Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Объект проектирования и анализ методов его исследования 9
1.1. Анализ предметной области исследования 10
1.2. Описание объекта анализа и проектирования 19
1.3. Оборудование для организации промышленных радиосетей 27
1.4. Выбор и обоснование критерия эффективности процесса эксплуатации и технического обслуживания 29
1.5. Анализ и выбор методологии исследования 36
1.6. Обзор автоматизированных средств оценки надежности и параметров технического обслуживания 42
1.7. Выводы по главе 44
ГЛАВА 2. Имитационная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи 46
2.1. Общие принципы построения имитационных моделей 46
2.2. Концептуальная модель исследуемого процесса 48
2.3. Разработка моделирующего алгоритма 62
2.4. Программирование имитационной модели 70
2.5. Выводы по главе 72
ГЛАВА 3. Исследование свойств имитационной модели73
3.1. Обработка и сглаживание результатов моделирования 73
3.2. Определение неизменяемых параметров имитационной модели 79
3.3. Верификация и доказательство адекватности модели 87
3.4. Исследование стационарных свойств модели 101
3.5. Выводы по главе 105
ГЛАВА 4. Разработка методики и алгоритмов работы системы автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи 106
4.1. Инженерная методика определения периодичности технического обслуживания устройств радиосвязи 107
4.2. Алгоритм работы и методика построения отдельных компонентов системы автоматизации проектирования 109
4.3. Определение периодичности технического обслуживания приемопередающих устройств технологической радиосвязи 122
4.4. Выводы по главе 126
Заключение 128
Библиографический список
- Оборудование для организации промышленных радиосетей
- Концептуальная модель исследуемого процесса
- Верификация и доказательство адекватности модели
- Алгоритм работы и методика построения отдельных компонентов системы автоматизации проектирования
Введение к работе
Актуальность работы. Современные методы моделирования и инженерного анализа с применением средств вычислительной техники играют важную роль на всех стадиях жизненного цикла технических систем, разрабатываемых и используемых в различных отраслях промышленности. Их надежное функционирование является основой безопасности любого технологического процесса и определяется рациональной организацией технического обслуживания (ТО). Применение систем автоматизации проектирования (САПР) на этапе опытно-конструкторских работ позволяет облегчить процесс разработки регламента ТО технических систем, способствует сокращению сроков создания и ввода в эксплуатацию образцов новой техники.
Объектом проектирования является регламент ТО, определяющий перечень выполняемых работ и их периодичность. Разработка регламента и определение периодичности работ основывается на анализе процесса эксплуатации и ТО, протекание которого зависит от множества факторов: случайного возникновения различного рода отказов блоков и элементов устройств, временных параметров ТО и ошибок обслуживающего персонала при проведении профилактического обслуживания.
Построение аналитических моделей исследуемого процесса является сложной задачей, зависящей от конкретной предметной области и степени соответствия реальным процессам. Разработкой моделей для устройств технологической радиосвязи (ТРС) занимались Т. А. Филимонова, Г.Г. Держо, С.С. Лутченко. Работы, посвященные исследованиям методами имитационного моделирования, практически отсутствуют. Современное базовое программное обеспечение САПР, среда AnyLogic, система Matlab, отличается удобной визуальной разработкой моделей, однако значительные затраты машинного времени делают их недостаточно эффективными.
Таким образом, разработка специализированной САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС является актуальной задачей. САПР предназначена для разработчиков проектных организаций радиопромышленности при обосновании сроков обслуживания, а также для персонала центров связи, занимающегося разработкой технологических карт.
Целью диссертационной работы является автоматизация процесса проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи.
Выбрать и обосновать критерий эффективности процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Разработать концептуальную и имитационную модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающие влияние скрытых, ложных отказов устройств и
ошибки обслуживающего персонала.
3.Выполнить экспериментальные исследования для верификации концептуальной модели, подтверждения адекватности имитационной модели и проверки её стационарных свойств.
