Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определять рациональные программы технического обслуживания и проверок функционирования радиоэлектронных изделий, эксплуатируемых в режиме ожидания применения. Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия содержит генератор импульсов, реверсивный счетчик времени, устройство расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, накапливающие сумматоры, сумматоры, блоки умножения, блок сравнения, блоки деления, блок элементов ИЛИ, блоки элементов И, регистры для записи исходных данных, выходной регистр. Дополнительно в состав введены счетчик с коэффициентом пересчета семь, дешифратор, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, элемент ИЛИ, устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия. Повышается точность определения продолжительности проверок функционирования изделий с учетом расходования ресурса за средний срок службы. 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определять рациональные программы технического обслуживания (ТО) и проверок функционирования радиоэлектронных изделий (РЭИ), эксплуатируемых в режиме ожидания применения.

Известны устройства для определения оптимальных периодов и программ технического обслуживания изделий на основе моделей цикла ТО, позволяющих учесть среднюю продолжительность плановых сеансов контроля работоспособности, предупредительной профилактики и аварийно-восстановительных работ в процессе ТО /1…4/.

Недостатком данных устройств является использование неточных моделей цикла ТО, не учитывающих режим проверок функционирования изделий (ПФИ), и отсутствие учета расходования ресурса РЭИ.

Известны устройства для определения оптимальных периодов контроля и технического обслуживания изделий на заданном ресурсе с учетом его расходования в состояниях работоспособности и отказа изделий, а также при сеансах их контроля и технического обслуживания /5…13/.

Недостатком данных устройств является использование приближенных моделей функционирования и расхода ресурса изделий, не учитывающих ПФИ и возможность определения сроков службы РЭИ.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство /14/, позволяющее учесть в цикле ТО операцию проведения в режиме поддержания готовности (РПГ) испытаний изделия на функционирование после плановой предупредительной профилактики (ППП) в процессе периодического технического обслуживания (ПТО) или аварийно-профилактического ремонта (АПР) перед переводом изделия в режим ожидания (РО).

Недостатком данного устройства является отсутствие учета расходования ресурса РЭИ в различных режимах эксплуатации за срок службы при выборе параметров программы технического обслуживания и эксплуатации (ТОЭ) радиоэлектронных изделий.

Цель изобретения - повышение точности определения продолжительности ПФИ (τ_и) за счет учета расходования ресурса в различных режимах эксплуатации (РО, ПТО, АПР, ПФИ), позволяющее выбирать максимально допустимое значение τ_и, при котором обеспечивается средний срок службы (Т_СЛ) РЭИ не менее заданного

Средний срок службы изделия представляет собой математическое ожидание срока службы, определяемого как продолжительность эксплуатации изделия (или ее возобновления после капитального ремонта) до наступления предельного состояния /15/.

Величина реально достижимого среднего срока службы РЭИ с учетом расходования его ресурса в процессе эксплуатации определяется с учетом следующих факторов.

Ресурс в /15/ определяется как суммарная наработка изделия в течение срока службы.

Скорость расходования ресурса различна в зависимости от величины нагрузки, которой подвергается изделие.

Расход ресурса происходит не только при работе РЭИ, но и при нахождении изделий в отключенном состоянии /16/, следовательно, должно быть найдено рациональное соотношение между различными режимами.

Некоторые виды РЭИ специального назначения, в том числе относящиеся к средствам автоматизированного управления исполнительными объектами, относятся к изделиям однократного (или практически однократного) применения за их жизненный цикл.

Эти РЭИ должны находиться в постоянной (по возможности, максимальной) готовности к применению в течение срока их эксплуатации.

Выполнение требований обеспечения постоянной готовности РЭИ связано с необходимостью учета ряда противоречивых факторов.

Необходимо в максимально возможной степени сохранять ресурс изделия для обеспечения требуемого срока службы, для чего подходит режим ожидания, в котором РЭИ может находиться в полностью или частично выключенном состоянии.

С другой стороны, в РО возможно возникновение скрытых отказов, то есть в некоторый (неизвестный заранее) момент применения РЭИ может оказаться неработоспособным.

Для выявления отказов, возникающих в РО, осуществляется периодический контроль (К) с периодом τ.

