Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия Российский патент 2020 года по МПК G06F11/30 G07C3/08 

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано в научных исследованиях и технике, где требуется определять рациональные периоды технического обслуживания (ТО) и продолжительность профилактических и послеремонтных проверок функционирования радиоэлектронных изделий (РЭИ), эксплуатируемых в режиме ожидания применения.

Известны устройства для определения оптимальных периодов и программ технического обслуживания изделий на основе моделей цикла ТО, позволяющих учесть среднюю продолжительность плановых сеансов контроля работоспособности, предупредительной профилактики и аварийно-восстановительных работ в процессе ТО [Патенты РФ №№2279712, 2310913, 2429543, 2342706].

Недостатком данных устройств является использование неточных моделей цикла ТО, не учитывающих режим проверок функционирования изделий (ПФИ), и отсутствие учета расходования ресурса РЭИ.

Известны устройства для определения оптимальных периодов контроля и технического обслуживания изделий на заданном ресурсе с учетом его расходования в состояниях работоспособности и отказа изделий, а также при сеансах их контроля и технического обслуживания [Авт. св. СССР №№1059593, 1439644, 1580414, 1617453, 1661812, 1679512, 1837338, Патенты РФ №№2071118, 2228541].

Недостатком данных устройств является использование приближенных моделей функционирования и расхода ресурса изделий, не учитывающих ПФИ и возможность определения сроков службы РЭИ.

Известно устройство для определения оптимального периода контроля и технического обслуживания изделия [Патент РФ №2604437], позволяющее учесть в цикле ТО операцию проведения в режиме поддержания готовности (РПГ) испытаний изделия на функционирование после плановой предупредительной профилактики (ППП) в процессе периодического технического обслуживания (ПТО) или аварийно-профилактического ремонта (АПР) перед переводом изделия в режим ожидания (РО).

Недостатками данного устройства является отсутствие учета расхода ресурса при определении оптимальной величины периода технического обслуживания изделия (τ) и ограниченные возможности определения оптимального значения τ только при заданном значении длительности операции проведения проверки функционирования изделия в РПГ (τ_И), что не позволяет с помощью данного устройства определять рациональное сочетание значений τ и τ_И.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является устройство [Патент РФ №2701484], позволяющее учитывать расход ресурса работы изделия в процессе эксплуатации и определять рациональное (максимально допустимое) значение τ_И, при котором обеспечивается заданный срок службы изделия.

Недостатком устройства является возможность определения τ_И только при заданном значении τ, что не позволяет определять с помощью данного устройства рациональное сочетание значений τ_И и τ, т.е. точные наилучшие значения этих величин на основе комплексного учета факторов и условий определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации РЭИ.

Цель изобретения - повышение точности определения периода ТО и продолжительности ПФИ за счет учета расходования технического ресурса РЭИ в различных режимах эксплуатации (РО, проведение ТО и ПФИ) в течение срока службы, позволяющее обеспечить при полученном сочетании τ и τ_И достижение максимума коэффициента технического использования (К_ТИ) изделия при условии обеспечения среднего срока службы (Т_СЛ) РЭИ не менее заданного .

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее генератор импульсов, блок расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый регистры для записи исходных данных, счетчик с коэффициентом пересчета семь, дешифратор, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, блоки элементов И, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, первый и второй блоки расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, элемент ИЛИ, первый и второй накапливающие сумматоры, первый, второй, третий и четвертый сумматоры, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки деления, блок сравнения, блок элементов ИЛИ, элемент задержки, введены первый и второй элементы И, триггер, блок расчета рационального значения периода контроля, который содержит первый и второй регистры для записи исходных данных, реверсивный счетчик, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, блок расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия, первый, второй и третий сумматоры, накапливающий сумматор, блок деления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки элементов И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой регистры, первый, второй и третий блоки сравнения, первый и второй элементы И, триггер, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы задержки.

Предлагаемое устройство для определения рациональной программы ТО и эксплуатации может быть использовано при создании, испытаниях и эксплуатации РЭИ, планируемых к применению из РО или РПГ, для определения рациональных программ их технического обслуживания и эксплуатации (ТОЭ), обеспечивающих максимум К_ТИ при .

Коэффициент технического использования К_ТИ, в соответствии с [ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения] представляет собой (в области надежности в технике) долю времени нахождения изделия в работоспособном состоянии относительно общей продолжительности эксплуатации в заданном интервале времени, включая все виды технического обслуживания.

Средний срок службы Т_СЛ изделия представляет собой математическое ожидание срока службы, определяемого как продолжительность эксплуатации изделия (или ее возобновления после капитального ремонта) до наступления предельного состояния [ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения].

Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности определения величин τ_И и τ с учетом расходования ресурса за время Т_СЛ.

Величина реально достижимого среднего срока службы РЭИ с учетом расходования ресурса изделия в процессе эксплуатации определяется с учетом следующих факторов.

Ресурс в [ГОСТ Р 27.002-2009. Надежность в технике. Термины и определения] определяется как суммарная наработка изделия в течение срока службы.

Скорость расходования ресурса различна в зависимости от величины нагрузки, которой подвергается изделие.

Расход ресурса происходит не только при работе РЭИ, но и при нахождении изделий в отключенном состоянии [Патент РФ №2604437], следовательно, целесообразно найти рациональное соотношение между различными режимами.

Некоторые виды РЭИ специального назначения, в том числе относящиеся к средствам автоматизированного управления исполнительными объектами, относятся к изделиям однократного (или практически однократного) применения за их жизненный цикл.

Эти РЭИ должны находиться в постоянной (по возможности, максимальной) готовности к применению в течение срока их эксплуатации.

Выполнение требований обеспечения максимальной готовности РЭИ связано с необходимостью учета ряда противоречивых факторов.

Необходимо в максимально возможной степени сохранять ресурс изделия для обеспечения требуемого срока службы, для чего подходит режим ожидания, в котором РЭИ может находиться в полностью или частично выключенном состоянии.

С другой стороны, в РО возможно возникновение скрытых отказов, то есть в некоторый (неизвестный заранее) момент применения РЭИ может оказаться неработоспособным.

Для выявления отказов, возникающих в РО, осуществляется периодический контроль (К) с периодом τ, при этом возникает вопрос определения его оптимальной периодичности.