4. Разработать инженерную методику и алгоритмы работы системы автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Объект исследований - процесс автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Предмет исследований - закономерности процесса автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Методы и средства исследований. Для решения поставленных задач были использованы методы теории случайных процессов, математической статистики, имитационного моделирования и теории оптимизации. Демонстрационные программные модули системы автоматизации проектирования были реализованы на языке C++ и в пакете Matlab.
Научная новизна работы состоит в следующем:
разработана имитационная модель процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, учитывающая влияние скрытых, ложных отказов устройств связи и ошибки обслуживающего персонала;
разработан алгоритм работы САПР регламента технического обслуживания, позволяющий сократить сроки создания и ввода в эксплуатацию новых устройств технологической радиосвязи.
Практическая ценность работы заключается в разработке алгоритмов САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи, позволяющих определять рекомендуемое значение рациональной периодичности обслуживания с учетом влияния скрытых, ложных отказов устройств связи и ошибок обслуживающего персонала.
Реализация результатов работы. Разработанное математическое обеспечение САПР передано в конструкторско-технологический отдел ОАО «Омский приборостроительный завод им. Н.Г. Козицкого» и контрольно-ремонтный пункт Омского регионального центра связи для опытной эксплуатации, а также используется в учебном процессе ФГБОУ ВПО «Омский государственный университет путей сообщения».
На защиту выносятся:
Концептуальная и имитационная модели процесса эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Результаты проверки стационарных свойств имитационной модели, чувствительности и адекватности.
Алгоритм работы и структура САПР регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Апробация работы. Основные положения работы докладывались, обсуждались на следующих конференциях: Юбилейной научно-технической конференции «Современное состояние и перспективы развития специальных систем радиосвязи и радиоуправления» (г. Омск 2008 г. ОНИИП); XV международной научно-практической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (г. Москва 2009 г. МЭИ); V международной научно-практической конференции «Наука и современ-ность-2010» (г. Новосибирск 2010 г. Центр развития научного развития); II Всероссийской научно-практической конференции «Математическое моделирование, численные методы и информационные системы» (с международным участием) (г. Самара 2010 г. САГМУ); IX Всероссийской научно-практической конференции «Информационные технологии и математическое моделирование (ИТММ-2010)» (с международным участием) (г. Анжеро-Судженск 2010 г. филиал КемГУ); XV Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании (НИТ-2010)» (г. Рязань 2010 г. РГРТУ); Международной научно-технической конференции «Инновации для транспорта» (г. Омск 2010 г. ОмГУПС); VIII Всероссийской научно-практической конференции «Системы автоматизации в образовании, науке и производстве AS'2011» (г. Новокузнецк 2011 г. СибГИУ); XL международной научно-практической конференции «Неделя науки СПбГПУ» (г. Санкт-Петербург 2011 г. СПбГПУ).
Публикации результатов работы. По материалам исследований опубликовано 16 печатных работ, в том числе 6 статей в изданиях, рекомендованным ВАК.
Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка используемых источников из 101 наименования и двух приложений. Общий объем диссертации 150 страниц машинописного текста, 50 рисунков, четыре таблицы.
Оборудование для организации промышленных радиосетей
Современный уровень развития технологий автоматизации проектирования и быстродействующие средства вычислительной техники дают широкие возможности для оптимизации функциональных, конструктор-ско-технологических и эксплуатационных параметров вновь проектируемых технических систем. Применение систем автоматизации проектирования (САПР) позволяет сократить сроки и повысить качество проектных работ. Быстродействие современных ЭВМ позволяет решать такие задачи, которые в принципе недоступны для «ручных» методов расчета, дает возможность учесть значительно большее число факторов, влияющих на функционирование оборудования. В целом актуальность САПР определяется возможностями [67]: - проектирования с лучшими приближениями к реальным условиям и без натурных экспериментов за счет использования численных методов и более сложных и точных моделей элементов; - снижения трудовых и временных затрат в связи с уменьшением трудоемкости вычислений, а также объема натурных испытаний и доработок по их результатам; - использования диалогового режима, что позволяет принимать гибкие решения. В связи с этим автоматизированные методы проектирования радиоэлектронных устройств различного назначения широко внедряются в практику радиопромышленности [3, 79, 99].
