Вводные положения. К комплексным показателям относятся коэффициент оперативной готовности в стационарном режиме, называемый просто коэффициентом готовности

К комплексным показателям относятся коэффициент оперативной готовности в стационарном режиме, называемый просто коэффициентом готовности, коэффициент ремонтопригодности и коэффициент технического использования.

Для времени работы системы t существует среднее число отказов

N = t/T₀

во время эксплуатации и, следовательно, имеется среднее число внеплановых обслуживании. Суммарное количество восстановлений n_В будет зависеть от числа элементов, вызывающих отказы.

Значение t/T₀ может быть разложено на t/T ₀₁, t/T ₀₂, t/Т ₀₃и т.д., т.е. на число мероприятий по обслуживанию, которые должны выполняться над отдельными элементами с соответствующими временами средней наработки на отказ. Общее среднее число внеплановых мероприятий по обслуживанию для наработки t системы определяется так:

n_В = S t/T_0i = S t ω (t) _i.

Если известно, что для восстановительной операции необходимо затратить Т_Вi часов по i -му элементу, то суммарное время восстановления системы будет равно:

Т_В = Т_Вi× n_В.

Если это время сложить с временем Т_проф, затрачиваемым на профилактические мероприятия, получим полное время обслуживания или время технической эксплуатации объекта:

Т_обсл = Т_В + Т_проф.

Коэффициент оперативной готовности в стационарном режиме ― вероятность того, что объект, находясь в режиме ожидания, окажется работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента, будет работать безотказно в течение заданного интервала времени.

Этот показатель характеризует стационарную вероятность безотказной работы объекта в течение заданного времени работы t₀ и определяется для любых распределений времени работы между отказами и времени восстановления, имеющих конечные средние значения t и τ,

,

где ; здесь - функция распределения работы от k-1 – го восстановления до k – го отказа при безграничном увеличении номера k, т.е. распределение времени работы между отказами.

При экспоненциальном распределении наработок между отказами и времени восстановления коэффициент оперативной готовности определяется из выражения

где l – интенсивность отказов, m – интенсивность восстановления.

Фактически он представляет вероятность того, что объект со средней наработкой на отказ, равной Т₀, требующий времени восстановления Т_В для каждой наработки Т₀, будет готова к эксплуатации в любой заданный момент времени t₀ в будущем.

Общеупотребительным обозначением коэффициента оперативной готовности в стационарном режиме является К_Г – коэффициент готовности, который можно определить по формуле

К_Г = Т_Р / (Т_Р + Т_В) = 1 / (1 + ω (t) Т_В),

где Т_Р = S t.

Коэффициент ремонтопригодности К_Р показывает вероятность того, что в установившемся процессе эксплуатации объекта в любой произвольно выбранный момент времени он будет находиться в состоянии восстановления

К_Р = 1 - К_Г = ω (t) Т_В / (1 + ω (t) Т_В).

Вывод: чем больше времени объект будет находиться в работоспособном состоянии, тем меньшее значение будет иметь К_Р, тем более эффективней будет эксплуатация машины.

Коэффициент технического использования ― отношение математического ожидания времени пребывания объекта в работоспособном состоянии за некоторый период эксплуатации к сумме математических ожиданий времени пребывания объекта в работоспособном состоянии, времени простоев, обусловленных техническим обслуживанием, и временем ремонтов за тот же период эксплуатации.

Коэффициент технического использования К_ТИ показывает, какую долю общего времени эксплуатации объект находится в работоспособном состоянии

К_ТИ = Т_Р / (Т_Р + Т_В + Т_проф) = Т_Р / (Т_Р + Т_обсл).

Пример расчета комплексных показателей надежности
в период нормальной эксплуатации объекта