1. Специфика сложных и сверхсложных технических систем.

Сложная система – система с более 10⁶ связей. Система в которую заложена функциональная избыточность.

Основные аспекты специфики сложных и сверхсложных технических систем:

1.Ограниченность сфер применения (военная техника, техника двойного назначения, техника узкого применения)

2. Потребители такой продукции: государство, крупнейшие компании

3. Айсберг затрат: т.е. стоимость владения(эксплуатация, ремонт ,ТО, з.пл работникам) такой техникой может во много раз превосходить стоимость ее приобретения (продажная цена)

Стоимость жизненного цикла

4.Условия эксплуатации такой техники очень многообразны: географически, климатически разные пояса

5. Центр продаж, обслуживания, сервисной поддержки может быть очень удалена непосредственно от средства эксплуатации

6. Производством занимается крупная корпорация. Производство сильно разнесено территориально, доставка персонала.

2. Стоимость жизненного цикла сложных и сверхсложных технических систем, айсберг затрат.

Постоянный (жесточайший) контроль за плановой и фактической стоимостью жизненного цикла изделия, так как невозможно все предусмотреть. Чтобы все время показывать заказчику, что заложенная стоимость жизненного цикла является оптимальной.

Теоритическая база для снижения стоимости жизненного цикла изделия:

1. Учет требований эксплуатации изделия при проектировании

2. Разработка эффективной инфраструктуры поддержки эксплуатации

3. Обеспечение электронной эксплуатационной документации (ЭЭД) для заказчика

4. Контроль за фактической эксплуатацией изделия

5. Разработка стандартных алгоритмов взаимодействия между заказчиком и поставщиком

Основные методы снижения стоимости жизненного цикла к сегодняшнему дню:

 Уменьшение количества комплектующих в конструкции изделия, которые подлежат техобслуживанию (ремонту).Пример ё-мобиля в 5 раз меньше компонентов, и мелкие детали заменены в крупные блоки

 В проектные требования закладываются периодичность выполнения плановых форм ТО. Каждый производитель сейчас заинтересован в увеличении интервала между тех обслуживаниями.

 Сокращают количество задач планового ТО.

 Задача снижения количества элементов в конструкции изделия, эксплуатируемых по ресурсу (по наработке), потому что замена элементов дорогостоящая.

 Сгладить пики резкого возрастания затрат, т.е свести к минимуму возможность внезапных аварий и катастроф. Т.е. Искать средства для предотвращения внезапных отказов.

В мире наиболее широко используются следующие модели определения СЖЦ изделия:

1. Система конструктор оборудования для расчета стоимости EDCAS

2. Интегрированный инструментарий для автоматизированной оценки стоимости ACEIT

3. Гибкость + СЖЦ (Flex+ LCC)

4. Стратегия оценки и расчета стоимости (CASA)

5. Комплекс программ RELEX для расчета надежности, ремонтопригодности и СЖЦ

3. Надежность. Основные свойства, единичные и комплексные показатели.

Надежность- свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применениях, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортировку.

Сложная техника- более 10⁶ связей

Надежность состоит из четырех свойств:

• Безотказность-свойство объекта сохранять работоспособное состояние в течение которого времени или некоторой наработки (работа выраженная либо во времени, либо в объеме).

1. Исправное состояние-такое состояние, при котором он соответствует всем требованиям нормативно технической и конструкторской документации.

2. Неисправное состояние- состояние, когда хотя бы одно из требований не выполнено

3. Работоспособное состояние- такое состояние при котором значение всех параметров, характеризующие способность выполнять заданные функции соответствую требованиям нормативно технической и конструкторской документации.

4. Неработоспособное состояние- если хотя бы один параметр не соответствует (определяют внешние факторы).

5. Повреждение (дефект)- событие, которое состоит в нарушении исправного состояния, но сохранении работоспособное. Когда эксплуатация. Дефектное состояние, когда этап жизненного цикла ТО, функции выполняются.