Получение значений регламентируемых параметров технического обслуживания оборудования ТРС, входящих в эксплуатационную документацию, с учетом множества эксплуатационных факторов является сложной задачей. Применение САПР на этапе опытно-конструкторских работ, выполняемых предприятиями радиопромышленности, позволяет облегчить трудоемкий процесс решения задачи разработки регламента технического обслуживания устройств технологической радиосвязи. Таким образом, разработка алгоритмов работы системы автоматизации проектирования регламента технического обслуживания устройств ТРС является актуальной задачей для заводов-изготовителей, входящих в отрасль радиопромышленности и занимающихся разработкой и производством оборудования радиосвязи. Программная реализация алгоритмов САПР позволит на этапе опытно-конструкторских работ определять оптимальные сроки проведения регламентного обслуживания. Организация процесса эксплуатации устройств ТРС с учетом усовершенствованного регламента позволит обеспечить высокий уровень надежности оборудования радиосвязи.
Объектом проектирования при решении задач оптимальной организации профилактических мероприятий является регламент технического обслуживания устройств технологической радиосвязи. На основе регламента осуществляется организация процесса эксплуатации приемопередающих устройств. Изучением основ теории эксплуатации и обеспечения заданного уровня надежности радиоэлектронных устройств занимались такие ученные, как: В.Ю. Лавриненко, В.К. Дедков, Н.А. Северцев [16, 37].
Эксплуатация - это стадия жизненного цикла устройства, на которой реализуется, поддерживается и восстанавливается его качество. Эксплуатация подразделяется на две основные части: использование по назначению и техническая эксплуатация. Последнее включает в себя транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт. Следовательно, техническое обслуживание является составляющей процесса эксплуатации устройств ТРС и в существенной мере влияет на эффективность использования приемопередающего оборудования. Поэтому необходимо еще на стадии проектирования изделия, исходя из заданных эксплуатационных характеристик и минимизации затрат на эксплуатацию, не только опреде лять схемотехнические принципы построения устройств, но и принимать решения по организации технического обслуживания [79]. Получение проектных решений по организации ТО основывается на исследовании характеристик процесса эксплуатации и ТО устройств ТРС, который является объектом анализа при разработке регламента обслуживания.
Процесс эксплуатации и ТО устройств ТРС характеризуется уровнем надежности, зависящим от множества эксплуатационных факторов оборудования радиосвязи. Также формирование основных эксплуатационных характеристик (экономических, технических и т.д.) устройств ТРС может быть выполнено только с учетом их эксплуатационной надежности [79].
Устройства ТРС представляют собой восстанавливаемые и обслуживаемые объекты, т.е. нормативно-технической и конструкторской документацией предусмотрена возможность восстановления работоспособного состояния и проведения ТО. Поэтому в процессе эксплуатации устройства ТРС могут находиться в различных состояниях. В простейшем случае рассматриваются работоспособное (SP) и неработоспособное (SH) состояния и предполагается, что в состоянии SH выполняется восстановительный внеплановый ремонт оборудования. Тогда процесс эксплуатации можно представить как последовательное чередование интервалов времени пребывания tP и tH в состоянии SP и SH, соответственно (рисунок 1.4).
Концептуальная модель исследуемого процесса
Методы имитационного моделирования являются наиболее подходящим инструментарием для построения моделей рациональной организации ТО при наличии требуемых вычислительных ресурсов и проверенных методов оценки адекватности.