При большом τ возрастает время пребывания РЭИ в состоянии скрытого отказа, при малой величине τ возрастают потери времени на проведение операций ТО (контроль, ПТО, АПР), во время которых использование РЭИ по назначению не предусматривается, а также увеличивается непроизводительный расход ресурса на проведение операций ТО.

Постоянный контроль за состоянием боеготовности изделия возможен в РПГ, однако при постоянном нахождении изделия во включенном состоянии интенсивно расходуется ресурс и сокращается срок службы, а также существует более высокая, по сравнению с РО, интенсивность возникновения отказов, что может приводить к неготовности изделия на время его восстановления.

Для поддержания РЭИ в готовности к применению организуется система технического обслуживания (СТО), которая предусматривает выявление, устранение и предупреждение отказов.

Проводятся проверки функционирования изделий. Периодически осуществляется контроль, по результатам которого на изделии проводится либо ППП (при работоспособном состоянии изделия), либо АПР (при выявлении отказа изделия).

Проведению ПТО (ППП) или АПР помимо положительных результатов, может сопутствовать случайное внесение скрытых отказов, для выявления которых необходима проверка функционирования РЭИ.

Проведение ПФИ позволяет выявить возможные внесенные при ПТО (ППП) и АПР скрытые отказы, а также подтвердить (при достаточной продолжительности и напряженности ПФИ) требуемые характеристики безотказности РЭИ.

Обычно периодически контролируемые РЭИ после проведения контроля и предупредительной профилактики или аварийных ремонтно-восстановительных работ испытываются на функционирование перед переводом их в режим ожидания, как правило, в полном объеме выполняемых функций и, в некоторых случаях, в целях проверки в наиболее напряженном реальном режиме функционирования, при максимальной, так называемой «пиковой», мощности, с возможным возникновением отказов во время испытаний и возвращением изделий на аварийно-восстановительный ремонт до достижения успешного завершения цикла испытаний.

Определение рациональной продолжительности ПФИ также требует учета ряда противоречивых факторов.

При отсутствии (или при малой продолжительности) ПФИ возможно возвращение недостаточно проверенного РЭИ в режим ожидания при внесенных скрытых отказах, либо с повышенной вероятностью возникновения отказов в наиболее напряженных режимах функционирования.

При увеличении продолжительности ПФИ растет расход ресурса, а также вероятность (и математическое ожидание числа случаев) возвращения изделия в состояние АПР после возникновения отказов в процессе ПФИ с сопутствующими дополнительными простоями изделия на аварийно-восстановительном ремонте.

Необходимо определение рациональной продолжительности ПФИ в совокупности с одновременным определением рационального периода τ контроля и ТО на основе использования модели цикла ТО, учитывающей основные состояния изделия в РО, при ПТО и ПФИ, и модели расходования ресурса РЭИ в течение срока службы.

Модели цикла ТО представляют собой математические соотношения для определения средней продолжительности цикла обслуживания, включающие период обслуживания изделия τ, среднее время проведения контроля работоспособности , среднее время проведения плановой предупредительной профилактики , среднее время осуществления аварийно-восстановительных (аварийно-профилактических) работ , и вероятность Р(τ) сохранения работоспособного состояния изделия за время τ.

Между сеансами обслуживания изделие может сохранять работоспособное состояние в течение среднего времени , или переходить в неработоспособное состояние и оставаться в нем среднее время до начала контроля, при этом , а ,

где: P(t) - вероятность сохранения работоспособного состояния изделия за время t (0≤t≤τ).

Во время проведения операций ТО (К, ПТО, АПР) РЭИ находится в состоянии неготовности к немедленному применению по целевому назначению.

К состояниям готовности РЭИ относятся:

1) режим поддержания РЭИ во включенном состоянии в готовности к целевому использованию, обозначенный как РПГ;

2) пребывание РЭИ в работоспособном состоянии в режиме ожидания, т.е. в РО, при этом изделие находится в полностью выключенном состоянии.

Применение РЭИ возможно:

1) из РПГ по команде;

2) из РО с переводом по команде в РПГ, поддержанием в течение определенного периода времени готовности в этом режиме и выполнением по команде изделием целевых задач из РПГ;

3) из РО с переводом РЭИ по команде в РПГ и немедленным выполнением целевых задач после перевода в РПГ.

В первом режиме, т.е. в РПГ, при возникновении отказа изделия возможно его немедленное выявление и поступление РЭИ на восстановление.

Во втором режиме, т.е. в РО, возникающие в РО отказы устраняются только при наступлении очередного сеанса контроля К при периодическом ТО. При этом возможно в промежутке между ТО состояние необнаруженного отказа РЭИ.

Структурная модель состояний и переходов РЭИ представлена на рисунке (Фиг. 1).

Основным режимом эксплуатации периодически контролируемого РЭИ является режим ожидания применения. В режиме ожидания изделие находится в выключенном состоянии. За период τ между очередными проверками изделие среднее время может находиться в работоспособном состоянии (в готовности к применению), либо отказать и среднее время находиться в неработоспособном состоянии.

По истечении времени τ изделие переводится в режим контроля работоспособности, который осуществляется за время . По результатам контроля работоспособное изделие переводится в режим периодического технического обслуживания. Вероятность осуществления данного перехода равна Р(τ).

Неработоспособное изделие поступает в аварийно-восстановительный (профилактический) ремонт. Вероятность осуществления данного перехода по результатам контроля равна Q(τ)=1-Р(τ),

где: Q(τ) - вероятность отказа изделия за время τ.

Работоспособное изделие в режиме ПТО находится среднее время . По окончании ПТО осуществляется проверка функционирования изделия.

После проведения АПР в течение среднего времени , завершаемого восстановлением работоспособного состояния изделия и проведением необходимых профилактических операций, РЭИ переводится в режим РПГ (ПФИ).

Из РПГ при успешном проведении ПФИ за время τ_И с вероятностью изделие переводится в режим ожидания.

В состоянии ПФИ изделие испытывается в рабочем режиме, в некоторых случаях - с максимальной нагрузкой, поэтому интенсивность отказов РЭИ в этом режиме (λ_ПФИ) значительно больше, чем интенсивность отказов при пребывании РЭИ в режиме хранения в состоянии РО (λ_РО).

При возникновении с вероятностью отказа РЭИ за время испытаний τ_И изделие переходит в состояние ремонта с последующим возвращением в состояние ПФИ до успешного завершения испытаний.