Постоянный контроль за состоянием боеготовности изделия возможен в РПГ, однако при постоянном нахождении изделия во включенном состоянии интенсивно расходуется ресурс и сокращается срок службы, а также существует более высокая, по сравнению с РО, интенсивность возникновения отказов, что может приводить к неготовности изделия на время его восстановления.

Для поддержания РЭИ в готовности к применению организуется система технического обслуживания (СТО), которая предусматривает выявление, устранение и предупреждение отказов.

Проводятся проверки функционирования изделий. Периодически осуществляется контроль, по результатам которого на изделии проводится либо ППП (при работоспособном состоянии изделия), либо АПР (при выявлении отказа изделия).

Проведению ПТО (ППП) или АПР помимо положительных результатов может сопутствовать случайное внесение скрытых отказов, для выявления которых необходима проверка функционирования РЭИ.

Проведение ПФИ позволяет выявить возможные внесенные при ПТО (ППП) и АПР скрытые отказы, а также подтвердить (при достаточной продолжительности и напряженности ПФИ) требуемые характеристики безотказности РЭИ.

Обычно периодически контролируемые РЭИ после проведения контроля и предупредительной профилактики или аварийных ремонтно-восстановительных работ испытываются на функционирование перед переводом их в режим ожидания, как правило, в полном объеме выполняемых функций и, в некоторых случаях, в целях проверки в наиболее напряженном реальном режиме функционирования, при максимальной, так называемой «пиковой», мощности, с возможным возникновением отказов во время испытаний и возвращением изделий на аварийно-восстановительный ремонт до достижения успешного завершения цикла испытаний.

Определение рациональной продолжительности ПФИ требует учета ряда противоречивых факторов.

При отсутствии (или при малой продолжительности) ПФИ возможно возвращение недостаточно проверенного РЭИ в режим ожидания при внесенных скрытых отказах, либо с повышенной вероятностью возникновения отказов в наиболее напряженных режимах функционирования.

При увеличении продолжительности ПФИ растет расход ресурса, а также вероятность (и математическое ожидание числа случаев) возвращения изделия в состояние АПР после возникновения отказов в процессе ПФИ с сопутствующими дополнительными простоями изделия на аварийно-восстановительном ремонте.

Переменная длительность ПФИ τ_И является предметом нахождения компромисса между требованиями повышения готовности, высокой достоверности подтверждения характеристик безотказности РЭИ и необходимостью сохранения ресурса изделий.

В режиме РПГ (ПФИ) неисправности и отказы РЭИ выявляются при 100% охвате аппаратуры контролем немедленно, что определяет преимущество этого режима перед РО в плане оперативности восстановления работоспособности аппаратуры и поддержания ее в постоянной готовности к применению.

Также при увеличении τ_И возрастает и достоверность подтверждения характеристик безотказности РЭИ.

Однако при увеличении τ_И быстрее вырабатывается ресурс аппаратуры и, соответственно, уменьшается средний срок службы Т_СЛ РЭИ, что определяет целесообразность определения рационального (максимально допустимого) значения τ_И при необходимости обеспечения среднего срока службы Т_СЛ РЭИ не менее заданного

Необходимо определение рациональной продолжительности ПФИ на основе использования модели цикла ТО, учитывающей основные состояния изделия в РО, при ПТО и ПФИ, и модели расходования ресурса РЭИ в течение срока службы.

Модели цикла ТО представляют собой математические соотношения для определения средней продолжительности цикла обслуживания, включающие период контроля (обслуживания) изделия τ, среднее время проведения контроля работоспособности среднее время проведения плановой предупредительной профилактики среднее время осуществления аварийно-восстановительных (аварийно-профилактических) работ и вероятность Р(_τ) сохранения работоспособного состояния изделия за время τ.

Во время проведения операций ТО (К, ПТО, АПР) РЭИ находится в состоянии неготовности к немедленному применению по целевому назначению.

К состояниям готовности РЭИ относятся:

1) режим поддержания РЭИ во включенном состоянии в готовности к целевому использованию, обозначенный как РПГ;

2) пребывание РЭИ в работоспособном состоянии в режиме ожидания, т.е. в РО, при этом изделие может находиться в полностью или частично выключенном состоянии.