Работы по исследованию процессов технического обслуживания были начаты еще в 60-е года прошлого века, однако, методики количественной оценки оптимальных значений параметров ТО появились сравнительно недавно [10]. Ученые и специалисты различных областей науки и техники занимались разработкой математических моделей для оценки периодичности профилактических работ технических систем, среди них: Б.В. Гнеденко, И.Б. Герцбах [10,11], A.M. Половко, СВ. Гуров [69], И.А. Ушаков [90], В.Ю. Лавриненко [37], А.Л. Райкин [75] и другие. Сформированные научные знания и опыт создали хороший фундамент для дальнейших исследований, однако, в большинстве случаев полученные модели были значительно упрощенными. Исследованием процессов эксплуатации и ТО оборудования технологической радиосвязи с учетом постепенного характера отказов, произвольного распределения времени восстановления, возможных скрытых и ложных отказов занимались ученые Т.А. Филимонова [91], Г.Г. Держо [17] и С.С. Лутченко [41]. В их работах процесс эксплуатации и ТО технической системы описывается моделями теории цепей Маркова и графически представляется графом состояний. Выбор рациональной периодичности ТО определяется на основании комплексных показателей надежности, аналитические выражения которых получены с помощью дополнительно вычисляемых параметров модели: наблюдаемого и истинного времени нахождения процесса в состояниях. Главная сложность применения данных моделей заключается в трудоемком процессе получения аналитических зависимостей при изменении составляющих моделей (например, добавление еще одного состояния процесса). Более универсальным математическим аппаратом является имитационное моделирование. Анализ литературы показал, что практически отсутствуют научные труды, посвященные исследованию объекта проектирования с помощью методов ИМ. Наиболее значимые результаты представлены в работах [69, 91], хотя как метод количественной оценки надежности технических систем ИМ приводится в [33, 64, 69, 96].
Таким образом, методология имитационного моделирования выбрана в качестве математического аппарата для исследования процессов эксплуатации и технического обслуживания устройств технологической радиосвязи для выполнения проектных процедур анализа в составе системы автоматизации проектирования.
В общем случае задача определения параметров технического обслуживания радиоэлектронного оборудования основывается на оценке значений критериев надежности: коэффициента готовности, технического использования, оперативной готовности и др. [37, 69]. Для количественной оценки надежности технических систем используется широкий спектр универсальных программных средств: система математических расчетов Mathcad [56], пакет математического моделирования Matlab [15, 23, 30, 38], среда имитационного моделирования AnyLogic [28] и др. Главным недостатком представленных средств моделирования является необходимость изучения собственного лингвистического обеспечения для разработки моделей и выполнения расчетов. Однако они могут быть использованы для разработки модулей пакета прикладных программ САПР и решения задач оценки надежности и параметров ТО.
Универсальные инструменты AnyLogic и Matlab позволяют реализо-вывать имитационные модели стохастических процессов эксплуатации и ТО устройств технологической радиосвязи. Опыт моделирования показал, что указанные программные средства имеют возможности визуальной разработки моделей, проведения различного рода экспериментов, построения графического интерфейса. Эти особенности облегчают разработку моделей и проведение исследований с их помощью, однако значительные затраты машинного времени для сбора статистических данных делают их недостаточно эффективными.
Помимо упомянутых универсальных инструментов моделирования применяются специализированные программные комплексы (ПК), позволяющие проводить автоматизированный расчет надежности сложных технических систем, в том числе радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и элек-трорадиоизделий (ЭРИ). Наиболее распространенные среди зарубежных ПК являются: RELEX Reliability Studio 2007 (США) и A.L.D (Израиль). К известным отечественным разработкам относятся: ПК АСОНИКА-К [99] и ПК АРБИТР [82].
В состав ПК RELEX Reliability Studio 2007 входит большое количество аналитических модулей для решения широкого спектра задач, среди которых представлен модуль прогнозирования ремонтопригодности (Maintainability Prediction), предназначенный для прогнозирования профилактики технического обслуживания. Комплекс программных продуктов A.L.D. включает в себя пакет RAM Commander для проведения инженерных расчетов надежности электронных, электромеханических, механических и других технических систем. RAM Commander имеет в составе RBD-модуль, одной из функций которого является построение графиков профилактического обслуживания [22].
