tiо, ч	150	300	8000	8000
Второй параметр стратегии пополнения , ч	-	-	65	-

 

А.1.2.3 Вычисляют значение .

А.1.2.4 Расчет оптимального комплекта ЗИП-О (прямая задача) по критерию достаточности с помощью ППП РОКЗЭРСИЗ.

Проводят многошаговую процедуру оптимизации с использованием этапов 10.1.2.1 - 10.1.2.9, применяя ППП РОКЗЭРСИЗ. На последнем шаге промежуточный параметр принимает значение 0,0506 < 0,0513. Искомый оптимальный по затратам комплект ЗИП-О определяют как совокупность значений, записанных в графе 8 таблицы 10.1 после последнего шага алгоритма оптимизации. Результаты оптимизации (значения ) приведены в таблице А.3.

 

Таблица А.3

 

Результаты оптимизации состава комплекса по критерию

достаточности (прямая задача) с помощью ППП РОКЗЭРСИЗ

 

iо	СЧ	ki	ciо, тыс. руб.	Liо	Kг,ЗИП,i	Riо(Aiо; Liо)			Норма расхода
1	БП1	4	0,5	1	0,999982	1,800Е-05	2,000	0,500	0,32
2	БП2	5	15	1	0,999118	8,824Е-04	75,000	15,000	2,24
3	БП3	11	15	1	0,995099	4,913Е-03	165,000	15,000	5,28
4	БП4	1	13	1	0,999838	1,620Е-04	13,000	13,000	0,96
5	БП5	2	12	1	0,996370	3,636Е-03	24,000	12,000	4,544
6	БП6	1	20	1	0,999550	4,501Е-04	20,000	20,000	1,6
7	ТЭЗ-01	4	12	0	0,992800	7,226Е-03	48,000	0,000	0,192
8	ТЭЗ-02	12	10	1	0,999585	4,148Е-04	120,000	10,000	0,768
9	ТЭЗ-03	8	12	1	0,999859	1,411Е-04	96,000	12,000	0,448
10	ТЭЗ-04	5	10	1	0,999959	4,050Е-05	50,000	10,000	0,24
11	ТЭЗ-05	3	10	1	0,999974	2,592Е-05	30,000	10,000	0,192
12	ТЭЗ-06	4	20	1	0,999896	1,037Е-04	80,000	20,000	0,384
13	ТЭЗ-07	2	15	1	0,999942	5,832Е-05	30,000	15,000	0,288
14	ТЭЗ-08	12	23	1	0,999067	9,336Е-04	276,000	23,000	1,152
15	ТЭЗ-09	11	22	1	0,998775	1,226Е-03	242,000	22,000	1,32
16	ТЭЗ-10	3	20	1	0,999869	1,312Е-04	60,000	20,000	0,432
17	ТЭЗ-11	12	22	1	0,997900	2,102Е-03	264,000	22,000	1,728
18	ТЭЗ-12	2	23	1	0,999896	1,037Е-04	46,000	23,000	0,384
19	РЭС-49	140	13	112	0,995409	4,602Е-03	1820,000	1456,000	112
20	ФА-1	10	25	14	0,995367	4,644Е-03	250,000	350,000	14,4
21	ФА-2	2	25	2	0,994136	5,881Е-03	50,000	50,000	2,88
22	ФР-1	18	25	25	0,995193	0,0048190	450,000	625,000	25,92
23	ФР-2	18	25	25	0,995193	0,0048190	450,000	625,000	25,92
24	Д311А	250	1	18	0,999377	0,0006234	250,000	18,000	10
25	К50-3А	12	0,25	3	0,999993	0,0000066	3,000	0,750	0,1728
26	КМБ-Н90	492	0,5	13	0,999688	0,0003118	246,000	6,500	5,904
27	ОМЛТ-1	95	0,1	4	0,999959	0,0000406	9,500	0,400	0,532
28	ОМЛТ-2	212	0,1	6	0,999967	0,0000332	21,200	0,600	1,1872
29	ОМЛТ-3	37	0,1	3	0,997750	0,0022526	3,700	0,300	0,2072
30	ОМЛТ-4	34	0,2	3	0,999990	0,0000097	6,800	0,600	0,1904
31		1422	389,75	245	0,95065	0,050612	5201,200	3395,650	221,8

 

А.1.2.5 В соответствии с методикой 9.1 оценки запасов в комплекте ЗИП-О проводят контрольную оценку ПД рассчитанного комплекта, принимая в формулах (9.7) или (9.8) сумму промежуточных расчетных показателей R_i0 равной последней сумме чисел в графе 10 таблицы 10.1. Эти значения также приведены в таблице А.3.