Применение РЭИ возможно:

1) из РПГ по команде;

2) из РО с переводом по команде в РПГ, поддержанием в течение определенного периода времени готовности в этом режиме и выполнением по команде изделием целевых задач из РПГ;

3) из РО с переводом РЭИ по команде в РПГ и немедленным выполнением целевых задач после перевода в РПГ.

В первом режиме, т.е. в РПГ, при возникновении отказа изделия возможно его немедленное выявление и поступление РЭИ на восстановление.

Во втором режиме, т.е. в РО, возникающие в РО отказы устраняются только при наступлении очередного сеанса контроля К при периодическом ТО. При этом возможно в промежутке между ТО состояние необнаруженного отказа РЭИ.

Структурная модель состояний и переходов РЭИ представлена на рисунке (Фиг. 1).

Основным режимом эксплуатации периодически контролируемого РЭИ является режим ожидания применения. В режиме ожидания изделие находится в выключенном состоянии. За период τ между очередными проверками изделие среднее время может находиться в работоспособном состоянии (в готовности к применению), либо отказать и среднее время находиться в неработоспособном состоянии, при этом а,

где: P(t) - вероятность сохранения работоспособного состояния изделия за время t (0≤t≤τ).

По истечении времени τ изделие переводится в режим контроля работоспособности, который осуществляется за время По результатам контроля работоспособное изделие переводится в режим периодического технического обслуживания. Вероятность осуществления данного перехода равна Р(τ).

Неработоспособное изделие поступает в аварийно-восстановительный (профилактический) ремонт. Вероятность осуществления данного перехода по результатам контроля равна Q_(τ)=1-Р_(τ),

где: Q_(τ) - вероятность отказа изделия за время τ.

Работоспособное изделие в режиме ПТО находится среднее время По окончании ПТО осуществляется проверка функционирования изделия.

После проведения АПР в течение среднего времени завершаемого восстановлением работоспособного состояния изделия и проведением необходимых профилактических операций, РЭИ переводится в режим РПГ(ПФИ).

Из РПГ при успешном проведении ПФИ за время τ_И с вероятностью изделие переводится в режим ожидания.

В состоянии ПФИ изделие испытывается в рабочем режиме, в некоторых случаях - с максимальной нагрузкой, поэтому интенсивность отказов РЭИ в этом режиме (λ_ПФИ) значительно больше, чем интенсивность отказов при пребывании РЭИ в режиме хранения в состоянии РО (λ_РО).

При возникновении с вероятностью отказа РЭИ за время испытаний τ_И изделие переходит в состояние ремонта с последующим возвращением в состояние ПФИ до успешного завершения испытаний.

Состояниями готовности к применению РЭИ в цикле ТО являются сохранение изделием работоспособного состояния в режиме ожидания в течение времени и его функционирование с сохранением работоспособного состояния в режиме ПФИ.

Эти две составляющие цикла ТО относятся к времени полезного использования изделия.

Из состояний контроля К, проведения ПТО и осуществления АПР изделие не планируется к использованию по назначению (применению), поэтому временные составляющие не учитываются во времени полезного использования РЭИ.

Средняя продолжительность цикла обслуживания определяется следующим образом /14/.

Уравнение цикла ТО представляется в виде:

где: τ - период контроля;

- средняя продолжительность контроля;

- средняя продолжительность предупредительной профилактики;

Р(τ) - вероятность сохранения работоспособного состояния РЭИ за время τ;

- средняя продолжительность АПР;

F(τ_И) - функция, зависящая от времени τ_И ПФИ.

Функция F(τ_И) с учетом возможных циклических переходов РЭИ из состояния ПФИ в состояние АПР и обратно с точностью до трех циклов представляется следующим уравнением:

где:

- среднее время сохранения для РЭИ работоспособного состояния при испытаниях в режиме ПФИ.

Величина равняется:

С учетом группирования членов выражения (2) относительно τ_И, и получаем:

где: А(τ_И), В(τ_И), С(τ_И) - функции τ_И.

Функция А(τ_И) имеет вид

Функция В(τ_И) представляется в виде:

Функция С(τ_И) имеет следующий вид:

Последовательность величин в выражениях (5), (6), (7) образует убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем

Оценка для суммы S бесконечно убывающей прогрессии представляется в виде:

С учетом (8) получаем выражение для F(τ_И):

Преобразуя выражение (1) с учетом соотношения (9), получим уравнение цикла ТО в виде:

Функция может быть задана аналитически или в виде гистограммы.