Отечественные разработки АСОНИКА-К и АРБИТР по своим возможностям практически не уступают зарубежным конкурентам. Применительно к вопросам организации ТО, соответствующие модели данных ПК учитывают профилактику при расчетах надежности, однако не дают информации о рациональной периодичности ТО.
Таким образом, в настоящее время существуют зарубежные компьютерные средства для оптимизации ТО, однако все расчеты в них сконцентрированы вокруг импортной элементной базы. Отечественные разработки отличаются возможностью учета характеристик как аналогов импортных ЭРИ, так и отечественных, однако задачи оптимизации технического обслуживания полностью не решены.
Верификация и доказательство адекватности модели
Содержательное описание объекта. В соответствии с описанием объекта анализа, представленного в первой главе диссертационной работы, процесс эксплуатации устройств ТРС состоит из двух периодов: нормальной эксплуатации и активного старения. На этапе нормальной эксплуатации обслуживающим персоналом проводится техническое обслуживание устройств технологической радиосвязи для поддержания их работоспособного состояния и требуемого уровня надежности. ТО разделяется на профилактическое и ремонтное обслуживание. Профилактическое обслуживание выполняется периодически с интервалом Тоб и предназначено для предотвращения частично внезапных, но в основном постепенных отказов устройств ТРС, т.е. повышения их готовности. Постепенному отказу предшествует разрегулировка блоков устройств технологической радиосвязи. Цель ремонтного обслуживания - это устранение внезапных отказов устройств радиосвязи, обусловленных множеством внешних факторов условий эксплуатации ТРС. Временные параметры ТО и перечень работ определяется отраслевыми инструкциями по техническому обслуживанию и ремонту устройств ТРС [25, 26, 27, 65, 84]. Отраслевые инструкции разрабатываются эксплуатирующими предприятиями с учетом требований заводов-изготовителей к периодичности профилактических работ [100].
Для контроля параметров и диагностики устройств радиосвязи при техническом обслуживании используются различные измерительные приборы и автоматизированные диагностические комплексы, характеризующиеся достоверностью контроля. Достоверность средств диагностирования численно может быть оценена вероятностью ошибочного определения действительного состояния приемопередающего оборудования.
При разработке концептуальной модели процесса эксплуатации и ТО устройств ТРС приняты следующие допущения [17, 37]: - в процессе эксплуатации оборудование подвержено разрегулировке, интенсивность которой подчиняется экспоненциальному закону распределения; - техническое обслуживание позволяет предотвратить более 50 процентов отказов разрегулированной аппаратуры; - отказы разрегулированной аппаратуры подчиняются экспоненциальному закону распределения; - в процессе эксплуатации устройств ТРС разрегулировка не обнаруживается; - нахождение оборудования в скрытом и ложном состояниях обусловлено достоверностью средств технического диагностирования; - отказы аппаратуры диагностирования не учитываются; - время восстановления и технического обслуживания является константой; - восстановление начинается сразу после возникновения отказа или его обнаружения средствами технического диагностирования; - эксплуатирующий персонал не допускает ошибок при использовании оборудования по назначению; - возможны ошибки обслуживающего персонала при проведении технического обслуживания.
В процессе эксплуатации и ТО устройства ТРС могут находиться в следующих состояниях: S1 - работоспособное состояние; S2 - состояние разрегулировки системы; S3 неработоспособное состояние по причине явного отказа; S4 - состояние ТО работоспособной системы; S5 - состоя ниє ТО разрегулированной системы; S6 - состояние скрытого отказа; S7 -состояние ТО системы, находящейся в скрытом отказе; S8 - состояние ложного отказа.
Согласно ГОСТ 27.002 возможность системы выполнять заданные функции определяется нахождением его в исправном и работоспособном состоянии. С точки зрения выполнения основных функций система может быть исправна и работоспособна или неисправна и работоспособна, поэтому эти состояния могут быть объединены в одном работоспособном состоянии (S1). В работах по теории надежности [17, 64, 69] вероятность нахождения устройства в состоянии S1 на этапе нормальной эксплуатации задается экспоненциальным законом распределения: F{t) = \-e ut (2.3) где X - параметр экспоненциального распределения, определяющий интенсивность возникновения отказа или разрегулировки (1/час).