Состояниями готовности к применению РЭИ в цикле ТО являются сохранение изделием работоспособного состояния в режиме ожидания в течение времени и его функционирование с сохранением работоспособного состояния в режиме ПФИ.

Эти две составляющие цикла ТО относятся к времени полезного использования изделия.

Из состояний контроля К, проведения ПТО и осуществления АПР изделие не планируется к использованию по назначению (применению), поэтому временные составляющие , , не учитываются во времени полезного использования РЭИ.

Средняя продолжительность цикла обслуживания определяется следующим образом /14/.

Уравнение цикла ТО представляется в виде:

где: τ - период контроля;

- средняя продолжительность контроля;

- средняя продолжительность предупредительной профилактики;

Р(τ) - вероятность сохранения работоспособного состояния РЭИ за время τ;

- средняя продолжительность АПР;

F(τ_И) - функция, зависящая от времени τ_И ПФИ.

Функция F(τ_И) с учетом возможных циклических переходов РЭИ из состояния ПФИ в состояние АПР и обратно с точностью до трех циклов представляется следующим уравнением:

где:

- среднее время сохранения для РЭИ работоспособного состояния при испытаниях в режиме ПФИ.

Величина равняется:

С учетом группирования членов выражения (2) относительно τ_И, и получаем:

где: А(τ_И), В(τ_И), С(τ_И) - функции τ_И.

Функция А(τ_И) имеет вид

Функция В(τ_И) представляется в виде:

Функция С(τ_И) имеет следующий вид:

Последовательность величин , , в выражениях (5), (6), (7) образует убывающую геометрическую прогрессию со знаменателем .

Оценка для суммы S бесконечно убывающей прогрессии , , представляется в виде:

С учетом (8) получаем выражение для F(τ_И):

Преобразуя выражение (1) с учетом соотношения (9), получим уравнение цикла ТО в виде:

Уравнение для оценки К_ТИ за цикл ТО при величинах , τ_И и , засчитываемых как полезное время функционирования (нахождения в работоспособном состоянии) РЭИ, имеет вид:

где: .

Функции P(t), , могут быть заданы аналитически или в виде гистограммы.

Пример гистограммы для задания функции P(t) приведен на рисунке (Фиг. 2).

Теоретическая зависимость P(t) в общем случае подчиняется следующим условиям.

Значение функции P(t) при t=0 равно P(t=0)=1. При t→∞ функция P(t) стремится к нулю, т.е. P(t→∞)→0.

Гистограммой функция P(t) задается при t>0 для моментов времени τ_i (, где N - число значений P(t) через интервалы времени Δτ).

Величина N переменная, может принимать значения 1, 2, 3 и т.д., при этом каждый определенный период τ включает в себя целое число N интервалов времени Δτ, т.е. τ=NΔτ.

Функция в виде гистограммы задается аналогично и подчиняется тем же граничным условиям.

Аналогично P(t), функция задается при t>0 для моментов времени (, где - число значений через интервалы времени Δτ_И).

Точно так же, как и N, величина переменная, может принимать значения 1, 2, 3 и т.д., при этом каждый определенный интервал времени τ_И включает в себя целое число интервалов времени Δτ_И, т.е. .

Для систем военного назначения целесообразно использовать оценку К_ТИ снизу в целях обеспечения гарантированного значения коэффициента технического использования.

В оценку величины К_ТИ по формуле (11) входят величины и которые должны определяться с учетом возможности задания функций и P(t) гистограммами.

Для оценки снизу К_ТИ при задании функции гистограммой выражение (3) преобразуется следующим образом.

Выражение заменяется уравнением

Для оценки снизу К_ТИ при задании функции P(t) в виде гистограммы выражение (11) преобразуется следующим образом.

Выражение заменяется уравнением

Сумма величин τ_И и в числителе выражения (11) обозначается как

.

Величина τ_Ц(τ) в знаменателе выражения (11) с учетом соотношения (10) представляется в виде:

где: ;

.

С учетом проведенных преобразований величина К_ТИ представляется в виде:

Выбор периодичности контроля и обслуживания τ при заданном τ_И и известных других характеристиках РЭИ и СТО подчинен условию достижения максимальной характеристики полезного использования РЭИ. При частых проверках велики простои РЭИ на контроль и профилактику, при редких - возрастает время пребывания изделия в состоянии необнаруженного отказа. Следовательно, при заданном τ_И существует промежуточная между частыми и редкими проверками (оптимальная) периодичность ТО, при которой значение выбранной характеристики полезного использования РЭИ достигает максимума.

Переменная длительность ПФИ τ_И является предметом нахождения компромисса между требованиями повышения готовности, высокой достоверности подтверждения характеристик безотказности РЭИ и необходимостью сохранения ресурса изделий.

В режиме РПГ (ПФИ) неисправности и отказы РЭИ выявляются при 100% охвате аппаратуры контролем немедленно, что определяет преимущество этого режима перед РО в плане оперативности восстановления работоспособности аппаратуры и поддержания ее в постоянной готовности к применению.

Также при увеличении τ_И возрастает и достоверность подтверждения характеристик безотказности РЭИ.

Однако при увеличении τ_И быстрее вырабатывается ресурс аппаратуры и, соответственно, уменьшается средний срок службы Т_СЛ РЭИ, что определяет целесообразность определения рационального сочетания τ_И и τ при необходимости обеспечения среднего срока службы Т_СЛ РЭИ не менее заданного .

С учетом интенсивности расходования ресурса величина Т_СЛ представляется в виде

где m - число возможных режимов эксплуатации РЭИ за цикл ТО;

- доля времени пребывания РЭИ в -м режиме эксплуатации за цикл ТО;

- интенсивность расходования ресурса в -м режиме эксплуатации.

Сумма величин должна соответствовать нормирующему условию

Интенсивность расходования ресурса оценивается по результатам ресурсных испытаний или эксплуатации аппаратуры - аналога РЭИ как величина, обратная длительности выработки аппаратурой ресурса ее работоспособности в соответствующем режиме.

В случае отсутствия данных по показателям долговечности аппаратуры-аналога интенсивности расходования ресурса РЭИ для соответствующих режимов эксплуатации определяются расчетным путем с использованием информации по интенсивности отказов комплектующих элементов аппаратуры и режимам их применения /16/.

Принцип определения Т_СЛ в зависимости от длительности различных режимов эксплуатации и интенсивности расходования ресурса в этих режимах представлен на рисунке (Фиг. 3).

