ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ

Все показатели качества ТЭ (ТО) РЭО можно подразделить на внешние и внутренние. К внешним показателям можно отнести:

- уровень безопасности полетов в той части, где это относится к функционированию бортового и наземного РЭО;

- интенсивность использования ВС при заданном уровне БП для бортового РЭО;

- пропускная способность секторов УВД и коэффициент загрузки диспетчера УВД для наземного РЭО;

- эффективность процессов ГА, связанных с функционированием бортового и наземного РЭО, где ресурсами выступают состав РЭО и качество его работы.

Безопасность полетов является основной целью деятельности ИАС и служб ЭРТОС и достигается совершенствованием самого РЭО (задача промышленности), внедрением в производство высокопроизводительных средств ТО и Р, совершенствованием процессов ТО и Р (задача эксплуатантов). БП обеспечивается надежностью РЭО и соблюдением правил эксплуатации как бортового, так и наземного РЭО. При этом к основным мероприятиям по обеспечению БП относятся:

- поддержание заданных тактико-технических характеристик РЭО путем проведения работ по ТО;

- предупреждение отказов и неисправностей РЭО по причинам, зависящим от ИТП, а также связанных с конструктивно-производственными недостатками и/или низким качеством ремонта.

Далее возможно установить качественную, а в отдельных случаях и количественную, связь между показателями, характеризующими работу АТЦ и служб ЭРТОС (показатели качества ТО) и внешними показателями всего авиапредприятия или авиакомпании, которые перечислены выше.

Но в большей степени нас интересуют так называемые внутренние показатели, которые характеризуют работу собственно АТЦ и служб ЭРТОС, т.е. характеризуют качественный уровень ТЭ РЭО.

Все показатели качества процесса ТЭ могут быть разделены на 3 группы: единичные, обобщенные и комплексные. Рассмотрим последовательно эти показатели. При этом учтем, что основным назначением процессов ТО и Р является поддержание РЭО в исправном (работоспособном) состоянии, т.е. все показатели качества ТЭ так или иначе связаны с поддержанием надежности изделия РЭО, поэтому нужно рассматривать как основу показатели надежности и строить на их базе все остальные. Напомним, что надежность есть комплексная характеристика, которая, как уже говорилось выше, определяется безотказностью, долговечностью, сохраняемостью и ремонтопригодностью. Каждая из этих составляющих, в свою очередь, описывается набором определенных параметров, числовые значения которых зависят от структуры РЭО, его функционального назначения, цикличности работы и от стратегии ТО.

Показатели надежности позволяют получить количественные значения вероятностей пребывания РЭО в том или ином состоянии. Поэтому перечисленные выше составляющие надежности опишем соответствующими параметрами, которые мы и назовем единичными показателями качества процесса ТЭ.

При этом отдельно рассмотрим показатели надежности восстанавливаемых и невосстанавливаемых элементов РЭО. Сначала обратимся к невосстанавливаемым элементам РЭО.

Вероятность безотказной работы за время может быть записана как

т.е. вероятность того, что время безотказной работы будет больше заданного значения . Альтернативой является вероятность отказа , которая запишется

.

Здесь вероятности и являются теоретическими вероятностями наступления того или иного события, но на практике эти вероятности определяются статистическими значениями, т.е. оценивается отношением - числом отказавших экземпляров к моменту времени к - числу исправных экземпляров к этому же моменту времени , т.е.

- есть теоретическое значение вероятности отказа, определяемое по всей генеральной совокупности (обычно бесконечное число), а - есть практическое статистическое значение вероятности, определяемое по вполне определенной конечной совокупности.

Следующей характеристикой является частота отказов , т.е. скорость изменения функции безотказности

Статистически эта величина определяется в следующем виде

,

где - число элементов, отказавших к моменту времени .

Можно ввести условную плотность распределения вероятностей времени безотказной работы в момент времени при условии, что до этого момента отказ не наступил, в следующей форме

.

И назовем величину интенсивностью отказов, обратив внимание, что это размерная величина.

Наиболее распространенным показателем безотказности и долговечности невосстанавливаемого элемента является средняя наработка до отказа, которая принимает вид

Если является экспоненциальным законом, т.е.

где

тогда

Статистически средняя наработка до отказа однотипных элементов РЭО определяется

где - время наработки до отказа -го элемента.

Показатели сохраняемости невосстанавливаемых изделий – вероятность безотказного хранения в течение заданного времени , интенсивность отказов при хранении и срок сохраняемости . Эти показатели характеризуют в первую очередь надежность ЗИП РЭО, находящегося на эксплуатации.

Показателями долговечности являются технический ресурс и срок службы, которые подробно обсуждались выше.

К показателям надежности восстанавливаемых радиоэлектронных устройств относятся параметр потока отказов и наработка на отказ , т.е. показатели безотказности.