А.1.2.6 По количеству СЧ комплект ЗИП-О составляет 17,2% от основной аппаратуры, по стоимости - 65,3%. Норма расхода СЧ - 222, что составляет 90,5% количества начальных запасов в комплекте ЗИП-О. Среднее время задержки в удовлетворении заявки на ЗЧ составляет 1,83 ч.

А.1.3 Расчет оптимального комплекта ЗИП-О (прямая задача) по критерию достаточности с помощью ППП АСОНИКА-К-ЗИП

А.1.3.1 Проводят действия, указанные в А.1.2.1 - А.1.2.3.

А.1.3.2 Проводят многошаговую процедуру оптимизации с использованием этапов 10.1.2.1 - 10.1.2.9, применяя ППП АСОНИКА-К-ЗИП. На последнем шаге промежуточный параметр принимает значение 0,0506 < 0,0513. Искомый оптимальный по затратам комплект ЗИП-О определяют как совокупность значений, записанных в графе 8 таблицы 10.1 после последнего шага алгоритма оптимизации. Результаты оптимизации (значения ) приведены в таблице А.4.

 

Таблица А.4

 

Результаты оптимизации состава комплекса по критерию

достаточности (прямая задача) с помощью ППП АСОНИКА-К-ЗИП

 

iо	СЧ	ki	ciо, тыс. руб.	Liо	Kг,ЗИП,i	Ri0(Ai0; Li0)			Норма расхода
1	БП1	4	0,5	1	0,999982	1,800Е-05	2,000	5,0	0,32
2	БП2	5	15	2	0,999988	1,235Е-05	75,00	30	2,24
3	БП3	11	15	2	0,999838	1,617Е-04	165,0	30	5,28
4	БП4	1	13	1	0,999838	1,620Е-04	13,00	13	0,96
5	БП5	2	12	2	0,999897	1,031Е-04	24,00	24	4,544
6	БП6	1	20	1	0,999550	4,501Е-04	20,00	20	1,6
7	ТЭЗ-01	4	12	1	0,999974	2,592Е-05	48,00	12	0,192
8	ТЭЗ-02	12	10	1	0,999585	4,148Е-04	120,0	10	0,768
9	ТЭЗ-03	8	12	1	0,999859	1,411Е-04	96,00	12	0,448
10	ТЭЗ-04	5	10	1	0,999959	4,050Е-05	50,00	10	0,24
11	ТЭЗ-05	3	10	1	0,999974	2,592Е-05	30,00	10	0,192
12	ТЭЗ-06	4	20	1	0,999896	1,037Е-04	80,00	20	0,384
13	ТЭЗ-07	2	15	1	0,999942	5,832Е-05	30,00	15	0,288
14	ТЭЗ-08	12	23	1	0,999067	9,336Е-04	276,0	23	1,152
15	ТЭЗ-09	11	22	2	0,999980	2,021Е-05	242,0	44	1,32
16	ТЭЗ-10	3	20	1	0,999869	1,312Е-04	60,00	20	0,432
17	ТЭЗ-11	12	22	2	0,999955	4,535Е-05	264,0	44	1,728
18	ТЭЗ-12	2	23	1	0,999896	1,037Е-04	46,00	23	0,384
19	РЭС-49	140	13	40	0,981754	1,841Е-02	1820	520	112
20	ФА-1	10	25	9	0,993222	6,801Е-03	250,0	225	14,4
21	ФА-2	2	25	4	0,999083	9,174Е-04	50,00	100	2,88
22	ФР-1	18	25	14	0,990711	9,332Е-03	450,0	350	25,92
23	ФР-2	18	25	14	0,990711	9,332Е-03	450,0	350	25,92
24	Д311А	250	1	21	0,999951	4,903Е-05	250,0	21	10
25	К50-3А	12	0,25	3	0,999993	6,625Е-06	3,000	0,8	0,1728
26	КМБ-Н90	492	0,5	16	0,999989	1,124Е-05	246,0	8,0	5,904
27	ОМЛТ-1	95	0,1	5	0,999997	3,027Е-06	9,500	0,5	0,532
28	ОМЛТ-2	212	0,1	7	0,999996	4,252Е-06	21,20	0,7	1,1872
29	ОМЛТ-3	37	0,1	4	0,999808	1,920Е-04	3,700	0,4	0,2072
30	ОМЛТ-4	34	0,2	4	0,9999997	3,035Е-07	6,800	0,8	0,1904
31		1422	389,75	164	0,953119	4,802Е-02	5201,2	1942,1	221,8