На рисунке (Фиг. 3, а) обозначено:

λ_РАБ - интенсивность отказов РЭИ в режиме работы;

λ_ХР - интенсивность отказов РЭИ в режиме хранения;

Т_РАБ - средний срок службы РЭИ в режиме работы;

Т_ХР - средний срок службы РЭИ в режиме хранения (средний срок хранения);

t_Э - время эксплуатации РЭИ.

На рисунке (фиг. 3, б) обозначено:

Т_Р - выработка (расход) ресурса РЭИ в процентах;

U_РАБ - интенсивность расходования ресурса РЭИ в режиме работы;

U_XP - интенсивность расходования ресурса РЭИ в режиме хранения;

Т_PХ - средний срок службы РЭИ в смешанном режиме «Работа-хранение».

Величина Т_СЛ находится в интервале [Т_РАБ, Т_ХР].

Средний срок службы Т_СЛ РЭИ наименьший при постоянном пребывании изделия в наиболее напряженном режиме работы, наибольший - в режиме хранения изделия.

С учетом τ_И расход ресурса РЭИ наименьший при величине τ_И, близкой к нулю, и увеличивается вместе с ростом τ_И.

В целях определения рационального сочетания величин τ_И и τ поиск пары (, τ^*), где , τ^* - рациональные значения τ_И, τ соответственно, доставляющие максимум К_ТИ при , осуществляется в результате реализации циклической процедуры.

Подготовка поиска начинается с задания функций P(t), в виде гистограмм, при этом функция аналогично P(t), задается с определенным шагом, в данном случае - с шагом Δτ_И.

Задаются неизменяемые в процессе поиска величины - в режимах РПГ (ПФИ), РО, К, ПТО(ППП), АПР.

Варьируемыми параметрами являются τ_И, τ.

В исходном состоянии τ_И=0, τ=0.

Поиск рационального сочетания величин τ_И и τ осуществляется на основе принципа методов возможных направлений [Дегтярев Ю.И. Методы оптимизации. Учеб. пособие для вузов. М: Сов. радио, 1980] - из начальной допустимой по условиям задачи точки (τ_И, τ) осуществляется переход к новой точке, в которой значение целевой функции лучше, чем в начальной.

В качестве метода поиска используется метод наискорейшего спуска (подъема) [Коршунов Ю.М. Математические основы кибернетики. Учеб. пособие для вузов. - 2е изд., перераб. и доп. М: Энергия, 1980].

Первым шагом поиска является задание при τ=0 первоначального значения τ_И=Δτ_И, рассматриваемое также как увеличение τ_И с 0 до Δτ_И.

При данном значении τ_И определяются величины , , S, .

Определяются величины Р(τ), Q(τ).

Рассчитывается величина τ_Ц(τ) по формуле (10).

Вычисляются значения , как соотношения длительностей пребывания РЭИ в режимах РПГ (ПФИ), РО, К, ПТО(ППП), АПР за цикл ТО с учетом соблюдения нормирующего условия (16).

Доля времени пребывания РЭИ в режиме ожидания (γ_РО) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме контроля К(γ_к) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме ПТО (ППП) планово-предупредительной профилактики (γ_ПП) оценивается по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме аварийно-восстановительного (профилактического) ремонта АПР (γ_АВ) определяется по формуле

Доля времени пребывания РЭИ в режиме РПГ поддержания готовности с проведением проверок функционирования изделия (γ_ПФИ) определяется по формуле

Определяется величина Т_СЛ, соответствующая сочетанию (τ_И, τ), по формуле (15).

Проверяется выполнение условия

При выполнении условия (22) величина τ_И увеличивается на шаг Δτ_И:

τ_И(j+1)=τ_И(j)+Δτ_И.

Повторяется цикл расчетов при новом значении τ_И(j+1).

Пошаговое увеличение τ_И продолжается до наступления условия

При наступлении условия (23) происходит возврат к предыдущему значению τ_И=τ_И-Δτ_И и процесс поиска рационального сочетания величин τ_И, τ при заданном τ продолжается по другому направлению - поиск оптимального значения τ при достигнутом τ_И по принципу, изложенному в [Патент РФ №2604437], т.е. находится оптимальное значение τ, доставляющее максимум К_ТИ.

Этот процесс поочередного продвижения в направлениях увеличения τ_И и τ продолжается до тех пор, пока очередное увеличение τ_Т на шаг Δτ_И и τ - на шаг Δτ становится невозможным.

В качестве рационального сочетания (, ), определяющего программу ТОЭ, принимается пара значений τ_И, τ, полученных на одном из шагов поиска и доставляющих максимум К_ТИ при соблюдении условия (22).

Предложенная математическая модель реализована в предлагаемом устройстве.

Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия (фиг. 4) содержит регистры для записи исходных данных 19, 1-7, 29, 48, генератор импульсов 33, счетчик с коэффициентом пересчета семь 36, дешифратор 37, блоки элементов И 14, 20, 38-42, блоки умножения 18, 12, 22, 27, блок расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы (вероятности сохранения работоспособного состояния) изделия 9, блоки расчета, хранения и выдачи вероятности отказа 15, 17, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21, блок элементов ИЛИ 45, накапливающие сумматоры 8, 26, 46, сумматоры 23, 30, 32, блоки деления 10, 11, 16, 28, 31, 43, блок сравнения 47, элемент ИЛИ 24, элементы И 34, 35, триггер 44, элемент задержки 25, блок расчета рационального значения периода контроля 13. На схеме показаны вход запуска устройства 50 и выходы устройства 51-54.