Гистограмма для задания функции приведена на рисунке (Фиг. 2).

Теоретическая зависимость в общем случае подчиняется следующим условиям.

Значение функции при t=0 равно При t→∞ функция стремится к нулю, т.е.

Гистограммой функция задается при t>0 для моментов времени ( где - число значений ) через интервалы времени Δτ_и).

Функция задается при t>0 для моментов времени ( где - число значений через интервалы времени Δτ_И).

Величина переменная, может принимать значения 1, 2, 3 и т.д., при этом каждый определенный интервал времени τ_И включает в себя целое число интервалов времени Δτ_И, т.е.

Величина должна определяться с учетом возможности задания функции гистограммой.

При задании функции гистограммой выражение (3) преобразуется следующим образом.

Выражение заменяется уравнением

С учетом интенсивности расходования ресурса величина Т_СЛ представляется в виде

где m - число возможных режимов эксплуатации РЭИ за цикл ТО;

γ_ξ - доля времени пребывания РЭИ в ξ-м режиме эксплуатации за цикл ТО;

U_ξ - интенсивность расходования ресурса в ξ-м режиме эксплуатации.

Сумма величин должна соответствовать нормирующему условию

Интенсивность расходования ресурса U_ξ оценивается по результатам ресурсных испытаний или эксплуатации аппаратуры - аналога РЭИ как величина, обратная длительности выработки аппаратурой ресурса ее работоспособности в соответствующем режиме.

В случае отсутствия данных по показателям долговечности аппаратуры-аналога интенсивности расходования ресурса РЭИ для соответствующих режимов эксплуатации определяются расчетным путем с использованием информации по интенсивности отказов комплектующих элементов аппаратуры и режимам их применения /16/.

Принцип определения Т_СЛ в зависимости от длительности различных режимов эксплуатации и интенсивности расходования ресурса в этих режимах представлен на рисунке (Фиг. 3).

На рисунке (Фиг. 3, а) обозначено:

λ_РАБ - интенсивность отказов РЭИ в режиме работы;

λ_ХР - интенсивность отказов РЭИ в режиме хранения;

Т_РАБ ^_ средний срок службы РЭИ в режиме работы;

Т_ХР - средний срок службы РЭИ в режиме хранения (средний срок хранения);

t_Э - время эксплуатации РЭИ.

На рисунке (фиг. 3, б) обозначено:

Т_Р - выработка (расход) ресурса РЭИ в процентах;

U_РАБ - интенсивность расходования ресурса РЭИ в режиме работы;

U_ХР - интенсивность расходования ресурса РЭИ в режиме хранения;

Т_РХ ^_ средний срок службы РЭИ в смешанном режиме «Работа-хранение».

Величина Т_СЛ находится в интервале [Т_РАБ, Т_ХР].

Средний срок службы Т_СЛ РЭИ наименьший при постоянном пребывании изделия в наиболее напряженном режиме работы, наибольший - в режиме хранения изделия.

С учетом τ_И расход ресурса РЭИ наименьший при величине τ_И, близкой к нулю, и увеличивается вместе с ростом τ_И.

В целях определения рационального значения величины τ_И поиск максимально допустимого значения τ_И осуществляется в результате реализации циклической процедуры.

Подготовка поиска начинается с задания функции в виде гистограммы, при этом функция задается с определенным шагом, в данном случае - с шагом Δτ_И.

Задаются неизменяемые в процессе поиска величины τ, Р_(τ), - в режимах РПГ (ПФИ), РО, К, ПТО(ППП), АПР.

Варьируемым параметром является τ_И.

Первым шагом поиска является задание первоначального значения τ_И=Δτ_И, рассматриваемое также как увеличение τ_И с 0 до Δτ_И.

При данном значении τ_И определяются величины S,

Рассчитывается величина Т_Ц(τ_И) по формуле (10).

Вычисляются значения γ_ξ, как соотношения длительностей пребывания РЭИ в режимах РПГ (ПФИ), РО, К, ПТО(ППП), АПР за цикл ТО с учетом соблюдения нормирующего условия (13).

