Значение индикаторной функции подмножества А4.,
Момент отка- |
Момент отказа 3-го |
элемента |
(операции) |
|||||
за 1 -го эле- |
|
|
|
|
|
|
|
|
мента (операции) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
2 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
3 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
7 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
8 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
По выражению (31) из табл. 4—® определяем количество успешных реализаций в каждом рассматриваемом подмножестве :
<1=1; <1=4; <1=5; <_■ Н <,=20; <0 =4 .
Определяем вероятность выполнения задания по выражению (27)
1 4 5
Р3(/0) = 0,890109- —— 4- 0,098901- —g— + 0,0071928- —g— +
1 20 4
+ 0,0017982 • —й— + 0,0007992- —«т— 0,0001998- =
о 04 04
= 0,944542125 .
Системы с групповой организацией производства
Данный метод следует применять для ТС с групповой организацией производства по ГОСТ 14.3'19—77, если объем задания по выпуску продукции задается в виде суммарной трудоемкости изготовления продукции для групп взаимозаменяемого оборудования, специализированных по видам работ. Тогда ТС представляет собой систему групп взаимозаменяемого оборудования и для каждой группы задана суммарная трудоемкость работ.Вероятность выполнения задания ТС по трудоемкости с групповой организацией производства за рассматриваемый период времени вычисляют по формуле
k
= ДРі(М ’ (45>
где k — количество групп различных видов оборудования, выполняющих рассматриваемый технологический процесс;
Р — вероятность выполнения задания і-й группой оборудования за время t.
В случае нормального распределения времени простоя вероятность выполнения задания і-й группой оборудования вычисляют по формуле
В
Pi (Q = Ф
(<о)
(46)
(_ и/ _» J
где Ф(г) — функция распределения нормального закона от параметра г;
7рг — резервное время работы для і-й группы оборудования;
МА)).<т/(М — соответственно среднее значение и среднее квадратическое отклонение потерь от внеплановых простоев і-й группы оборудования.
Определяют среднее значение пц и среднее квадратическое отклонение ah годового внепланового простоя станка А-го типа;
м
=
(47)
м2 «м
/==1
(48)
где пJ к— количество станков k-ro типа на /-м участке (цехе);
тi,k — среднее значение внепланового годового простоя станка i?-ro типа на /-М участке;
М — количество участков, оснащенных станками k-ro типа.
3!.4.2. Определяют среднее значение и среднее квадратическое откло
нение о* (io) внепланового простоя станка за рассматриваемый период б>:
™k(.ta)= , (49)
где F (to) — действительный фонд времени одного станка за рассматриваемый календарный промежуток времени;
F — действительный годовой фонд времени одного станка
,^kUo) - i/~7~ ' <50>
V FUJ
З.ТЗ. Определяют среднее значение tf (to) и среднее квадратическое отклонение a; (to) потерь производительности от внеплановых простоев группы станков, выполняющих і-ю операцию за рассматриваемый период для разрабатываемой ТС:
*i(M= S «ИМ-Кв. • пк; (51)
k—l
(52)
где п1: — количество станков k-ro типа в і-й группе;
— коэффициент выполнения норм і-й группой станков /г-го типа (отношение среднего объема работ выполняемого в единицу времени в регламентированных условиях производства к соответствующей норме выработки);
Sj — количество единиц оборудования различного типа в і-й группе.
Резервное время Тр. группы оборудования, используемого на одной операции, вычисляют по формуле
s
ii-N(t0) ,
i=
Р,-
2 F(t0)-K,,.hгде І і — средняя трудоемкость обработки изделий на единицу готовой продукции на рассматриваемой операции;
ЛЛ(/о) — заданная программа выпуска готовой продукции.
Пример. Для ТС с групповой организацией производства запасных частей для строительно-дорожных машин заданы следующие исходные данные:
заданный объем выпуска продукции для ?0=1 квартал равен — ТТО тыс. руб.;
состав и исходные данные технологического оснащения, приведенные в табл. 1 и 2;
статистические данные о внеплановых простоях оборудования в аналогичных технологических системах (на ремонтно-механических заводах), указанные в табл. Зі.
Таблица 1
Состав средств технологического оснащения
Наименование группы станков |
Тип станка |
Обозначение |
Количестве станков |
Коэффициент выполнения норм 7G |
Токарная |
1:6 К 2ft |
1..1. |
5 |
1,0: |
|
16 К 20ф |
1.2. |
3 |
1.24 |
Фрезерная |
6Р13 |
2.2. |
4 |
1,0 |
|
&Р13ф |
2.2. |
2 |
L.25 |
Таблица 2
Исходные данные проектируемой технологической системы
Наименование группы станков |
Обоз- наче- н нс |
Коэффициент сменности Krv СМ1 |
Средняя трудоемкость обработки изделий (на единицу готовой продукции) ч |
Действительный фонд времени работы одного станка за рассматриваемый период с учетом коэффициента сменности F (Q, ч |
Действительный годовой фонд времени работы одного станка с учетом коэффициента сменности F, ч |
Токарная Фрезер- |
1 |
1,2 |
29,7 |
0О>9 |
2436 |
ная |
2 |
1,2 |
213 |
60'9 |
2436 |
Таблица 3
Статистические данные о внеплановых простоях
токарных и фрезерных станков
Номер завода / |
Токарные станки |
Фрезерные станки |
||
Количество "/,1 |
Годовой внеплановый простой одного станка т. , , ч /,1 |
Количество "/.2 |
Годовой внеплановый простой одного станка т. ч 2 |
|
1 |
41 |
83,2 |
17 |
72,36 |
2 |
37 |
38,8 |
6 |
43,70 |
3, |
43 |
1,16,2 |
19 |
90,50 |
4 |
39 |
24,8 |
10) |
0 |
5 |
27 |
43,7 |
10 |
4,1’ |
6 |
ЗО |
16,7 |
8 |
134,25 |
7 |
12 |
73,75 |
4 |
12,0 |
8 |
34 |
41,47 |
10 |
50L0 |
Определяем среднее значение mt и т2 и среднее квадратическое от- клонение ої и <т2 годового планового простоя соответственно для токарного и фрезерного станка по формулам (47) и (48)
41-83,24-37-38,8+43-116,2+ 39-24,8+27-43,7+30-16,74-12-73,75 +
41+37+43+39+27+30+12+
+ 34-41,47
+24
= 57 ч
а = 1/ (83,2-57)2-41 + (38,8-57)2-37+(116,8- 57)2-43+(24,8 —
1 ' 41+37+43+39+
—57)2-39+(43,7-57)2-27+(16,7-57)2-30+(73,75-57)2-12 + ■ +27+30+12+
+ (41,47-57)3-34
і од — 33,6 Ч .