Если поток отказов простейший, тогда

т.е. параметр потока отказов группы восстанавливаемых устройств равен интенсивности отказов невосстанавливаемых элементов. Напомним, что простейшим потоком случайных событий является поток, обладающий свойствами ординарности, стационарности и отсутствием последействия.

Обратим внимание, что в общем случае выполняется соотношение

Это свойство функции отображает тот факт, что с течением времени единый процесс отказов и восстановлений становится стационарным и среднее число отказов не зависит от предшествующей эксплуатации.

Если время безотказной работы изделия подчиняется экспоненциальному закону, то поток отказов восстанавливаемого РЭО также становится простейшим.

Для простейшего потока отказов вероятность появления отказов на отрезке времени определяется распределением Пуассона

Статистическая наработка на отказ для одного экземпляра РЭО

где - число отказов.

Если имеются данные по отказам однотипных устройств, то

где - время наработки изделия РЭО между -м и -м отказами -го экземпляра РЭО.

Долговечность восстанавливаемой аппаратуры – это свойство сохранения работоспособности до определенного состояния при определенной системе ТО и Р. Показателями долговечности восстанавливаемых изделий являются те же, что и для невосстанавливаемых, но к ним добавляются средний ресурс между ремонтами и средний ресурс до списания. То же относится и к сроку службы изделия. Показатели долговечности для восстанавливаемой аппаратуры численно превосходят показатели долговечности невосстанавливаемых устройств.

В отличие от показателей безотказности показатели долговечности обычно назначаются в технической документации с учетом опыта эксплуатации.

Сохраняемость восстанавливаемого РЭО определяется теми же показателями и формулами, которые относятся к невосстанавливаемым устройствам.

Ремонтопригодность – показатель, естественно, только восстанавливаемых объектов ТО.

Временные затраты на восстановление и на ТО – основной показатель ремонтопригодности. При этом используют следующие показатели:

- время выполнения операций по восстановлению изделия ;

- вероятность восстановления за заданное время

- плотность распределения времени восстановления

Используются и другие показатели ремонтопригодности, среди которых отметим следующие.

Интенсивность восстановления - отношение числа завершенных в единицу времени однотипных восстановлений устройств РЭО к общему числу оказавшихся к началу рассматриваемого интервала времени невосстановленными. В общем случае интенсивность восстановления определяется выражением

а по статистическим данным

Вероятность восстановления связана с интенсивностью восстановления следующей формулой

Если поток моментов завершения операций восстановления простейший, то

и

Однако следует заметить, что экспоненциальный закон для описания процесса восстановления изделий РЭО наблюдается достаточно редко. Поэтому в большинстве случаев используют понятие нулевого цикла ТО, имеющего продолжительность , когда выполняется условие

В этом случае используют выражения

Среднее время восстановления определяется в виде

Если поток моментов восстановления простейший, то получим

По статистическим данным среднее время восстановления однотипных экземпляров может быть представлено в виде

где - время восстановления -го экземпляра.

Мы перечислили ряд единичных параметров, характеризующих качество процессов ТО и Р, хотя на практике этих параметров может использоваться значительно больше. Выбор этих параметров определяет эксплуатационное предприятие в соответствии с применяемыми методами ТЭ и стратегиями ТО.

Перейдем к рассмотрению обобщенных показателей качества процесса ТО.

К обобщенным показателям качества процесса ТО относятся:

- средняя оперативная трудоемкость ТО данного вида;

- средняя оперативная продолжительность ТО данного вида;

- средняя оперативная стоимость ТО данного вида.

Средняя оперативная трудоемкость ТО данного вида – основной показатель для изделий, работающих в общем режиме, т.е. когда продолжительность состояний работы и ожидания изменяются случайным образом и определяются в виде

где - перечень и число операций при ТО данного вида; - число исполнений ТО данного вида; - среднее оперативное время, затрачиваемое -м исполнителем на -ю операцию.

В свою очередь

где - оперативное время, затрачиваемое -м исполнителем на выполнение -й операции при -м наблюдении; - число наблюдений.

Средняя оперативная продолжительность ТО данного вида рассчитывается как продолжительность пути по сетевому графику ТО, составленному при исходных данных и .

Средняя оперативная стоимость ТО данного вида определяется в форме

где - стоимость оперативных трудозатрат на проведение ТО -го вида;

- стоимость использованных запасных частей при проведении ТО -го вида;

- стоимость материалов, затраченных при ТО -го вида.

Возможны и другие варианты введения обобщенных показателей качества процесса ТО.

Перейдем теперь к рассмотрению комплексных показателей качества процесса ТО и Р, которые в дальнейшем будем рассматривать, как основные среди ПЭТ.