Доля времени пребывания РЭИ в режиме ожидания (γ_РО) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме контроля К(γ_к) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме ПТО (ППП) планово-предупредительной профилактики (γ_ПП) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме аварийно-восстановительного (профилактического) ремонта АПР (γ_АВ) определяется по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме РПГ (ПФИ) поддержания готовности с проведением проверок функционирования изделия (γ_ПФИ) определяется по формуле

Определяется величина Т_СЛ, соответствующая τ_И, по формуле (12).

Проверяется выполнение условия

При выполнении условия (19) величина τ_И увеличивается на шаг Δτ_И:

τ_И(j+1)=τ_И(j)+Δτ_И.

Повторяется цикл расчетов при новом значении τ_И(j+1).

Пошаговое увеличение τ_И продолжается до наступления условия

При наступлении условия (20) процесс поиска рационального значения величины τ_И останавливается.

В качестве рационального (максимально допустимого) значения величины τ_И, определяющего программу ТОЭ, принимается - при значение τ_И, полученное на предпоследнем шаге поиска.

Предложенная математическая модель реализована в предлагаемом устройстве. Критерием оптимизации поиска τ_И является минимум Т_сл, при условии

Схема устройства для определения оптимального периода технического обслуживания изделия приведена на рисунке (Фиг. 4).

Устройство содержит генератор импульсов 28, реверсивный счетчик времени 16, регистры для записи исходных данных 1-9, 33, 47, счетчик с коэффициентом пересчета семь 29, дешифратор 30, блоки элементов И 25, 36-40, 44, блоки умножения 11, 15, 17, 22, 27, устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы (вероятности сохранения работоспособного состояния) изделия 10, 12, устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа 18, 20, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21, блок элементов ИЛИ 41, накапливающий сумматор 42, сумматоры 23, 26, 31, 34, блоки деления 13, 14, 19, 32, 35, 45, блок сравнения 46, элемент ИЛИ 24, выходной регистр 43. На схеме показаны вход запуска устройства 48 и выходы устройства 49, 50.

Вход устройства 48 соединен с входом запуска генератора импульсов 28 и с первым входом элемента ИЛИ 24, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика времени 16, выходы которого подключены к первым входам первого блока умножения 11, вторые входы которого соединены с выходами первого регистра записи исходных данных 1 и со вторыми входами третьего блока умножения 17, выходы первого блока умножения 11 соединены с входами второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы 12, с входами делимого первого блока деления 13, с первыми входами третьего сумматора 31, с четвертыми входами четвертого сумматора 34 и являются первыми выходами устройства 49, выходы второго регистра для записи исходных данных 2 соединены с входами делителя первого блока деления 13, выходы которого подключены к входам второго блока элементов И 36, выходы третьего и четвертого регистров для записи исходных данных 3, 4 соединены соответственно с входами делителя и делимого второго блока деления 14, выходы которого подключены к входам третьего блока элементов И 37, выходы четвертого регистра для записи исходных данных 4 соединены с пятыми входами четвертого сумматора 34, выходы пятого регистра для записи исходных данных 5 соединены с входами делителя четвертого блока деления 32, выходы которого подключены к входам пятого блока элементов И 39, выходы шестого регистра для записи исходных данных 6 соединены со первыми входами второго блока умножения 15, выходы которого подключены к входам делимого третьего блока деления 19 и третьим входам четвертого сумматора 34, выходы седьмого регистра для записи исходных данных 7 соединены с входами делителя третьего блока деления 19, выходы которого подключены к входам четвертого блока элементов И 38, выходы восьмого регистра для записи исходных данных 8 соединены со вторыми входами четвертого блока умножения 22, выходы которого подключены к входам делимого четвертого блока деления 32 и ко вторым входам четвертого сумматора 34, выходы девятого регистра для записи исходных данных 9 соединены с шестыми входами четвертого сумматора 34 и входами первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы 10, выходы которого подключены ко вторым входам второго блока умножения 15 и входам второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа 20, выходы которого соединены со вторыми входами первого сумматора 23, выходы которого соединены с первыми входами четвертого блока умножения 22, выходы десятого регистра для записи исходных данных 33 соединены с входами делителя четвертого блока деления 35, выходы которого подключены к входам шестого блока элементов И 40, выходы второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы 12 соединены с первыми входами третьего блока умножения 17 и с входами первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа 18, выходы которого соединены с входами блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21, выходы которого соединены с первыми входами пятого блока умножения 27 и с первыми входами первого сумматора 23, выходы третьего блока умножения 17 соединены с входами первого блока элементов И 25, выходы которых соединены с входами второго сумматора 26, выходы которого соединены со вторыми входами пятого блока умножения 27, выходы которого соединены с первыми входами четвертого сумматора 34 и со вторыми входами третьего сумматора 31, выходы которого соединены с входами делимого четвертого блока деления 35, выход генератора импульсов 28 соединен с входом счетчика 29, выходы которого подключены к входам дешифратора 30, первый выход которого соединен с управляющим входам первого блока элементов И 25 и входом сброса накапливающего сумматора 42, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора 30 соединены с управляющими входами соответствующих блоков элементов И 36-40, выходы которых соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ 41, выходы которого подключены к входам накапливающего сумматора 42, выходы которого подключены к входам делимого шестого блока деления 45, входы делителя которого соединены с выходами четвертого сумматора 34, выходы шестого блока деления 45 подключены с входам блока сравнения 46 и входам седьмого блока элементов И 44, выходы которого подключены к входам выходного регистра 43, выход которого является вторым выходом устройства 50, седьмой выход дешифратора 30 подключен к управляющему входу блока сравнения 46, первый выход блока сравнения 46 соединен с управляющим входом седьмого блока элементов И 44 и со вторым входом элемента ИЛИ 24, а второй - с входом останова генератора импульсов 28 и вычитающим входом счетчика 16, выходы одиннадцатого регистра записи исходных данных 47 соединены с вторыми информационными входами блока сравнения 46.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии накапливающие сумматоры 26, 42, регистр 43 находятся в нулевом состоянии.

