CC BY
8
ИЗВЕСТИЯ
ТОМСКОГО ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКОГО
ИНСТИТУТА им. С. М. КИРОВА
Том 155 1968
КРИТЕРИЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ СИСТЕМЫ ПОИСКА НЕИСПРАВНОСТЕЙ В УСТРОЙСТВАХ ДЛИТЕЛЬНОГО
ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
/
В. М. РАЗИН
(Представлена научным семинаром факультета автоматики и вычислительной техники)
Как известно из литературы ,[1], средние экономические потери в системах обработки дискретной информации центрального значения с непрерывным процессом определяются соотношением
а а
^ = += 2 ЧIА (¿п) ® (¿п) ма + В[)] + О
¿=1 ¿=1
где а — число возможных типов отказов;
— средние потери на один отказ /-го типа;
Х£ — средняя интенсивность возникновения отказа ¿-го типа с учетом времени ремонта; РА^п) — плотность условной вероятности простоя длительностью tu
при ¿-ом отказе; ^ (¿п) — Функция потерь;
Вг — потери, не зависящие от искажений информации, например, потери на ремонт и на устранение происходящих при отказе ¿-го типа аварий;
— расходы в единицу времени на техническое обслуживание общего порядка.
■Величина Хг определяется выражением вида
^НгТ' (2)
1 рг *~г '-п*
где Трг — среднее время работы устройства между отказами ¿-го типа;
tni — среднее время ремонта ¿-го отказа. Во многих случаях для систем с непрерывным пр'оцессом
= А0(П, (3)
где Л0 —удельные потери (потери в единицу времени) при простое системы, равные среднему доходу, который давала бы система в случае исправной работы. Учитывая (3), имеем
а
= 2 Мло ¿п/+ Вг) + (4)
По аналогии с (4) для всей системы в целом напишем
№н = Лс(Аои + В)+№0, (5)
а
где Ас — средняя интенсивность отказов всей системы
с учетом времени ремонта; ¿п — среднее время ремонта на один отказ. По анологии с (2) получим
---, (6)
Тр + ¿„'
где Тр — среднее время работы всего устройства между соседними отказами.
С учетом (6) выражение (5) представим в следующем виде:
= т~Т~Г + В) + ^ (7)
* р ~г ^п
Время простоя на ремонт системы ¿п представим в виде двух составляющих
и — ¿от ¿у> (8)
где ^от — среднее время отыскания неисправного элемента; ¿у — среднее время устранения неисправности. Среднее время устранения неисправности при блочной конструкции системы сводится в основном к смене неисправного блока на исправный при условии, что запас исправных блоков не ограничен. Величина эта более или менее определенна и постоянна.
Что касается затрат времени на отыскание неисправного блока, то эта величина является случайной и зависит от многих факторов: вида и отказа, принятой системы поиска и локализации неисправности,
имеющегося контрольного оборудования и его надежности, уровня квалификации обслуживающего персонала и т. д.
Представляется целесообразным для оценки влияния всей этой совокупности факторов на время простоя ввести специальный коэффициент К мл —коэффициент эффективности системы поиска неисправностей. Опэеделим этот коэффициент следующим образом:)
£от-~Г ^у ¿п
Если отказы обнаруживаются мгновенно, то ¿от = 0 и К"Эпн=1-Если /от > о, то величина КэпН будет уменьшаться, таким образом, допустимые пределы изменения Кэпн определяются неравенством
0<*эпн<1. (10)
Используя формулу (9), преобразуем выражение (7) к виду
»Ъ = ■ „ 1 , , Ио ¿у + ВКэпп) ' (11)
' р Лэпн "Г
В практических случаях
£«ГРЛ0,
и величина монотонно убывает с увеличением /Сэгш.
В некоторых практических случаях можно полагать В ^ О и Тогда получим из формулы (7) приближенное соот-
ношение
где величина
(12)
Т р + ^п
¿п
т р + г'п
Кп (13)
есть не что иное, как коэффициент простоя, т. е. эксплуатационная характеристика, широко применяемая для количественной оценки различных непроизводительных затрат времени [2].
Используя [9]> нетрудно получить
К„= % • (14)
Аэпн I рт'^у
В качестве примера рассмотрим применение предложенного критерия эффективности системы поиска неисправностей к электронным цифровым вычислительным машинам (ЭЦВМ) универсального назначения. Если в ЭЦВМ предусмотрен контроль правильности вычислений, то любой отказ приводит к остановке непрерывного процесса вычислений. Из этих соображений ЭЦВМ такого типа можно условно отнести к системам обработки дискретной информации центрального значения [1].
Современные ЭЦВМ имеют очень высокую производительность и, следовательно, большое значение величины Л0, тогда как параметры В и невелики. Обследование одной из вычислительных машин типа „Минск-1" показало, что в течение годичной эксплуатации 7^ = 21,7 часа, ¿п = 2,7 часа/£у = 0,1 часа, В — 5 руб., 1^0=15 руб./час. Далее, если полагать, что расчеты, не выполненные из-за простоя, делаются вручную при помощи клавишных вычислительных машин, то при приблизительном подсчете Л0^ЮОО руб./час. На основании формул (9) и (11) получаем /Сзпн = 0,037 и ■ •
Г* =-1-(1000-0,1 +5-0,037)+ 15^ 110 +
21,7-0,037 +0,1 v '
+ 0,2 + 15 = 125,2 руб./час.
Использование ЭЦВМ еще большей производительности еще больше увеличит первое слагаемое, и тогда расчеты можно будет производить по формулам (12) и (14).
Если ЭЦВМ используется в системе автоматического управления производственными процессами, то в этом случае второе слагаемое будет иметь существенное значение и его необходимо принимать в расчет согласно соотношению (11).
В заключение отметим, что для оценки эффективности мероприятий по отысканию неисправностей в отдельных узлах устройства соответствующие коэффициенты Кэпш могут быть введены в уравнение (4) по отдельным узлам системы подобно тому, как это было сделано выше для всей системы в целом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Т. А. Шастова. Критерий средних потерь для оценки надежности систем управления. Автоматика и телемеханика, № 6, 1962.
2. Н. А. Шишонок, В. Ф. Репкин, Л. Л. Б а р в и н с к и й. Основы теории надежности и эксплуатации радиоэлектронной техники, Советске радио, 1964.