— 17-72,35+6-43,7+19-90,5+10-0+10-4,1+8-134,254-4-12,0 +
т* = 17+6+19+10+10+8+
+ 10-50,0
+4+10 - 58 ч .
/
+ (134,25—58)2.8+(4,1-58)2-10+(12,0—58)2.4+(50,0— 58)2-10
+ 10+8+10+4+10 - 41,4 ч.
Определяем среднее значение «і (/о) и т2(<0) и среднее квадратическое отклонение си (/о) и о2(4) внепланового простоя одного станка за рассматриваемый период по формулам (49) и (50)
57,0-609
2436 — 14,25 ч;
33,6
- /и -16-8 - ■■
_ 41,4
- -.^-2436 ~
V 609
Определяем средние значения (?0) и і2 (10) и средние квадратические отклонения С| (t0) и с2 (М потерь производительности от внеплановых простоев групп станков за рассматриваемый период по формулам (51) и (52):
7i(/0) = 14,25-5-1+14,25-3-1,24 = 124,26 ч;
<+(10) = Y 16,82-^+16,82.3 = 47,5 ч;
G(U = 14,5-4-1 + 14,5-2-1,25=94,25 ч; (/,) = Y(20,7)2-4+ (20,7)2-2 = 50,7 ч.
Определяем резервное время ТР1 и 7’Рз по формуле (53)
Tpi =(609-5-1+609-3-1,24)—29,7-170=261,48 ч ;
Тр!= (609-4-1+609-1-1,25)—21,8-170 =252,5 ч .
Определяем вероятность выполнения задания для первой и второй трупп станков по формуле (46):
261,42—124,26
47,5
252,5—94,25
50,7Определяем вероятность выполнения задания для рассматриваемой ТС по формуле (45)
Р(/о)=О,996-0,997=0,993-
ПРИЛОЖЕНИЕ 4 Справочное
ОПЫТНО-СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ
Опытно-статистические методы применяются для оценки показателей надежности технологических систем по результатам испытаний на надежность их составных частей. Если среднее время восстановления мало по сравнению со средним временем безотказной работы, оценка параметров восстановления проводится экспериментально с более высокой точностью, чем оценка показателей безотказности. При этом задача оценки надежности с помощью опытно-статистического метода ставится как задача получения нижней оценки показателя надежности системы Рнв виде функций нижних интервальных оценок наработки на отказ составных частей ТС
R” (7),Т^(7),. . 7^(7)) . (1)
где (?) — нижняя оценка і-го элемента гамма-процентной наработки до отказа;
у — уровень доверия (для нижних интервальных оценок).
Оценка гамма-процентной наработки до отказа TG с последовательно-параллельной структурой при безотказных испытаниях.
При безотказных испытаниях (план [N, U, АГ] по ГОСТ 17610—79) подсистем ТС и элементов подсистем с объемом испытаний, где j — номер элемента (-й подсистемы (»=1, т j=l, п), нижняя оценка гамма-процентной наработки до отказа системы с последовательно-параллельной структурой рассчитывают по формуле
п h
’ (2)
где
min Ntj.
(/)
Величину /і определяют из уравнения
тh
2 Nt In (1+ -А—) = - In (1-7). (3)
1=1 Ni
При одинаковых объемах испытаний (Л^ =77)
1
Р‘Ф,7) = (1— (1-ї) mNУ* • (4>
Оценка гамма-процентной наработки до отказа ТС с последовательной структурой.
Для системы из гц элементов і-го типа (і=1>, т) и объемом испытаний Ni нижнюю гамма-процентную наработку до отказа рассчитывают по формуле
= ехр (—а-b), (5)
ni
где о = тах (~jyp;
а квантиль пуассоновского распределения по уровню 1—у:
V kт
S « 1-у, 7=2 . (6)
k=e к! і=1
■у — число отказов элементов 1-го типа во время испытаний. Если величина
/ т , , 2
fe=l /
Р =і т з
(Д и, >1 Nf ]
мала (р<0,2), то
-I, )/і . („
k=l r 1=1 ni /
где £.( — квантиль нормального распределения
—===^ e 2 d/= 1—7 .
V 2k
Пример. Для выполнения технологической операции выделено два взаимозаменяемых станка различных моделей и проведены испытания на надежность, в которых получено 10) реализаций на первом станке и 8 реализаций на втором станке. Во время испытаний отказов не наблюдалось. Необходимо найти нижнюю оценку гамма-процентной наработки до отказа при у=0,9.