 

А.1.3.3 В соответствии с методикой 9.1 оценки запасов в комплекте ЗИП-О проводят контрольную оценку ПД рассчитанного комплекта, принимая в формулах (9.7) или (9.8) сумму промежуточных расчетных показателей R_i0 равной последней сумме чисел в графе 10 таблицы 10.1. Эти значения также приведены в таблице А.4.

А.1.3.4 По количеству СЧ комплект ЗИП-О составляет 11,5% основной аппаратуры, по стоимости - 37,3%. Норма расхода СЧ - 222, что составляет 90,5% начальных запасов в комплекте ЗИП-О. Среднее время задержки в удовлетворении заявки на ЗЧ составляет 1,83 ч.

А.1.4 Расчет оптимального комплекта ЗИП-О (обратная задача) по критерию достаточности с помощью ППП АСОНИКА-К-ЗИП

А.1.4.1 Решение задачи оптимизации проводится по методике 10.1.3 настоящего стандарта в следующем порядке. В качестве ограничения по стоимости комплекта ЗИП-О взято значение из таблицы А.4 

А.1.4.2 Вычисляют значения A_i0 и заполняют графу 9 дополнительной таблицы 10.1.

А.1.4.3 В графу 8 таблицы 10.1 записывают первоначальное ("нулевое") значение L_i0 = 0 (i₀ = 0,...,N_о), в графы 10 и 11 - соответствующие значения функций R_iо(A_iо;0) и R_iо(A_iо;1), а в графу 12 - значения , вычисленные по формуле (10.3).

А.1.4.4 В графе 12 таблицы 10.1 находят максимальное число и запоминают номер строки, в которой оно находится - . В графы 8 и 10 этой строки записывают соответственно значения L_i*о и R_i*о(A_i*о;1), в графу 11 - значения функции R_i*о(A_i*о;2), а в графу 12 - новое значение.

А.1.4.5 В графе 4 этой строки находят значение c_i*о и сравнивают его с .

Если , то процесс формирования оптимального комплекта ЗИП-О закончен.

Если , процесс оптимизации продолжают в порядке, аналогичном описанному в 10.1.2.8, но после каждого шага проверяют условие (10.6).

А.1.4.6 Оптимизацию прекращают на , на котором условие (10.6) выполняется в последний раз.

Совокупность значений , которые будут записаны в графе 8 таблицы 10.1 на этом шаге, и будет искомым (оптимальным по ПД при заданных ограничениях на затраты) начальным уровнем запасов каждого типа в комплекте ЗИП-О.

Суммарные затраты на него определяют как последнюю сумму, удовлетворяющую неравенству (10.6), а обеспечиваемый при этом ПД вычисляют по формулам (9.7) или (9.8), суммируя R_i0(A_i0; L_i0) по всем типам запасов.

А.1.4.7 Результаты оптимизации (значения) приведены в таблице А.5.

 

Таблица А.5

 

Результаты оптимизации состава комплекса по критерию

достаточности (обратная задача) с помощью ППП АСОНИКА-К-ЗИП

 