Вход устройства 50 соединен с входом запуска генератора импульсов 33 и с первым входом элемента ИЛИ 24, ко второму входу которого подключен первый выход блока сравнения 47, выходы второго регистра для записи исходных данных 1 соединены с входами делителя первого блока деления 10, выходы которого подключены к входам третьего блока элементов И 38, выходы третьего и четвертого регистров для записи исходных данных 2, 3 соединены соответственно с входами делителя и делимого второго блока деления 11, выходы которого подключены к входам четвертого блока элементов И 39, выходы третьего регистра для записи исходных данных 2 соединены с пятыми входами третьего сумматора 32, выходы пятого регистра для записи исходных данных 4 соединены с входами делителя четвертого блока деления 28, выходы которого подключены к входам шестого блока элементов И 41, выходы шестого регистра для записи исходных данных 5 соединены с первыми входами второго блока умножения 12, выходы которого подключены к входам делимого третьего блока деления 16 и третьим входам третьего сумматора 32, выходы седьмого регистра для записи исходных данных 6 соединены с входами делителя третьего блока деления 16, выходы которого подключены к входам пятого блока элементов И 40, выходы восьмого регистра для записи исходных данных 7 соединены со вторыми входами четвертого блока умножения 22, выходы которого подключены к входам делимого четвертого блока деления 28 и ко вторым входам третьего сумматора 32, выходы девятого регистра для записи исходных данных 29 соединены с входами делителя пятого блока деления 31, выходы которого подключены к входам седьмого блока элементов И 42, выходы первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 9 соединены с первыми входами первого блока умножения 18 и с входами второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия 15, выходы которого соединены с входами блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21, выходы которого соединены с первыми входами третьего блока умножения 27 и с первыми входами первого сумматора 23, вторые входы которого соединены с выходами второго блока расчета, хранения и выдачи вероятности отказа 17, а выход - с первыми входами четвертого блока умножения 22, выходы первого блока умножения 18 соединены с входами второго блока элементов И 20, выходы которого соединены с входами второго накапливающего сумматора 26, выходы которого соединены со вторыми входами третьего блока умножения 27, выходы которого соединены с первыми входами третьего сумматора 32, выходы второго сумматора 30 соединены с входами делимого пятого блока деления 31, выходы счетчика с коэффициентом пересчета семь 36 подключены к входам дешифратора 37, первый выход которого соединен с управляющим входом второго блока элементов И 20 и входом сброса третьего накапливающего сумматора 46, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора соединены с управляющими входами соответствующих блоков элементов И 38-42, выходы которых соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ 45, выходы которого подключены к входам третьего накапливающего сумматора 46, выходы которого подключены к входам делимого шестого блока деления 43, входы делителя которого соединены с выходами третьего сумматора 32, выходы шестого блока деления 43 подключены с входам блока сравнения 47 и являются четвертыми выходами устройства 54, седьмой выход дешифратора 37 подключен к управляющему входу блока сравнения 47, выходы десятого регистра для записи исходных данных 48 соединены со вторыми входами блока сравнения 47, выход элемента ИЛИ 24 соединен с управляющим входом первого блока элементов И 14, информационные входы которого соединены с выходами первого регистра для записи исходных данных 19 и входами второго блока умножения 18, а выходы подключены к входам первого накапливающего сумматора 8, выходы которого соединены с входами устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 9, с входами второго сумматора 30, с четвертыми входами третьего сумматора 32, шестыми входами блока расчета рационального значения периода контроля 13 и являются первыми выходами устройства 51, вход установки в нулевое состояние первого накапливающего сумматора 8 соединен с входом установки в нулевое состояние второго накапливающего сумматора 26, с входом установки в нулевое состояние триггера 44, подключен к пятому выходу блока расчета рационального значения периода контроля 13 и через элемент задержки 25 к третьему входу элемента ИЛИ 24, вход установки в единичное состояние триггера 44 подключен к второму выходу блока сравнения 47, выход генератора импульсов 33 соединен с первыми входами первого и второго элементов И 34, 35, ко вторым входам которых подключены соответственно единичный и нулевой выходы триггера 44, выход второго элемента И 35 соединен с входом счетчика с коэффициентом пересчета семь 36, выход первого элемента И 34 соединен с седьмым входом блока расчета рационального значения периода контроля 13, четвертый выход которого подключен к входу генератора импульсов 33, выходы восьмого регистра для записи исходных данных 7 соединены с первыми входами блока расчета рационального значения периода контроля 13, ко вторым входам которого подключены выходы второго накапливающего сумматора 26, выходы второго сумматора 30 соединены с третьими входами блока расчета рационального значения периода контроля 13, выходы блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии 21 соединены с четвертыми входами блока расчета рационального значения периода контроля 13, к пятым входам которых подключены выходы третьего регистра для записи исходных данных 2, первые выходы блока расчета рационального значения периода контроля 13 соединены со вторыми входами второго блока умножения 12 и входами второго устройства расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия 17, вторые выходы блока расчета рационального значения периода контроля 13 соединены с шестыми входами третьего сумматора 32, с входами делимого первого блока деления 10 и являются вторыми выходами устройства 52, третьи выходы блока расчета рационального значения периода контроля 13 являются третьими выходами устройства 53.

Блок расчета рационального значения периода контроля 13 (фиг. 5) содержит первый и второй регистры для записи исходных данных 57, 58, реверсивный счетчик 55, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения 56, 69, 70, 93, блок расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия 63, первый, второй и третий сумматоры 71, 72, 78, накапливающий сумматор 68, блок деления 79, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки элементов И 59, 60, 73, 74, 81, 89, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой регистры 64, 65, 75, 76, 88, 90, первый, второй и третий блоки сравнения 82, 83, 92, первый и второй элемент И 84, 86, триггер 85, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы задержки 61, 62, 67, 80, 91, 66, 77, 87.