Время нахождения системы в состоянии 57 имеет случайный характер и определяется функциями экспоненциального распределения {Fu{To6) и FX2(To6)) и интенсивностью возникновения явного отказа (/1,3) и разрегулировки в системе (А,2).
В состояние разрегулировки (S2) система переходит при выходе значения одного из функциональных параметров за границы допустимой области. Разрегулировка предшествует возникновению постепенного отказа, возникающего в результате необратимых физико-химических изменений в компонентах (старение). Учет состояния разрегулировки восстанавливаемых систем необходим при анализе их надежности и определении рациональной периодичности ТО [17, 91]. Время нахождения в состоянии разрегулировки определяется функцией экспоненциального распределения Fn(To6) (формула (2.3)) и интенсивностью возникновения внезапного отказ разрегулированной системы (Х,3). Неработоспособное состояние (S3), возникшее по причине явного отказа, характеризуется неспособностью системы выполнять заданную функцию вследствие очевидного (явного) отказа компонентов системы. В данном состоянии система находится в течение времени необходимого для восстановления работоспособного состояния, складывающегося из времени на проверку tn, поиска неисправности tH и аварийного ремонта tA.
В состояние S4, S5 и S7 система переходит в установленные сроки, определяемые инструкциями по проведению ТО, для прохождения проверки и, если необходимо, регулировки эксплуатируемых устройств связи. При этом проверка является мероприятием для подтверждения работоспособного состояния системы S4, либо выявления факта разрегулировки S5, либо определения состояния скрытого отказа S7, и характеризуется таким параметром как длительность проверки tn. Регулировка - это комплекс мер по восстановлению нормативного значения контролируемого параметра системы, вышедшего за границы допустимой области. К данному комплексу мер относится проведение ремонта по замене компонентов системы, приводящих к разрегулировке, а также настройка параметров объекта Е течение времени tp с помощью регулировочных компонентов. Проверка совместно с регулировкой производится только в состоянии S5. Операции по ТО выполняются обслуживающим персоналом, очевидно, что в течение времени ТО (tp) персоналом может быть допущена ошибка, приводящая к отказу проверяемого устройства и переходом его в состояние S3.
Алгоритм работы и методика построения отдельных компонентов системы автоматизации проектирования
Разработка эксплуатационной документации является одним из этапов проектно-конструкторских работ при создании технических систем различного назначения, в том числе устройств технологической радиосвязи (ТРС). Подготовкой документации занимаются проектные и внедренческие организации конкретной отрасли промышленности. Устройства ТРС относятся к радиоэлектронному оборудованию, разработку и изготовление которых выполняют заводы и предприятия радиопромышленности. Одним из разделов эксплуатационной документации является перечень регламентных работ по техническому обслуживанию с указанием их периодичности. Заводом-изготовителем выполняется ряд проектных работ по определению необходимого объема профилактических мероприятий и периодичности их проведения. Автоматизация проектных работ призвана обеспечить существенное ускорение процесса проектирования с использованием вычислительной техники и математических методов. Кроме того, совершенствование процесса проектирования с помощью автоматизированных средств разработки позволяет получить научно обоснованные решения с учетом большего количества влияющих факторов, учитываемых при проведении процедур анализа. Следовательно, применение систем автоматизации проектирования при определении значений регламентируемых параметров технического обслуживания позволяет повысить степень их обоснованности, что является важным при эксплуатации устройств ТРС предприятиями различных отраслей промышленности.
Инженерная методика определения периодичности технического обслуживания устройств радиосвязи
В работе на основе традиционных подходов проектирования регламента технического обслуживания устройств ТРС для их последующей автоматизации предложено использовать инженерную методику определения периодичности ТО оборудования радиосвязи.