iо	СЧ	ki	ciо, тыс. руб.	Liо	Kг,ЗИП,i	Ri0(Ai0; Li0)			Норма расхода
1	БП1	4	0,5	2	0,99999996	3,600Е-08	2,000	1,00	0,32
2	БП2	5	15	2	0,9999877	1,235Е-05	75,00	30,0	2,24
3	БП3	11	15	2	0,9998383	1,617Е-04	165,0	30,0	5,28
4	БП4	1	13	2	0,9999990	9,720Е-07	13,00	26,0	0,96
5	БП5	2	12	2	0,9998969	1,031Е-04	24,00	24,0	4,544
6	БП6	1	20	2	0,9999955	4,5001Е-06	20,00	40,0	1,6
7	ТЭЗ-01	4	12	1	0,999974	2,592Е-05	48,00	12,0	0,192
8	ТЭЗ-02	12	10	2	0,9999960	3,981Е-06	120,0	20,0	0,768
9	ТЭЗ-03	8	12	1	0,9998589	1,411Е-04	96,00	12,0	0,448
10	ТЭЗ-04	5	10	1	0,9999595	4,050Е-05	50,00	10,0	0,24
11	ТЭЗ-05	3	10	1	0,9999741	2,592Е-05	30,00	10,0	0,192
12	ТЭЗ-06	4	20	1	0,9998963	1,037Е-04	80,00	20,0	0,384
13	ТЭЗ-07	2	15	1	0,9999417	5,832Е-05	30,00	15,0	0,288
14	ТЭЗ-08	12	23	2	0,9999866	1,344Е-05	276,0	46,0	1,152
15	ТЭЗ-09	11	22	2	0,9999798	2,021Е-05	242,0	44,0	1,32
16	ТЭЗ-10	3	20	1	0,9998688	1,312Е-04	60,00	20,0	0,432
17	ТЭЗ-11	12	22	2	0,9999547	4,535Е-05	264,0	44,0	1,728
18	ТЭЗ-12	2	23	1	0,9998963	1,037Е-04	46,00	23,0	0,384
19	РЭС-49	140	13	58	0,989496	1,056Е-02	1820	754	112
20	ФА-1	10	25	19	0,999168	8,323Е-04	250,0	475	14,4
21	ФА-2	2	25	6	0,999792	2,080Е-04	50,00	150	2,88
22	ФР-1	18	25	31	0,998863	1,138Е-03	450,0	775	25,92
23	ФР-2	18	25	31	0,998863	1,0138Е-03	450,0	775	25,92
24	Д311А	250	1	23	0,9999926	7,444Е-06	250,0	23,00	10
25	К50-3А	12	0,25	4	0,9999998	1,892Е-07	3,000	1,00	0,1728
26	КМБ-Н90	492	0,5	7	0,9999966	3,354Е-06	246,0	8,50	5,904
27	ОМЛТ-1	95	0,1	6	0,9999998	1,983Е-07	9,500	0,60	0,532
28	ОМЛТ-2	212	0,1	8	0,9999995	4,932Е-07	21,20	0,80	1,1872
29	ОМЛТ-3	37	0,1	4	0,9998081	1,920Е-04	3,700	0,40	0,2072
30	ОМЛТ-4	34	0,2	4	0,9999997	3,035Е-07	6,800	0,80	0,1904
31	Всего	1422		239	0,98504	1,508Е-02	5201,2	3391,1	221,8

 

А.1.4.8 Стоимость начальных запасов увеличилась по сравнению с результатом решения прямой задачи на 74,6%, а коэффициент готовности комплекта ЗИП-О возрос от 0,953 до 0,985. Другие характеристики, приведенные в таблице А.5, остались неизменными.

А.2 Пример 2 расчета оптимального по стоимости комплекта ЗИП-О по критерию надежности

В качестве изделия, которое обслуживает создаваемый комплект ЗИП-О, рассматривается то же изделие, что и в примере А.1.

А.2.1 Оценка оптимальных комплектов ЗИП-О по критерию надежности с помощью ППП Интеллект-ЗИП (методика 12.1)

А.2.1.1 Состав изделия и необходимые исходные данные для расчета запасов приведены в таблице А.1. Поскольку данные о структурном резервировании в изделии отсутствуют в таблице А.1, предполагаем, что структурное резервирование не применяется и все 1422 элемента соединены последовательно. Результаты расчетов даны в таблице А.6. Расчет ПН при отсутствии ЗИП-О является обязательным для обоснования потребности в создании комплекта ЗИП. В данном случае ВБР находится на очень низком уровне 4,8Е-97.

