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 nВ 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:
nВ = S t/T0i = S t ω (t) i.
Если известно, что для восстановительной операции необходимо затратить ТВi часов по i -му элементу, то суммарное время восстановления системы будет равно:
ТВ = ТВi× nВ.
Если это время сложить с временем Тпроф, затрачиваемым на профилактические мероприятия, получим полное время обслуживания или время технической эксплуатации объекта:
Тобсл = ТВ + Тпроф.
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 ТВ 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 КГ – коэффициент готовности, который можно определить по формуле
КГ = ТР / (ТР + ТВ) = 1 / (1 + ω (t) ТВ),
где ТР = S t.
Коэффициент ремонтопригодности КР показывает вероятность того, что в установившемся процессе эксплуатации объекта в любой произвольно выбранный момент времени он будет находиться в состоянии восстановления
КР = 1 - КГ = ω (t) ТВ / (1 + ω (t) ТВ).
Вывод: чем больше времени объект будет находиться в работоспособном состоянии, тем меньшее значение будет иметь КР, 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 КТИ показывает, какую долю общего времени эксплуатации объект находится в работоспособном состоянии
КТИ = ТР / (ТР + ТВ + Тпроф) = ТР / (ТР + Тобсл).
Пример расчета комплексных показателей надежности
в период нормальной эксплуатации объекта