Инженерная методика определения периодичности ТО устройств ТРС заключается в следующем: 1. Для разработанной имитационной модели определяются значения входных неизменяемых параметров: а) интенсивностей внезапных отказов Я!3, разрегулировок Л12 и вне запных отказов разрегулированной системы Я2з, которые рассчитываются на основе методики, приведенной в работах [17, 91] по данным конструк торской документации и справочников об интенсивности отказов радио электронных компонентов; б) ошибок диагностирования первого (а) и второго рода (/?), встро енных (1) и внешних (2) средств контроля: а,, Д, а2 и Д. Значения оши бок диагностирования применительно к устройствам ТРС приведены в ра боте [41]; в) времени проверки tn, регулировки tp, поиска неисправности tH и аварийного ремонта tA устройств ТРС по данным отраслевых инструкций по обслуживанию и ремонту оборудования радиосвязи [25, 26, 27, 84, 85]; г) вероятности ошибки оператора при проведении ТО FTO(To6) по ме тодике, представленной в работе [64], и допустимого коэффициента готов ности Кгдоп по данным конструкторской документации или на основе расчетов с учетом указанных в документации значений надежностных характеристик; д) максимальной величины периодичности ТО, То6 тах. Рекомендуется выбирать значения To6mm из интервала от 6 месяцев (4320 часов) до 2 лет (17280 часов). 2. Проведение машинных экспериментов с помощью имитационной модели и получение массивов оценок функций коэффициента готовности Кг(То6) и коэффициента технического использования Кш(То6) от перио дичности технического обслуживания Тдб. 3. Сглаживание и интерполяция оценок зависимости Кг(Тоб) методом скользящего среднего и полиномиальной аппроксимации четвертой степени, и оценок функции Кти (Тоб) фильтром Савицкого-Голея и методом сглаживающей сплайн интерполяции. 4. Определение величины оптимальной периодичности обслуживания Топт по полученным оценкам целевой функции Кти =f(To6), используя один из методов безусловной одномерной оптимизации. 5. Вычисление величины допустимой периодичности обслуживания ТД0П по полученным оценкам целевой функции Кг = f(To6) и величине Кг доп с помощью метода дихотомии. 6. Определение рекомендуемого значения рациональной периодично сти технического обслуживания ТРАЦ на основании выражения: ТРАЦ=тт{Т0ПТ,ТД0П}. (4.1) Если Тдоп Топг, то интервал рекомендуемого значения Трлц имеет диапазон \ТоптьТдоп\. В противном случае (ТД0П Т0ПТ), рекомендуемое значение Трщ лежит в интервале \Тдоп,Топт . Таким образом, предложена инженерная методика определения периодичности технического обслуживания устройств технологической радиосвязи.
Методология разработки современных систем автоматизации проектирования базируется на системном подходе, позволяющем две составные части проектирования (анализ и синтез), различные по своей природе, сложности и области применения объектов, рассматривать с единой точки зрения [7]. Следовательно, при разработке методики построения САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС, необходимо выполнить процедуры по решению задач двух классов: анализ процесса эксплуатации и ТО устройств ТРС - исследование надежностных характеристик, коэффициента готовности и технического использования, устройств радиосвязи в процессе их эксплуатации с учетом проведения регламентного ТО; параметрический синтез - определение рациональной периодичности ТО устройств ТРС по предложенной инженерной методике.
В соответствии с системным подходом САПР представляется в виде взаимосвязанных функциональных подсистем [1,60,61]. Структурная схема функционирования САПР регламента технического обслуживания устройств ТРС представлена на рисунке 4.1.
Разрабатываемая САПР относится к первому классу систем автоматизации в соответствии с классификацией В.М. Глушкова, выполненной по классу используемых вычислительных средств [20]. Первый класс представлен малыми системами автоматизации проектирования, построенными на основе небольших ЭВМ, не входящих в вычислительные комплексы.
В соответствии со схемой на рисунке 4.1 пользователь САПР осуществляет ввод значений входных неизменяемых параметров, необходимых для выполнения проектных процедур и предусмотренных инженерной методикой определения периодичности ТО устройств ТРС.