 

Таблица А.6

 

Результаты оценки состава комплектов ЗИП-О

по критерию надежности

 

iо	СЧ	ki	ciо, тыс. руб.	тыс. руб.	P(t| Liо = 0)	Liо	Piо(t, Liо)	Liо	Piо(t, Liо)	Liо	Piо(t, Liо)
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12
1	БП1	4	0,5	2,000	0,726149	1	0,998140	1	0,99814	2	1,000000
2	БП2	5	15	75,00	0,106459	1	0,918133	2	0,99997	2	0,999965
3	БП3	11	15	165,0	0,005092	1	0,648950	2	0,99958	2	0,999583
4	БП4	1	13	13,00	0,382893	1	0,983751	1	0,98375	2	0,999997
5	БП5	2	12	24,00	0,010631	1	0,720951	2	0,99973	2	0,999728
6	БП6	1	20	20,00	0,201897	1	0,956460	1	0,95646	2	0,999987
7	ТЭЗ-01	4	12	48,00	0,825307	0	0,825307	1	0,99869	1	0,998688
8	ТЭЗ-02	12	10	120,0	0,463940	1	0,980016	1	0,98002	2	0,999989
9	ТЭЗ-03	8	12	96,00	0,638905	1	0,993005	1	0,99301	1	0,993005
10	ТЭЗ-04	5	10	50,00	0,786628	1	0,997958	1	0,99796	1	0,997958
11	ТЭЗ-05	3	10	30,00	0,825307	1	0,998688	1	0,99869	1	0,998688
12	ТЭЗ-06	4	20	80,00	0,681131	1	0,994834	1	0,99483	1	0,994834
13	ТЭЗ-07	2	15	30,00	0,749762	1	0,997071	1	0,99707	1	0,997071
14	ТЭЗ-08	12	23	276,0	0,316004	1	0,956673	1	0,95667	2	0,999962
15	ТЭЗ-09	11	22	242,0	0,267135	1	0,944088	2	0,99994	2	0,999944
16	ТЭЗ-10	3	20	60,00	0,649209	1	0,993487	1	0,99349	1	0,993487
17	ТЭЗ-11	12	22	264,0	0,177639	1	0,908339	2	0,99988	2	0,999877
18	ТЭЗ-12	2	23	46,00	0,681131	1	0,994834	1	0,99483	1	0,994834
19	РЭС-49	140	13	1820	2,286Е-49	112	0,525103	40	4,0Е-15	58	1,40Е-08
20	ФА-1	10	25	250,0	5,574Е-07	14	0,528121	9	0,09177	19	0,528121
21	ФА-2	2	25	50,00	0,056135	2	0,450605	4	0,83501	6	0,450605
22	ФР-1	18	25	450,0	5,535Е-12	25	0,480164	14	0,00792	31	0,480164
23	ФР-2	18	25	450,0	5,535Е-12	25	0,480164	14	0,00792	31	0,480164
24	Д311А	250	1	250,0	4,540Е-05	18	0,992813	21	0,99930	23	0,999880
25	К50-3А	12	0,25	3,000	0,841306	3	0,999968	3	0,99997	4	0,999999
26	КМБ-Н90	492	0,5	246,0	0,002729	13	0,996843	16	0,99985	17	0,999953
27	ОМЛТ-1	95	0,1	9,500	0,587429	4	0,999771	5	0,99998	6	0,999998
28	ОМЛТ-2	212	0,1	21,20	0,305074	6	0,999764	7	0,99997	8	0,999996
29	ОМЛТ-3	37	0,1	3,700	0,812857	3	0,999935	4	1,00000	4	0,999997
30	ОМЛТ-4	34	0,2	6,800	0,826628	3	0,999953	4	1,00000	4	0,999998
31		1422		5201,2	4,783Е-97	245	0,007401	164	1,64Е-20	239	7,53Е-10

 

А.2.1.2 Для оценки оптимальных комплектов используют результаты, приведенные в разделах А.1.2 - А.1.4. При расчете вероятности безотказной работы при наличии ЗИП и различных стратегиях пополнения надо применять формулы [2] для моделей П1, ПЭД1, ПН1. Результаты оценки приведены в графах 7 - 12 для трех вариантов комплектов ЗИП-О.

А.2.1.3 Хотя увеличение ВБР при использовании ЗИП-О весьма существенно (от 4,8Е-97 до 7,4Е-3, 1,64Е-10 и 7,53Е-10), все три значения ВБР не приемлемы для организации, эксплуатирующей изделие.

А.2.2 Расчет оптимальных комплектов ЗИП-О по критерию надежности с помощью ППП Интеллект-ЗИП при отсутствии структурного резервирования (методика 13.1)

А.2.2.1 Поскольку комплект ЗИП-О, сформированный по критерию достаточности, ни в одном из трех вариантов не удовлетворяет требованиям к надежности P(8000) >= 0,95, требуется провести оптимизацию комплекта по критерию надежности. Для этого применяют методику 13.1.