Первые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с четвертыми входами второго сумматора 72 и с первыми входами четвертого блока умножения 93, выходы которого соединены с пятыми входами второго сумматора 72, вторые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с вторыми входами второго сумматора 72, третьи входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с первыми входами третьего сумматора 78, ко вторым входам которого подключены выходы накапливающего сумматора 68, четвертые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены со вторыми входами четвертого блока умножения 93, пятые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с третьими входами второго сумматора 72, первые входы которого соединены с шестыми входами блока расчета рационального значения периода контроля и с входами первого блока элементов И 59, выходы второго сумматора 72 соединены с третьими входами первого сумматора 71, ко вторым входам которого подключены выходы третьего блока умножения 70, седьмой вход блока расчета рационального значения периода контроля соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика 55 и через первый элемент задержки 61 - с управляющим входом блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия 63 и входом второго элемента задержки 62, выход которого соединен с управляющим входом второго блока умножения 69 и входом третьего элемента задержки 67, выход третьего элемента задержки соединен с управляющим входом шестого блока элементов И 89 и входом четвертого элемента задержки 80, выход которого соединен с управляющим входом пятого блока элементов И 81 и через пятый элемент задержки 91 - с управляющим входом третьего блока сравнения 92, выходы реверсивного счетчика 55 соединены с первыми входами первого блока умножения 56, выходы первого регистра для записи исходных данных 57 подключены ко вторым входам первого и второго блоков умножения 56, 69, выходы второго регистра для записи исходных данных 58 подключены к вторым входам третьего блока умножения 70, выходы первого блока умножения 56 соединены с входами второго блока элементов И 60, с входами блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия 63, с первыми входами первого сумматора 71 и являются вторыми выходами блока расчета рационального значения периода контроля, выходы второго блоков умножения 69 соединены с входами накапливающего сумматора 68, выходы блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия 63 соединены с первыми входами второго и третьего блоков умножения 69, 70 и являются первыми выходами блока расчета рационального значения периода контроля, выходы третьего сумматора 78 соединены с входами делимого блока деления 79, входы делителя которого соединены с выходами первого сумматора 71, а выходы - с входами пятого блока элементов И 81, выходы пятого блока элементов И 81 соединены с входами пятого регистра 88, выходы которого подключены к первым входам третьего блока сравнения 92 и к входам шестого блока элементов И 89, выходы шестого блока элементов И 89 соединены с входами шестого регистра 90, выходы которого подключены ко вторым входам третьего блока сравнения 92 и являются третьими выходами блока расчета рационального значения периода контроля, выход третьего блока сравнения 92 подключен в вычитающему входу реверсивного счетчика 55, к управляющим входам третьего и четвертого блоков элементов И 73, 74 и к входам шестого и седьмого элементов задержки 66, 77, выход шестого элемента задержки 66 соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И 59, 60, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго регистров 64, 65, выходы первого регистра 64 соединены с входами третьего блока элементов И 73 и первыми входами первого блока сравнения 82, выходы второго регистра 65 соединены с входами четвертого блока элементов И 74 и первыми входами второго блока сравнения 83, выходы третьего блока элементов И 73 соединены с входами третьего регистра 75, выходы которого подключены ко вторым входам первого блока сравнения 82, выходы четвертого блока элементов И 74 соединены с входами четвертого регистра 76, выходы которого подключены ко вторым входам второго блока сравнения 83, выход седьмого элемента задержки 77 соединен с управляющими входами первого и второго блоков сравнения 82, 83 и входом восьмого элемента задержки 87, выход которого соединен с первым входом второго элемента И 86, ко второму входу которого подключен нулевой выход триггера 85, а выход элемента И 86 подключен к входам установки в нулевое состояние реверсивного счетчика 55 и накапливающего сумматора 68 и является пятым выходом блока расчета рационального значения периода контроля, выходы первого и второго блоков сравнения 82, 83 подключены соответственно к первым и вторым входам первого элемента И 84, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние триггера 85 и является четвертым выходом блока расчета рационального значения периода контроля.

Работает устройство следующим образом.

В исходном состоянии на пятом выходе блока 13 расчета рационального значения периода контроля присутствует значение τ=0, на восьмом выходе блока 13 - значение вероятности Р(τ)=1.

На четвертом выходе блока расчета рационального значения периода контроля 13 - разрешающий уровень "1" для генератора импульсов 33.

Накапливающие сумматоры 8, 26, 46, триггер 44, а также в блоке расчета рационального значения периода контроля 13 счетчик 55, сумматор 68, триггер 85 находятся в нулевом состоянии.

В регистр 19 заносится шаг длительности временного интервала ПФИ Δτ_И.

В регистр 1 - интенсивность расходования ресурса в режиме ожидания U_PO.

В регистр 2 - длительность временного интервала контроля .

В регистр 3 - интенсивность расходования ресурса в режиме контроля U_K.

В регистр 4 - интенсивность расходования ресурса в режиме аварийно-профилактического ремонта U_AB.

В регистр 5 - длительность временного интервала плановой предупредительной профилактики

В регистр 6 - интенсивность расходования ресурса в режиме плановой предупредительной профилактики U_ПП.

В регистр 7 - длительность временного интервала аварийно-профилактического ремонта

В регистр 29 - интенсивность расходования ресурса в режиме проверки функционирования U_ПФИ.

В регистр 48 - заданный срок службы изделия

В регистр 57 блока расчета рационального значения периода контроля 13 - шаг временного интервала контроля и технического обслуживания Δτ.

В регистр 58 блока расчета рационального значения периода контроля 13 - параметр

При подаче на управляющий вход запуска устройства 50 импульс через элемент ИЛИ 24 откроет блок элементов И 14 и на вход накапливающего сумматора 8 поступит значение шага временного интервала ПФИ Δτ_u из регистра 19. С выхода накапливающего сумматора 8 текущее значение времени поступает на вход устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 9, четвертые входы сумматора 32, на шестой вход блока расчета рационального значения периода контроля 13 и выход устройства 51.

Устройство расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 9 в зависимости от исходных данных работает в различных режимах. Например, если заданы вероятности безотказной работы изделия в виде гистограммы статистических данных, то данное устройство выполнено в виде блока памяти, в которой записаны данные по вероятностям безотказной работы изделия. При подаче на вход текущего времени на выходе будет вероятность безотказной работы изделия, соответствующая данному времени. Если вероятность безотказной работы изделия задана в виде зависимости от времени, то, исходя из поступившего кода времени, проводится расчет вероятности безотказной работы изделия на данное время.

С выхода устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 9 вероятность безотказной работы изделия поступит на вход устройства умножения 18, на второй вход которого поступает значение Δτ_И из регистра 19. Одновременно вероятность безотказной работы изделия поступит и на вход устройства 15, где рассчитывается значение которое поступает на вход блока расчета суммы S бесконечно убывающей прогрессии 21, с выхода которого параметр S поступает на первый сумматор 23 и третий блок умножения 27. Величина τ с пятого выхода устройства 13 в качестве делимого поступает на вход блока деления 10. На вторые входы первого сумматора 23 поступает значение Q(τ)=1-Р(τ) с выхода блока 17. Значение Р(τ) для расчета Q(τ) поступает на вход блока 17 с восьмого выхода блока расчета рационального значения периода контроля 13. Сумма S+Q(τ) величин S и Q(τ) с выхода первого сумматора 23 поступает на первые входы блока умножения 22, на вторые входы которого поступит величина с выхода восьмого регистра 7. Одновременно значение величины с выхода регистра 7 поступает на первый вход блока расчета рационального значения периода контроля 13. Четвертый блок умножения 22 осуществляет умножение величины S+Q_(τ) и величины Произведение этих величин с выхода блока умножения 22 поступает на вторые входы третьего сумматора 32. Одновременно произведение выхода блока умножения 22 поступает на входы делимого четвертого блока делений 28, на вход делителя которого поступает величина U_AB с выхода пятого регистра исходных данных 4. Третий блок умножения 27 при поступлении на его входы параметра S из блока 21 и поступлении на другие входы величины