В регистр 1 заносится длительность временного интервала Δτ_u.

В регистр 2 - интенсивность расходования ресурса в режиме ожидания U_РО.

В регистр 3 - интенсивность расходования ресурса в режиме контроля U_К.

В регистр 4 - длительность временного интервала контроля

В регистр 5 - интенсивность расходования ресурса в режиме аварийно-профилактического ремонта U_AB.

В регистр 6 - длительность временного интервала плановой предупредительной профилактики

В регистр 7 - интенсивность расходования ресурса в режиме плановой предупредительной профилактики U_ПП.

В регистр 8 - длительность временного интервала аварийно-профилактического ремонта

В регистр 9 - длительность временного интервала технического обслуживания τ.

В регистр 33 - интенсивность расходования ресурса в режиме проверки функционирования U_ПФИ.

В регистр 47 - заданный срок службы изделия Т_сл^ЗАД.

При подаче на управляющий вход 48 импульса запуска устройства через элемент ИЛИ 24 счетчик 16 установится в единичное состояние, на его выходе будет код времени. Код времени поступает на вход устройства умножения 11, на второй вход которого поступает значение длительности временного интервала Δτ_u из регистра 1. С устройства умножения 11 текущее значение времени поступает на вход устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 12, в качестве делимого - на вход блока деления 13, входы сумматора 31, сумматора 34 и выход устройства 49.

Устройство расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 12 в зависимости от исходных данных работает в различных режимах. Например, если заданы вероятности безотказной работы изделия в виде гистограммы статистических данных, то данное устройство выполнено в виде блока памяти, в которой записаны данные по вероятностям безотказной работы изделия. При подаче на вход текущего времени на выходе будет вероятность безотказной работы изделия, соответствующая данному времени. Если вероятность безотказной работы изделия задана в виде зависимости от времени, то, исходя из поступившего кода времени, проводится расчет вероятности безотказной работы изделия на данное время.

С выхода устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 12 вероятность безотказной работы изделия поступит на вход устройства умножения 17, на второй вход которого поступает значение Δτ_u из регистра 1. Одновременно вероятность безотказной работы изделия поступит и на вход устройства 18, где рассчитывается значение Q=1-Р(τ_u), которое поступает на вход блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21, с выхода которого параметр S поступает на сумматор 23 и блок умножения 27. Частное от деления τ_И на U_РО с выхода блока деления 13 поступает на блок элементов И 36. Частное от деления на U_К с выхода блока деления 14 поступает на блок элементов И 37. Частное от деления на U_ПП с выхода блока деления 19 поступает на блок элементов И 38. Частное от деления на U_АВ с выхода блока деления 32 поступает на блок элементов И 39. Частное от деления на U_ПФИ с выхода блока деления 35 поступает на блок элементов И 40. На соответствующие входы сумматора 34 поступают соответственно τ_И, τ. В результате на выходе сумматора 34 будет значение τ_Ц(τ_И).