А.2.2.2 В качестве исходных данных используют данные таблицы А.1.

Предполагается, что структурное резервирование не применяется и все 1422 элемента соединены последовательно.

А.2.2.3 Последовательно выполняются действия в соответствии с этапами 13.1.2 - 13.1.5 методики 13.1. Результаты оптимизации приведены в таблице А.7.

 

Таблица А.7

 

Результаты оптимизации состава комплекта ЗИП-О

по критерию надежности

 

iо	СЧ	, тыс. руб.	P(t| Liо = 0)	Liо	Kг.зип	Piо(t, Liо)	, тыс. руб.
1	2	3	4	5	6	7	8
1	БП1	2,000	0,726149	1	0,999982	0,998140	0,500
2	БП2	75,00	0,106459	2	0,999988	0,996379	30,000
3	БП3	165,0	0,005092	3	0,999996	0,995848	45,000
4	БП4	13,00	0,382893	2	0,999999	0,999700	26,000
5	БП5	24,00	0,010631	3	0,999998	0,997650	36,000
6	БП6	20,00	0,201897	2	0,999996	0,998646	40,000
7	ТЭЗ-01	48,00	0,825307	2	1,000000	0,999990	24,000
8	ТЭЗ-02	120,0	0,463940	2	0,999996	0,999399	20,000
9	ТЭЗ-03	96,00	0,638905	2	0,999999	0,999878	24,000
10	ТЭЗ-04	50,00	0,786628	1	0,999959	0,997958	10,000
11	ТЭЗ-05	30,00	0,825307	1	0,999974	0,998688	10,000
12	ТЭЗ-06	80,00	0,681131	2	1,000000	0,999923	40,000
13	ТЭЗ-07	30,00	0,749762	1	0,999942	0,997071	15,000
14	ТЭЗ-08	276,0	0,316004	2	0,999987	0,998033	46,000
15	ТЭЗ-09	242,0	0,267135	2	0,999981	0,997081	44,000
16	ТЭЗ-10	60,00	0,649209	2	0,999999	0,999890	40,000
17	ТЭЗ-11	264,0	0,177639	3	0,999999	0,999589	66,000
18	ТЭЗ-12	46,00	0,681131	2	1,000000	0,999923	46,000
19	РЭС-49	1820	2,286Е-49	140	0,997085	0,995401	1820,00
20	ФА-1	250,0	5,574Е-07	25	0,998646	0,996263	625,00
21	ФА-2	50,00	0,056135	8	0,999594	0,997076	200,00
22	ФР-1	450,0	5,535Е-12	40	0,998199	0,996253	1000,00
23	ФР-2	450,0	5,535Е-12	40	0,998199	0,996253	1000,00
24	Д311А	250,0	4,540Е-05	20	0,999881	0,998412	20,000
25	К50-3А	3,000	0,841306	3	0,9999934	0,999968	0,750
26	КМБ-Н90	246,0	0,002729	13	0,9996882	0,996843	6,500
27	ОМЛТ-1	9,500	0,587429	4	0,9999594	0,999771	0,400
28	ОМЛТ-2	21,20	0,305074	6	0,9999668	0,999764	0,600
29	ОМЛТ-3	3,700	0,812857	3	0,9999866	0,999935	0,300
30	ОМЛТ-4	6,800	0,826628	3	0,999990	0,999953	0,600
31		5201,2	4,783Е-97	340	0,99102	0,950851	5236,65

 

А.2.2.4 Данный оптимальный комплект отличается от комплекта, полученного при оптимизации по критерию достаточности. Он содержит 340 запасных частей 30 наименований (на 95 запасных частей больше, чем в комплекте таблицы А.3), обеспечивает значение ВБР, равное 0,9508. При этом коэффициент готовности комплекта ЗИП-О равен 0,991.

А.2.2.5 Хотя по количеству СЧ комплект ЗИП-О составляет лишь 24% основного оборудования, по стоимости он почти равен основному изделию (100,7%). Причем стоимость запасов пяти типов (позиции 19 - 23) составляет 88,7% от стоимости всего комплекта ЗИП-О. Это можно объяснить тем, что в данном примере для изделия нормируется вероятность безотказной работы (ВБР не менее 0,95). Для этого показателя применение стратегии ПЭД не оправданно, так как возможность экстренной доставки не улучшает надежность. Для этих пяти типов запасов надо применять непрерывное пополнение.