выдает произведение во второй сумматор, на второй вход которого поступает величина

с выхода первого накапливающего сумматора 8. Величина , полученная во втором сумматоре 30, выдается с его выхода на входы делимого пятого блока деления 31 и на третий вход блока расчета рационального значения периода контроля 13. На входы делителя пятого блока деления 31 поступает значение величины U_ПФИ из девятого регистра исходных данных 29. Частное от деления τ на U_PO с выхода блока деления 10 поступает на блок элементов И 38. Частное от деления на U_K с выхода блока деления 11 поступает на блок элементов И 39. Значение величины с выхода шестого регистра 5 поступает на первые входы второго блока умножения 12, на вторые входы которого поступает значение величины Р(τ) с восьмого выхода блока расчета рационального значения периода контроля 13. Величина произведения с выхода блока 12 поступает в качестве делимого на вход блока деления 16, на вход делителя которого поступает значение величины U_ПП с выхода седьмого регистра исходных данных 6. Частное от деления Р(τ) на U_ПП с выхода блока деления 16 поступает на блок элементов И 40. Частное от деления на U_AB с выхода блока деления 28 поступает на блок элементов И 41. Частное от деления на U_ПФИ с выхода блока деления 31 поступает на блок элементов И 42. На соответствующие входы сумматора 32 поступают соответственно τ_И, и из блока расчета рационального значения периода контроля 13 - значение τ. В результате на выходе сумматора 32 будет значение τ_Ц (τ_И).

При запуске генератора импульсов 33 импульсы через открытый элемент И 35 поступают на вход счетчика 36. Код со счетчика 36 поступает на вход дешифратора 37. При поступлении первого импульса от генератора импульсов 33 на первом выходе дешифратора 37 появится импульс, по которому откроется блок элементов И 20 и в накапливающий сумматор 26 поступит Δτ_И и на выходе накапливающего сумматора 26 будет текущее значение . Одновременно с первого выхода дешифратора 37 импульс установит третий накапливающий сумматор 46 в нулевое состояние. По импульсу со второго выхода дешифратора 37 откроется блок элементов И 38 и значение τ÷U_PО поступит в сумматор 46. По импульсам с третьего - шестого выходов дешифратора 37 в сумматор 46 последовательно поступят , , τ÷U_PO. На выходе третьего накапливающего сумматора 46 будет текущее значение суммы:

,

которое поступит на вход делимого блока деления 43, в качестве делителя в этот блок поступит вычисленное в блоке 32 текущее значение τ_Ц(τ_И) при τ=0. В результате на выходе блока деления 43 будет текущее значение Т_СЛ(τ_И) при τ=0, которое поступит на входы блока сравнения 47 и на выход 54. При поступлении импульса с седьмого выхода дешифратора 37 текущее значение Т_СЛ(τ_И) при τ=0 сравнивается с заданным Если , то с первого выхода блока сравнения 47 импульс поступит через элемент ИЛИ 24 на вход блока элементов И 14 и в сумматор 8 поступит следующее значение шага длительности временного интервала Δτ_И из регистра 19, и работа устройства будет продолжена описанным выше способом с новыми τ_И до тех пор, пока при очередном увеличении τ_И на Δτ_И не наступит состояние, когда . В этом случае импульс со второго выхода блока сравнения 47 поступит на вход установки триггера 44 в единичное состояние, элемент И 35 закроется, а элемент И 34 откроется.

Таким образом на выходе устройства 51 и на шестом входе блока расчета рационального значения периода контроля 13 будет рассчитанное оптимальное значение τ_И при нулевом τ (τ=0).

В дальнейшем импульсы от генератора импульсов 33 будут поступать через элемент 34 на седьмой вход блока расчета рационального значения периода контроля 13.

Импульсы последовательно поступают на суммирующий вход счетчика 55, на выходе которого будет код времени. Код времени поступает на вход блока умножения 56, на второй вход которого поступает значение длительности временного интервала Δτ из регистра 57. С блока умножения 56 текущее значение времени поступает на вход устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 63, первый вход сумматора 71 и второй выход блока расчета рационального значения периода контроля 13. Устройство расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 63 в зависимости от исходных данных работает в различных режимах. Например, если заданы вероятности безотказной работы изделия в виде гистограммы статистических данных, то данное устройство выполнено в виде блока памяти, в которой записаны данные по вероятностям безотказной работы изделия. При подаче на вход текущего времени на выходе будет вероятность безотказной работы изделия, соответствующая данному времени. Если вероятность безотказной работы изделия задана в виде зависимости от времени, то исходя из поступившего кода времени проводится расчет вероятности безотказной работы изделия на данное время. При поступлении с выхода элемента задержки 61 на управляющий вход устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия 63 вероятность безотказной работы изделия поступит на вход устройства умножения 69, на второй вход которого поступает значение Δτ из регистра 57. Одновременно вероятность безотказной работы изделия поступит и на вход блока умножения 70, на второй вход которого поступает значение коэффициента G из регистра 58. На выходе блока умножения 70 будет значение G х Р(τ).

Пройдя элемент задержки 62, импульс поступит на управляющий вход выдачи результата устройства умножения 69. По этому сигналу результат умножения из блока 69 поступит на вход накапливающего сумматора 68. В результате в накапливающем сумматоре 68 будет значение

а на выходе сумматора 78 появится -

- числитель выражения (14).

На входы сумматора 71 поступают текущее время с выхода блока умножения 56, значение с выхода блока умножения 70 и значение коэффициента L из сумматора 72, т.к. на его входы поступают:

на первый вход - с шестого входа блока расчета рационального значения периода контроля 13 из сумматора 8;

на второй вход - со второго входа блока расчета рационального значения периода контроля 13 из сумматора 26;

на третий вход - с пятого входа блока расчета рационального значения периода контроля 13 из регистра 2;

на четвертый вход - с первого входа блока расчета рационального значения периода контроля 13 из регистра 7;

на пятый вход - с выхода блока 93.

В результате на выходе сумматора 71 будет значение τ+GP(τ)+L - знаменатель выражения (14).