При запуске генератора импульсов 28 импульсы поступают на вход счетчика 29. Код со счетчика 29 поступает на вход дешифратора 30. При поступлении первого импульса от генератора импульсов 28 на первом выходе дешифратора 30 появится импульс, по которому откроется блок элементов И 25 и в накапливающий сумматор 26 поступит и на выходе накапливающего сумматора 26 будет текущее значение Одновременно с первого выхода дешифратора 30 импульс установит накапливающий сумматор 42 в нулевое состояние. По импульсу со второго выхода дешифратора 30 откроется блок элементов И 36 и значение τ_u÷U_РО поступит в накапливающий сумматор 42. По импульсам с третьего - шестого выходов дешифратора 30 в накапливающий сумматор 42 последовательно поступят (τИ+SτPCИ)÷U_ПФИ, τ_u÷U_РО. На выходе накапливающего сумматора 42 будет текущее значение суммы:

которое поступит на вход делимого блока деления 45, в качестве делителя в этот блок поступит вычисленное в блоке 34 текущее значение τ_Ц(τ_И). В результате на выходе блока деления 45 будет текущее значение Т_СЛ(τ_И), которое поступит на входы блока элементов И 44 и на входы блока сравнения 46. При поступлении импульса с седьмого выхода дешифратора 30 текущее значение Т_СЛ(τ_И) сравнивается с заданным Если то с первого выхода блока сравнения 46 импульс откроет блок элементов И 44 и текущее значение Т_СЛ(τ_И) запишется в выходной регистр 43, одновременно импульс с первого выхода блока сравнения 46 поступит через элемент ИЛИ 24 на суммирующий вход реверсивного счетчика времени 16 и работа устройства будет продолжена описанным выше способом с новым τ_И до тех пор пока В этом случае импульс со второго выхода блока сравнения 46 поступит на вход останова генератора импульсов 28 и вычитающий вход реверсивного счетчика времени 16. На этом устройство завершит работу. В результате на выходе устройства 49 будет значение τ_И, полученное на предпоследнем шаге, а на выходе 50 - соответствующее значение Т_СЛ(τ_И).

Таким образом цель изобретения - повышение точности определения продолжительности ПФИ (τ_и) за счет учета расходования ресурса в различных режимах эксплуатации (РО, ПТО, АПР, ПФИ), позволяющее выбирать максимально допустимое значение τ_и, при котором обеспечивается средний срок службы (Т_СЛ) РЭИ не менее заданного достигнута.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Патент РФ №2279712, кл. G06F, G07C, 2006.

2. Патент РФ №2310913, кл. G07C, 2007.

3. Патент РФ №2429543, кл. G07C 3/08, G06F 11/30, G06F 17/00, 2011.

4. Патент РФ №2342706, кл. G07C 3/08, G06F 17/00, 2008.

5. Авторское свидетельство СССР №1059593, кл. G07C 3/10, 1983.

6. Авторское свидетельство СССР №1439644, кл. G07C 3/08, 1988.

7. Авторское свидетельство СССР №1580414, кл. G07C 3/08, 1990.

8. Авторское свидетельство СССР №1617453, кл. G07C 3/08, 1990.

9. Авторское свидетельство СССР №1661812, кл. G07C 3/08, 1991.

10. Авторское свидетельство СССР №1679512, кл. G07C 3/02,1991.

11. Авторское свидетельство СССР №1837338, кл. G07C 3/08, 1993.

12. Патент РФ №2071118, кл. G07C, 1996.

13. Патент РФ №2228541, кл. G07C, 2003.

14. Патент РФ №2604437, кл. G07C 3/08, G06F 11/30, 2016.

15. ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2011.

16. Авторское свидетельство СССР №1137495, кл. G07C 3/08, 1985. Бюл. №4.

Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия, содержащее генератор импульсов, реверсивный счетчик времени, первое устройство расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, накапливающий сумматор, сумматор, первый, второй и третий блоки умножения, блок сравнения, блок деления, блок элементов ИЛИ, первый, второй и третий блоки элементов И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой регистры для записи исходных данных, выходной регистр, отличающееся тем, что с целью повышения точности определения продолжительности проверки функционирования изделий за счет учета расходования ресурса в различных режимах эксплуатации, позволяющего выбирать максимально допустимое значение продолжительности проверки функционирования изделий, при котором обеспечивается средний срок службы изделий не менее заданного, в него введены седьмой, восьмой, девятый, десятый и одиннадцатый регистры для записи исходных данных, второй накапливающий сумматор, четвертый, пятый, шестой и седьмой блоки элементов И, счетчик с коэффициентом пересчета семь, дешифратор, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, второй и третий сумматоры, элемент ИЛИ, третий, четвертый и пятый блоки умножения, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки деления, первое и второе устройство расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, причем вход устройства соединен с входом запуска генератора импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика времени, выходы которого подключены к первым входам первого блока умножения, вторые входы которого соединены с выходами первого регистра для записи исходных данных и со вторыми входами третьего блока умножения, выходы первого блока умножения соединены с входами второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, с входами делимого первого блока деления, с первыми входами третьего сумматора, с четвертыми входами четвертого сумматора и являются первыми выходами устройства, выходы второго регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя первого блока деления, выходы которого подключены к входам второго блока элементов И, выходы третьего и четвертого регистров для записи исходных данных соединены соответственно с входами делителя и делимого второго блока деления, выходы которого подключены к входам третьего блока элементов И, выходы четвертого регистра для записи исходных данных соединены с пятыми входами четвертого сумматора, выходы пятого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя четвертого блока деления, выходы которого подключены к входам пятого блока элементов И, выходы шестого регистра для записи исходных данных соединены с первыми входами второго блока умножения, выходы которого подключены к входам делимого третьего блока деления и третьим входам четвертого сумматора, выходы седьмого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя третьего блока деления, выходы которого подключены к входам четвертого блока элементов И, выходы восьмого регистра для записи исходных данных соединены со вторыми входами четвертого блока умножения, выходы которого подключены к входам делимого четвертого блока деления и ко вторым входам четвертого сумматора, выходы девятого регистра для записи исходных данных соединены с шестыми входами четвертого сумматора и входами первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, выходы которого подключены ко вторым входам второго блока умножения и входам второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, выходы которого соединены со вторыми входами первого сумматора, выходы которого соединены с первыми входами четвертого блока умножения, выходы десятого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя четвертого блока деления, выходы которого подключены к входам шестого блока элементов И, выходы второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия соединены с первыми входами третьего блока умножения и с входами первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, выходы которого соединены с входами блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, выходы которого соединены с первыми входами пятого блока умножения и с первыми входами первого сумматора, выходы третьего блока умножения соединены с входами первого блока элементов И, выходы которых соединены с входами второго сумматора, выходы которого соединены со вторыми входами пятого блока умножения, выходы которого соединены с первыми входами четвертого сумматора и со вторыми входами третьего сумматора, выходы которого соединены с входами делимого четвертого блока деления, выход генератора импульсов соединен с входом счетчика с коэффициентом пересчета семь, выходы которого подключены к входам дешифратора, первый выход которого соединен с управляющим входом первого блока элементов И и входом сброса второго накапливающего сумматора, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора соединены с управляющими входами соответствующих блоков элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к входам второго накапливающего сумматора, выходы которого подключены к входам делимого шестого блока деления, входы делителя которого соединены с выходами четвертого сумматора, выходы шестого блока деления подключены с входам блока сравнения и входам седьмого блока элементов И, выходы которого подключены к входам выходного регистра, выход которого является вторым выходом устройства, седьмой выход дешифратора подключен к управляющему входу блока сравнения, первый выход блока сравнения соединен с управляющим входом седьмого блока элементов И и со вторым входом элемента ИЛИ, а второй - с входом генератора импульсов и вычитающим входом реверсивного счетчика времени, выходы одиннадцатого регистра для записи исходных данных соединены с вторыми информационными входами блока сравнения.