А.2.2.6 Выбор стратегии пополнения зависит от того, есть ли в изделии структурное резервирование. В зависимости от того, какова схема резервирования и его кратность, изменяется оптимальный комплект ЗИП-О, необходимый для обеспечения требуемого значения ПН.

А.2.3 Расчет оптимальных комплектов ЗИП-О по критерию надежности при наличии структурного резервирования (методика 13.1)

А.2.3.1 Исходные данные для оценки и расчета комплекта ЗИП-О следует брать из таблицы А.3. Схема резервирования выбирается из состава тепловых схем, приведенных в таблице А.8.

 

Таблица А.8

 

N	Схема резервирования	Обозначение	Параметры
1	Последовательное соединение	П1, ПЭД1, НП1, ПУ1	ki,
2	Общее дублирование	П2, ПЭД2, НП1, ПУ2	k, , r
3	Общее мажорирование	П3, ПЭД3, НП3, ПУ3	k, , r
4	Дублирование в одной подсистеме	П4, ПЭД4, НП4, ПУ4	k, , r
5	Мажорирование в одной подсистеме	П5, ПЭД5, НП5, ПУ5	k, , r
6	Групповое дублирование	П6, ПЭД6, НП6, ПУ6	k, , r
7	Групповое мажорирование	П7, ПЭД7, НП7, ПУ7	k, , r
8	Последовательное соединение дублированной, мажорированной и нерезервированной подсистем	П8, ПЭД8, НП8, ПУ8	k, , r1, r2
9	Резервирование по схеме "m из k"	П9, ПЭД9, НП9, ПУ9	k, , m
10	Последовательное соединение дублированной и двух мажорированных подсистем	П10, ПЭД10, НП10, ПУ10	k, , r1, r2
11	Дублирование структур типа 4	П11, ПЭД11, НП11, ПУ11	k, , r
12	Дублирование структур типа 6	П12, ПЭД12, НП12, ПУ12	k, , r
13	дублирование структур типа 7	П13, ПЭД13, НП13, ПУ13	k, , r
14	Дублированная система с однородными ветвями	П14, ПЭД14, НП14, ПУ14	k, ,..., , r1, r2,..., rN
15	Дублированная система с различными неоднородными ветвями	П15, ПЭД15, НП15, ПУ15	k1, k2, , , , r
16	Дублированная система с групповым дублированием и неоднородными ветвями	П16, ПЭД16, НП16, ПУ16	k1, k2, , , r1, r2

 

Дополнительные данные о параметрах схем резервирования приведены в таблице А.9.

 

Таблица А.9

 

Номера элементов	Количество резервных элементов	Количество основных элементов	Суммарная интенсивность отказов, ч-1	Вклад группы в суммарную интенсивность, %
1 - 3, 5, 7 - 8, 21	1	ki - 1	0,002849	10,28
19	2 или 3	k19 - 2 (k19 - 3)	0,014	50,5
20, 22, 23	2	ki - 2	0,00828	29,86
4, 6, 24 - 30	0	ki	0,002594	9,36

 

Из таблицы А.9 следует, что для элементов с номерами i = 1 - 3, 5, 7 - 18, 21 используется схема резервирования с дробной кратностью, в которой имеется один резервный элемент. Для элементов 20, 22 и 23 в схеме резервирования имеются два резервных элемента. Для элемента 19 рассматриваются два варианта, когда в схеме есть два или три резервных элемента. Всего в изделии используется m = 25 или 26 резервных элементов, что составляет 8,7% от общего числа элементов в первых трех группах.

А.2.3.2 Результаты расчета комплекта ЗИП-О приведены в таблице А.10. Комплект ЗИП-О содержит 236 запасных частей стоимостью 3406,15 тыс. руб., что составляет 65,5% стоимости основного оборудования и обеспечивает с учетом структурного резервирования вероятность безотказной работы 0,953. Коэффициент готовности комплекта ЗИП-О равен 0,977.

