Определение количества запасных элементов технических систем по частоте отказов

Abstract

Предложена модель для прогнозирования количества запасных частей на основе анализа параметров надежности и частоты отказов электрорадиоизделий технических систем при использовании распределения Рэлея, позволяющая определять необходимое количество запасных частей к моменту ожидаемого отказа или когда надежность системы падает ниже заданного уровня. С ее помощью можно проводить расчеты одиночных комплектов запасных частей, предназначенных для восстановления работоспособности технических систем.

Одним із способів підвищення рівня надійності технічних систем є створення комплекту запасних частин, агрегатів, виробів для їх оперативної заміни за виникнення відмов. Для забезпечення фукціонування системи на належному рівні необхідне ефективне управління цими резервами, тому придбання запасних частин правомірно розглядається як особлива проблема теорії управління запасами, вирішення якої важливе для забезпечення безперервності експлуатації, а в ряді випадків і для досягнення необхідної безпеки. Непередбачуваність відмови обладнання та деталей має тут велике значення. Одним із способів зменшення рівня непередбачуваності є зберігання достатньої кількості запасних частин, що призводить до збільшення вартості запасів. Більш дешевий спосіб — оцінити необхідний комплект запчастин за допомогою однієї з доступних моделей прогнозування, при цьому перевагу мають ті моделі, що стосуються оцінки необхідної кількості запасних частин на основі таких параметрів, як їх надійність, складність і якість сервісу, тривалість життя, інтенсивність експлуатації, витрати на обслуговування та інше. У даній роботі запропоновано досить просту модель для оцінки кількості запасних частин на основі аналізу параметрів надійності з використанням розподілу Релея. Прогнозування на її основі виконує свою основну функцію — запобігає затримці при технічному обслуговуванні і мінімізує перевантаження запасними частинами. За допомогою одержаної формули можуть проводитися розрахунки поодиноких комплектів запасних частин, призначених для ремонту, профілактичних робіт і настроювання.

One way to increase the level of reliability is to create sets of spare parts, units, devices to be efficiently replaced in the failed system. System availability ratio is very important for consumers. It depends on the ability to quickly replace a failed component. In order for this system to support function at the proper level, effective management of these spare parts reserve is required. Therefore, acquisition of spare parts is rightly considered as a particular problem of the theory of inventory management, the solution of which is important for ensuring service continuity of a system and, in a number of cases, for achieving the required safety. The unpredictability of failure of equipment and its parts has a great impact on this problem. One way to reduce the level of unpredictability is to maintain a sufficient number of spare parts, which leads to an increase in the cost of inventory. A cheaper way is to estimate the necessary spare parts using one of the available forecasting models. Because of this unpredictability, the nature of the demand for spare parts is stochastic, thus the models that establish an unchanged quantity of spare parts for the entire life cycle of the product only depending on the number of equipment in operation do not always provide satisfactory estimates. For this reason, it is preferable to use the models dealing with the estimation of the required number of spare parts based on such parameters as reliability of spare parts, complexity and quality of service, life expectancy, intensity of operation, maintenance costs, etc. Based on the analysis of reliability and failure rate of technical systems, the required number of spare parts is estimated in this article at the time of the expected failure or when reliability falls below a predetermined level. With the help of the obtained formula, calculations can be made for single sets of spare parts for repair, maintenance and adjustment.