Закономерности процессов восстановления работоспособности автомобилей (закономерности ТЭА третьего вида)

Ранее были рассмотрены закономерности изменения параметров технического состояния автомобилей по наработке и вариация параметров технического состояния. Эти закономерности достаточно точно характеризуют надежность автомобилей и их элементов, т.е. позволяют оценить среднюю наработку на отказ, вероятность отказа автомобиля при определенной наработке, ресурс агрегатов и др.

Для рациональной организации производства необходимо, кроме того, знать, сколько автомобилей с отказами данного вида будет поступать в зону ремонта в течение часа, смены, недели, месяца, будет ли их количество постоянным или переменным и от каких факторов оно зависит, т.е. необходимо иметь информацию о надежности не только конкретного автомобиля, но и группы автомобилей, например автомобилей данной модели, колонны, АТП. При отсутствии этих сведений нельзя рационально организовать производство, т.е. определить необходимое число рабочих, размеры производственных площадей, технологическое оборудование, расход запасных частей и материалов. Взаимосвязи между показателями надежности автомобилей и суммарным потоком отказов для автомобиля и группы автомобилей изучают с помощью закономерностей ТЭА третьего вида, которые характеризуют процесс восстановления.

Процесс восстановления – это возникновение и устранение отказов и неисправностей в течение продолжительной наработки восстанавливаемого изделия.

Процесс восстановления для изделия формируется в результате взаимодействия закономерностей первого и второго вида. Для группы изделий – в результате взаимодействия процессов восстановления отдельных изделий, образующих поток требований m(x) на восстановление работоспособности, который, как правило, рассматривается за определенный интервал наработки Dx изделий или продолжительности работы средств обслуживания (рисунок 2).

m(Dx) – поток требований на ремонт за интервал наработки Dx; I, II, III, IV – соответственно 1, 2, 3, 4 и k-ый отказы i-го автомобиля

Рисунок 2 – Схема формирования потока отказов от группы автомобилей

Показатели процесса восстановления.

1. Наработка до k-ого отказа

(3)

где x₁₂, x₂₃, x_k-1k – наработки между 1-ым и 2-ым, 2-ым и 3-им, k-1 и kотказами.

Для одного изделия используются фактические значения наработок, а для группы изделий – их средние значения.

2. Коэффициент полноты восстановления ресурса

при этом (4)

3. Ведущая функция потока отказов W(x) определяет накопленное количество 1-ого и последующих отказов изделия к наработке x:

(5)

где F_k(x) – вероятность k-ого отказа при наработке изделия x.

4. Параметр потока отказов w(x) – это плотность вероятности возникновения отказа восстанавливаемого изделия, определяемая для данной наработки x:

(6)

где f_k(x) – плотность вероятности возникновения k-ого отказа.

Иными словами, w(x) – это относительное число отказов, приходящееся на единицу наработки одного изделия.

Потоки наработок на отказы изделий имеют следующие особенности:

- отказы случайны у каждого автомобиля и независимы у разных автомобилей;

- происходит смешение отказов нескольких поколений и у разных автомобилей;

- при устранении отказов в зоне ремонта безразлично, у какого автомобиля и какой по номеру отказ устраняется; значимы состав, трудоемкость и стоимость выполняемой работы;

- в определенных условиях может происходить относительная стабилизация потока отказов и требований.

Наиболее сложно процессы восстановления проходят в больших системах, например в парках автомобилей, имеющих в своем составе автомобили разных возрастных групп.

Очевидно, выбытие автомобиля можно рассматривать как отказ системы (парка), которая не может выполнить заданный объем работы, а пополнение парка – как устранение отказа. Изменяя соотношение поставки и списания автомобилей в парке, можно влиять на реализуемые показатели качества самого парка, например требуемый для парка объем транспортной работы при минимальных затратах или максимальной прибыли.