 

Таблица А.10

 

Результаты оптимизации состава комплекта ЗИП-О

по критерию надежности для резервированного изделия

 

iо	СЧ	mi	ki - mi	Liо		Модель	Kг.зип	Piо(t, Liо) m = 25	Piо(t, Liо) m = 26
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	БП1	1	3	1	3	НП2	0,999982	0,999996	0,999996
2	БП2	1	4	2	3	НП2	0,999988	0,999978	0,999978
3	БП3	1	10	2	3	НП2	0,999838	0,999224	0,999224
4	БП4	0	1	1	3	НП1	0,999838	0,983751	0,983751
5	БП5	1	1	2	3	НП2	0,999897	0,999766	0,999766
6	БП6	0	1	1	3	НП1	0,999550	0,956460	0,956460
7	ТЭЗ-01	1	3	1	3	НП2	0,999974	0,999996	0,999996
8	ТЭЗ-02	1	11	1	3	НП2	0,999585	0,999708	0,999708
9	ТЭЗ-03	1	7	1	3	НП2	0,999859	0,999945	0,999945
10	ТЭЗ-04	1	4	1	3	НП2	0,999959	0,999992	0,999992
11	ТЭЗ-05	1	2	1	3	НП2	0,999974	0,999997	0,999997
12	ТЭЗ-06	1	3	1	3	НП2	0,999896	0,999970	0,999970
13	ТЭЗ-07	1	1	1	3	НП2	0,999942	0,999992	0,999992
14	ТЭЗ-08	1	11	1	3	НП2	0,999067	0,999016	0,999016
15	ТЭЗ-09	1	10	2	3	НП2	0,999980	0,999976	0,999976
16	ТЭЗ-10	1	2	1	3	НП2	0,999869	0,999962	0,999962
17	ТЭЗ-11	1	11	2	3	НП2	0,999955	0,999928	0,999928
18	ТЭЗ-12	1	1	1	3	НП2	0,999896	0,999980	0,999980
19	РЭС-49	2	138	40	2	ПЭД9	0,981754	0,964811	0,999343
20	ФА-1	2	8	9	2	ПЭД9	0,993222	0,999526	0,999526
21	ФА-2	1	1	4	2	ПЭД9	0,999083	0,998682	0,998682
22	ФР-1	2	16	14	2	ПЭД9	0,990711	0,998140	0,998140
23	ФР-2	2	16	14	2	ПЭД9	0,990711	0,998140	0,998140
24	Д311А	0	250	21	1	П1	0,999951	0,999300	0,999300
25	К50-3А	0	12	3	1	П1	0,999993	0,999968	0,999968
26	КМБ-Н90	0	492	16	1	П1	0,999989	0,999855	0,999855
27	ОМЛТ-1	0	95	5	1	П1	0,999997	0,999980	0,999980
28	ОМЛТ-2	0	212	7	1	П1	0,999996	0,999966	0,999966
29	ОМЛТ-3	0	37	4	1	П1	0,999808	0,999997	0,999997
30	ОМЛТ-4	0	34	4	1	П1	0,9999997	0,999998	0,999998
31		25	1397	164			0,9531	0,900	0,932

 

А.2.3.3 Суммарная стоимость СЧ, составляющих структурный резерв, равна 1756,0 тыс. руб. Вместе со стоимостью начальных запасов комплекта ЗИП-О ресурсы обеспечения надежности имеют стоимость 5162,15 тыс. руб., что сопоставимо со стоимостью комплекта ЗИП-О при отсутствии структурного резервирования.

Суммарная стоимость начального запаса в комплекте ЗИП-О из 164 запасных частей составляет 1942,15 тыс. руб., суммарная стоимость резервных элементов равна 460 тыс. руб. Суммарная стоимость обоих ресурсов равна 2402,15 тыс. руб., что составляет 46% стоимости основных элементов. Это меньше, чем для комплекта ЗИП-О, сформированного по критерию достаточности - 65,3% (таблица А.3). При этом коэффициенты готовности комплекта ЗИП-О практически совпадают (0,952 и 0,953), а вероятности безотказной работы существенно отличаются (0,0074 и 0,932).

Комплекты ЗИП-О, приведенные в таблицах А.4 и А.10, одинаковы, и поэтому показатели достаточности одинаковы. Но в системе из таблицы А.10 есть еще структурный резерв. И хотя суммарная стоимость начальных запасов в комплекте ЗИП-О меньше, чем суммарная стоимость запасных частей и резервных элементов (37,3% против 46%), различия в значениях вероятности безотказной работы очень велики: 1,64Е-20 (таблица А.6) и 0,932 (таблица А.10).