Готовность системы (изделия РЭО) к эксплуатации характеризуется вероятностью того, что в данный момент времени она готова к решению поставленных перед ней функциональных задач, т.е. система готова к использованию по назначению. Количественно эта готовность выражается через три основных комплексных показателя:

- коэффициент готовности - ;

- коэффициент оперативной готовности - ;

- коэффициент технического использования - .

Коэффициент готовности - определяется, как отношение суммарного времени пребывания контролируемых изделий в работоспособном состоянии к произведению числа этих изделий на продолжительность эксплуатации

где - суммарное время пребывания -го изделия в работоспособном состоянии ; - продолжительность эксплуатации, состоящая из последовательно чередующихся интервалов рабочего состояния и состояния восстановления (сюда не входит время простоев при проведении плановых ТО и Р).

Если порядок обслуживания предусматривает начало восстановления изделия сразу после возникновения отказа, т.е. нет времени ожидания восстановления, тогда коэффициент готовности для стационарного случая может быть представлен в виде

где - среднее время наработки на отказ, - среднее время восстановления после отказа.

Из приведенного соотношения видно, что всегда меньше (или равен , если ) и при этом величина безразмерная. Это говорит от том, что физический смысл заключается в возможности его рассмотрения в качестве вероятности пребывания изделия РЭО данного типа в работоспособном состоянии.

Обратимся теперь к . Поскольку не все виды РЭО используются одновременно, для каждого из них возможен режим ожидания. Это же касается и резервированного оборудования. Необходимость использования изделий РЭО по функциональному назначению возникает по случайному закону, поэтому вводят коэффициент оперативной готовности, под которым понимают вероятность того, что изделие, находясь в режиме ожидания, оказывается работоспособным в произвольно выбранный момент времени и, начиная с этого момента, будет безотказно работать в течение заданного временного интервала. Это можно записать следующим образом

где - вероятность безотказной работы изделия, не зависящая от момента начала работы, т.е. рассматривается стационарная ситуация.

Коэффициенты и позволяют оценить только часть общего процесса ТЭ, связанную с появлением отказов и выполнением восстановления изделий, поэтому для более полной оценки качества ТЭ вводят более общий коэффициент технического использования.

Коэффициент определяется отношением суммарного времени пребывания контролируемых изделий в работоспособном состоянии к произведению числа этих изделий на заданное время эксплуатации , в которое входят интервалы работы, ремонтов (восстановлений) и ТО. Это выражается в формуле

Если различно для каждого конкретного изделия, тогда

где - суммарная наработка всех изделий;

- суммарное время простоев изделий из-за планового и непланового восстановлений работоспособного ТС;

- суммарное время простоев из-за планового и непланового ТО всех изделий.

Заметим, что внеплановое ТО для бортового РЭО может возникать в тех случаях, если ВС выполняло полет в особых условиях, а для наземного РЭО – в случае возникновения сложных метеоусловий или проявления других неблагоприятных факторов.

Выше приведены общие формулы для всех трех комплексных коэффициентов ПЭТ, но они могут конкретизироваться в зависимости от выбранной стратегии ТО. При этом должны быть учтены следующие показатели:

- продолжительность функционального применения;

- средняя продолжительность временного интервала от момента возникновения отказа до момента его проявления;

- периодичность ТО;

- средняя продолжительность ТО;

- периодичность проведения проверок работоспособности, производимых с целью обнаружения отказа;

- средняя продолжительность проверки работоспособности.

С учетом перечисленных показателей можно для каждой стратегии ТО определить , и с целью проведения сопоставительного анализа различных стратегий с количественной точки зрения. Если такой анализ выполнить, то можно сделать ряд важных для ТО выводов.

Стратегия ТО по состоянию обладает рядом преимуществ по сравнению со стратегией ТО по наработке. При стратегии ТО по состоянию уменьшается уровень отказов, вносимых в изделия РЭО при выполнении работ по ТО, регулировках, демонтаже и монтаже РЭО. Стратегия ТО по состоянию позволяет экономить ЗИП за счет уменьшения числа необоснованных замен, которые производятся при стратегии ТО по наработке. При ТО по состоянию выше, чем при ТО по наработке.

Другими словами стратегия ТО по состоянию более перспективна, но основным условием ее применения является наличие достаточно достоверной информации о ТС данного изделия РЭО. Эта информация может быть получена только при выполнении соответствующих операций по техническому диагностированию изделия РЭО в процессе его ТЭ или ТО.

Более подробно вопросы определения комплексных коэффициентов эксплуатационной технологичности для различных стратегий ТО и при разных законах распределения вероятностей ТС изделий РЭО изучаются на практических занятиях и при выполнении курсовой работы по дисциплине «Техническая эксплуатация РЭО ВС и аэропортов».

 

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: