CC BY
36
2007
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Радиофизика и радиотехника
№126
УДК 621.37
ВОССТАНОВЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ НЕРЕЗЕРВИРОВАННЫХ ИЗДЕЛИЙ РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ
А.И. ЛОГВИН, К.В. ЛЫТНЯ
Рассматривается восстановление работоспособности нерезервированных изделий радиоэлектронного оборудования (РЭО) на основе анализа экономических затрат при реализации процесса восстановления.
При восстановлении работоспособного состояния изделия РЭО могут быть приняты меры по повышению вероятности безотказной работы этого изделия в связи с появлением новых более высоких требований к уровню надежности данного изделия по сравнению со временем ввода в эксплуатацию изделия. Целесообразность проведения таких работ может быть определена с помощью построения соответствующей экономической модели.
Затраты на повышение безотказности изделия РЭО в конечном итоге с учетом сокращения объема обслуживания отказавших у потребителя изделий окупаются экономией общих суммарных затрат. В этом находит отражение объективная сторона целесообразности повышения надежности восстанавливаемой продукции, отвечающая общим интересам заинтересованных сторон изготовителя (в данном случае организации, проводящей восстановление работоспособного состояния РЭО) и потребителя продукции.
Таким образом, успешного сбыта своей продукции при прочих равных условиях достигнет тот, кто обеспечит максимальное повышение безотказности своей продукции при одинаковых затратах.
Снижение стоимости повышения безотказной работы изделия РЭО не только снижает затраты средств по оптимальной стоимостной программе, но и обеспечивает саму возможность работы по этой программе, так как при высокой стоимости повышения надежности изделий РЭО величина оптимальной вероятности безотказной работы РТ, как правило, оказывается в области недопустимо низких значений вероятности безотказной работы, что означает значительный процент выхода из строя изделий у потребителя. И хотя при этом предприятие-изготовитель вкладывает минимальные средства в программу «производство-эксплуатация» (в соответствии с критерием минимума затрат), оно теряет конкурентоспособность своих изделий (восстановленных). Более того, специфика гражданской авиации (ГА) такова, что оборудование с низкими значениями вероятности безотказной работы (фактическими) Р0 не может эксплуатироваться в ГА.
В этом случае традиционно обращаются к использованию элементной базы повышенной безотказности. Это достигается, как правило, комплектацией аппаратуры элементами с повышенными требованиями приемки. При этом, если интенсивность отказов 1 элементов изделия снижается в 3-7 раз, то вероятность безотказной работы Р0 будет изменяться в диапазоне от
до . Если положить, что первичное значение Р0 было равно 0,9, то в этом случае вероятность безотказной работы увеличится и будет находиться в диапазоне от 0,965 до 0,985. При этом число отказавших изделий, например из 100 имеющихся, уменьшится от 10 до 3-4.
Это значит, что в случае замены отказавших изделий потребителю необходимо иметь уже не 110, а 103-104 изделия, но при этом они комплектуются с повышенной безотказностью, стоимость которых, как правило, в 2-2,5 раза выше.
В общем случае для оценки выигрыша необходимо решить следующую систему линейных уравнений:
У"=( N+Ш') 5;
У" = Х( N + ДN//) 5, (1)
где У" - стоимость (N + ДN') изделий при вероятности безотказной работы Щ (I); У-стоимость
одного изделия; У" - стоимость (N + ДN'') изделий при вероятности безотказной работы Щ ^);
ДМ' - количество дополнительного изделий с вероятностью безотказной работы Щ ^) для замены отказавших изделий; Д^' - количество дополнительных изделий с вероятностью безотказной работы Щ (I) для замены отказавших изделий; Х>1 - число, характеризующее рост стоимости комплектующих с повышенными требованиями приемки.
В системе уравнений (1) учтено, что при повышении вероятности безотказной работы изделия от Щ (^) до Щ ^) его стоимость возросла от значения У до значения ХУ.
Поскольку
{№■=(1 -р ^ (2)
{ДN' = (1 - Рг) N ’
где р ° Щ (I), Р2 ° Щ2 (I), то из системы уравнений (1) с учетом (2)получим:
У" 2 - Р
= . (3)
у; ь2-р
Экономия средств от использования комплектующих с повышенными требованиями при-
У"
емки будет при выполнении условия —" < 1, т.е. когда
У"
2-Р
Х< . (4)
2 - р ' '
Полагая, что плотность распределения вероятностей безотказной работы является экспоненциальной, можем записать:
Р2 = р11, (5)
где 1 и 1 - интенсивности отказов при вероятностях безотказной работы р и р2 соответственно.
Подставляя (5) в (4), получим:
2 - р
Х< 5^. (6)
Анализ соотношения (6) показывает (рисунок), что комплектация с повышенными требованиями к приемке с уменьшением интенсивности отказов комплектующих в 3^7 раз обязательно потребует дополнительных затрат на повышение безотказности оборудования, так как фактические значения роста стоимости комплектующих находятся в диапазоне Х=2^2,5, а допустимые значения роста величины Х не превышают величины 1,43, т.е. 43% прироста стоимости.
Таким образом, при существующей стоимости снижения интенсивности отказов 1, т.е. при 1 /1 = 3 7, значение Х=2^2,5 за счет повышенных требований к приемке элементов РЭО всегда будет выполняться неравенство Й" > Й", т.е. общие суммарные затраты с повышением надежности используемых элементов РЭО растут. Однако это не означает, что такой путь не может быть использован, так как увеличение стоимости изделий за счет применения более дорогих комплектующих одновременно заметно повышает вероятность безотказной работы РЭО.
Поэтому, естественно, важно оценить рост общих суммарных затрат для указанных выше реальных значений величины Х=2^2,5.
Рисунок:. Зависимость Xmax от Pi пр и 1. VI =0,33; 2. 1/Л, =0,14
Следовательно, задача состоит в уменьшении числа, характеризующего рост стоимости комплектующих с повышенными требованиями приемки X, до требуемого значения. Если в результате комплекса мероприятий удается снизить повышения безотказности комплектующих до значения X=1,2 при Д / 1 = 7 , то для £1 = 0,4 получим N- = 0,91 (по отношению к N- ), а для £1 = 0,6 имеем N- = 0,99, т.е. имеет место компенсация затрат на повышение безотказности изделий РЭО и дополнительная прямая экономия средств при использовании комплектующих с повышенными требованиями приемки.
Полученный результат указывает на принципиальную возможность за счет этого не только повысить безотказность продукции, но и получить прямой экономический эффект.
RESTORATION OF SERVICEABILITY OF THE NONRESERVED PRODUCTS OF THE RADIO-
ELECTRONIC EQUIPMENT
Logvin A.I., Litnia K.V.
The restoration of serviceability of the nonreserved products of the radio engineering equipment is considered on the basis of the analysis of economic expenses at realization of process of restoration.
Сведения об авторах
Логвин Александр Иванович, 1944 г.р., окончил Киевский государственный университет (1967), Заслуженный деятель науки РФ, академик Российской Академии транспорта, профессор, доктор технических наук, заведующий кафедрой технической эксплуатации радиотехнического оборудования и связи, автор свыше 400 научных работ, область научных интересов - радиофизика, радиолокация, радиопо-ляриметрия.
Лытня Константин Владимирович, 1983 г.р., окончил МАТИ (2005), аспирант кафедры технической эксплуатации радиотехнического оборудования и связи МГТУ ГА, автор 5 научных работ, область научных интересов - системы управления.