6. Отказ – событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта (двигатель сломался). (если нарушилась работоспособность, исправность не важно)

• Долговечность- свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния до наступления предельного состояния при установленной системе ТО и ремонта.

Предельное состояние объекта- характеризуется таким состояние, при котором дальнейшее его применение по назначению не допустимо или не целесообразно, либо восстановление исправного или работоспособного состояние не возможно или нецелесообразно.

Наработка до отказа-наработка объекта от начала эксплуатации до возникновении перового отказа.

Наработка между отказами- наработка объекта от окончания восстановления его работоспособного состояния после отказа до возникновения нового отказа.

Технический ресурс-наработка объекта от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние. (либо во времен либо в объеме)

Срок службы- календарная продолжительность от начала его эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

• Ремонтопригодность- Свойство объекта, заключающее в приспособленности к предупреждению и обнаружении причин отказов ,повреждений и восстановлении работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта.

1. Восстанавливаемость- объект можем восстановить в данный момент, в данных условиях

2. Не восстановляемый- сейчас не можем восстановить

3. Ремонтируемый - можем или нет отремонтировать

4. Не ремонтируемый - не можем восстановить работоспособность изделия, если нет запасных частей. Не ремотрируемости сложных систем нет.

• Сохраняемость- свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности, ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортировки.

Показатели надежности

1. Единичные показатели надежности:

   1. Для безотказности

      1. Средняя наработка до отказа (из 100 деталей ищем математическое ожидание)

      2. Средняя наработка на отказ - отношение наработки восстанавливаемого объекта к математическому ожиданию числа его отказов в течение этой наработки.

      3. γ-процентная наработка до отказа- наработка в течение которой отказ объекта не возникнет с вероятностью γ, выраженной в %.

      4. Вероятность безотказной работы-вероятность того ,что в пределах заданной наработка отказ объекта не возникнет.

      5. Интенсивность отказов-отношение числа отказавших объектов в единицу времени к среднему числу объекту продолжающих исправно работать в данный интервал времени. оу-интенсивность отказов (количество отказавших к количеству работающих), ох-время. Вначале отказы, в конце износ.

0-t1 внезапные отказы (приработка, откатка)

t1-t2 во время эксплуатации

t2-…вызванные износом

6. Параметр потоков отказов- отношение среднего числа отказов восстанавливаемого объекта за произвольно малую его наработку к значению этой наработки (сколько отказов в каждый момент времени происходит.

1. Для долговечности (средний ресурс (мат ожидание ресурса); γ процентный ресурс; назначенный ресурс-то что пересчитали, назначили; средний срок служб; γ процентный срок службы; назначенный срок службы)

2. Для ремонтопригодности (вероятность восстановления в заданное время; среднее время восстановления; интенсивность восстановления)

3. Для сохраняемости (средний срок сохраняемости; γ процентный срок сохраняемости)

1. Комплексные показатели

   1. Коэффициент готовности-вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени кроме планируемых периодов в течении которых применение по назначению не предусматривается. _Кгот.=

   2. Коэффициент оперативной готовности-вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени кроме планируемых периодов в течении которых применение по назначению не предусматривается и начиная с этого момента времени будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

   3. Коэффициент технического использования= математическое ожидание наработки восстановимого объекта / (математическое ожидание наработки восстановимого объекта+ математическое ожидание интервалов времени простоем при ТО+ мат ожидание времени затрачиваемого на плановый и неплановый ремонт). _{Кт.и.= .}

   4. Коэффициент планируемого применения-это доля периода эксплуатации в течение которой объект не должен находится на плановом ТО и ремонте. (=(заданная продолжительность эксплуатации-мат ожидание плановых ТО-мат ожидание плановых ремонтов)/заданное время эксплуатации).

Внеплановый ремонт не учитывается

5. Коэффициент сохранения эффективности-отношение значения показателя эффективности за определенную продолжительность эксплуатации к номинальному значению этого показателю, вычисленному при условии что отказы объекты в течение этого периода эксплуатации не возникают. КПД.

6. Коэффициент простоя К _{простоя}=1-К_гот