На вход блока деления 79 в качестве делимого поступит значение с выхода сумматора 78, а в качестве делителя поступит значение с выхода сумматора 71. На выходе блока деления 79 будет текущее значение коэффициента технического использования, которое запишется по сигналу с выхода элемента задержки 80 через блок элементов И 81 в регистр 88 текущего значения коэффициента технического использования. Ранее по сигналу с выхода элемента задержки 67 через блок элементов И 89 в регистр предыдущего значения коэффициента технического использования 90 запишется значение из регистра 88. Текущее и предыдущее значения коэффициента технического использования сравниваются в блоке сравнения 92. Если текущее значение коэффициента технического использования больше предыдущего, то на выходе блока сравнения 92 не будет сигнала, и работа блока расчета рационального значения периода контроля будет продолжена описанным выше способом. Если текущее значение коэффициента технического использования меньше или равно предыдущему, то на выходе блока сравнения 92 появится сигнал, который поступит на вычитающий вход счетчика 55, на управляющие входы блоков элементов И 73, 74 и на входы элементов задержки 66, 77.

Содержимое регистров 64, 65 перепишется через блоки элементов И 73, 74 в регистры 75, 76, затем текущие значения τ_И с шестого входа блока расчета рационального значения периода контроля 13 из сумматора 8 и рассчитанное в блоке 56 τ через блоки элементов И 59, 60, по сигналу с выхода элемента задержки 66 запишутся соответственно в регистры 64, 65. Затем, по сигналу с выхода элемента задержки 77 сравниваются текущие и предыдущие значения τ_И и τ в блоках сравнения 82, 83. Если текущее значение τ_И или τ меньше предыдущего, то на выходе элемента И 84 не будет сигнала и триггер 85 останется в нулевом состоянии и сигнал в выхода элемента задержки 87 через открытый элемент И 86 поступит на пятый выход блока расчета рационального значения периода контроля 13 и установит триггер 44, сумматоры 8 и 26 в нулевое состояние, затем сигнал через элемент задержки 25, элемент ИЛИ 24 откроет блок элементов И 14 и в накапливающий сумматор 8 поступит из регистра 19 значение длительности временного интервала Δτ_И и работа устройства будет продолжена описанным выше способом до тех пор пока текущие значения τ_И и τ не будут равны предыдущим значениям и τ. В этом случае на выходах блоков сравнения 82 и 83 появятся сигналы, которые поступят на входы элемента И 84. С выхода элемента И 84 сигнал установит триггер 85 в единичное состояние, закрыв элемент И 86, и поступит на четвертый выход блока расчета рационального значения периода контроля 13 и остановит генератор импульсов 33. На этом работа устройства будет завершена.

В результате на первом выходе устройства 51 будет код оптимальной длительности τ_И ПФИ изделия, на втором выходе устройства 52 будет код оптимального периода контроля, на третьем выходе устройства 53 - соответствующее значение коэффициента технического использования К_ТИ(τ_И, τ), а на четвертом выходе 54 - соответствующее значение Т_СЛ(τ_И, τ).

Таким образом, поставленная цель изобретения - повышение точности определения периода контроля и ТО τ и продолжительности ПФИ τ_И за счет учета расходования технического ресурса РЭИ в различных режимах эксплуатации (РО, проведение ТО и ПФИ) в течение срока службы, позволяющее обеспечить при полученном сочетании τ и τ_И достижение максимума коэффициента технического использования К_ТИ изделия при условии обеспечения среднего срока службы Т_СЛ РЭИ не менее заданного - достигнута.

Изобретение относится к устройствам контроля и может быть использовано при создании, испытаниях и эксплуатации планируемых к применению из режима поддержания готовности или из режима ожидания радиоэлектронных изделий для определения оптимальных программ их технического обслуживания и эксплуатации. Техническим результатом является повышение точности определения периода технического обслуживания и продолжительности проверки функционирования. Устройство содержит регистры для записи исходных данных, генератор импульсов, счетчик с коэффициентом пересчета семь, дешифратор, блоки элементов И, блоки умножения, блок расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, блоки расчета, хранения и выдачи вероятности отказа, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, блок элементов ИЛИ, накапливающие сумматоры, сумматоры, блоки деления, блок сравнения, элемент ИЛИ, элементы И, триггер, элемент задержки, блок расчета рационального значения периода контроля. 6 ил.

Устройство для определения рациональной программы технического обслуживания и эксплуатации изделия, содержащее генератор импульсов, блок расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, восьмой, девятый и десятый регистры для записи исходных данных, счетчик с коэффициентом пересчета семь, дешифратор, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой, блоки элементов И, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, первый и второй блоки расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, блок расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, блок элементов ИЛИ, первый, второй и третий накапливающие сумматоры, первый, второй и третий сумматоры, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки деления, блок сравнения, элемент ИЛИ, элемент задержки, причем вход устройства соединен с входом запуска генератора импульсов и с первым входом элемента ИЛИ, ко второму входу которого подключен первый выход блока сравнения, а к третьему входу - выход элемента задержки, выходы устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия соединены с входами первого блока умножения и с входами первого блока расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, выходы второго регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя первого блока деления, выходы которого подключены к входам третьего блока элементов И, выходы третьего и четвертого регистров для записи исходных данных соединены соответственно с входами делимого и делителя второго блока деления, выходы которого подключены к входам четвертого блока элементов И, выходы третьего регистра для записи исходных данных соединены с пятыми входами третьего сумматора, выходы пятого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя четвертого блока деления, выходы которого подключены к входам шестого блока элементов И, выходы шестого регистра для записи исходных данных соединены с первыми входами второго блока умножения, выходы которого подключены к входам делимого третьего блока деления и третьим входам третьего сумматора, выходы седьмого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя третьего блока деления, выходы которого подключены к входам пятого блока элементов И, выходы восьмого регистра для записи исходных данных соединены со вторыми входами четвертого блока умножения, выходы которого подключены к входам делимого четвертого блока деления и ко вторым входам третьего сумматора, выходы девятого регистра для записи исходных данных соединены с входами делителя пятого блока деления, выходы которого подключены к входам седьмого блока элементов И, выходы первого блока расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия соединены с входами блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии, выходы которого соединены с первыми входами третьего блока умножения и с первыми входами первого сумматора, вторые входы которого соединены с выходами второго блока расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, а выход - с первыми входами четвертого блока умножения, выходы первого блока умножения соединены с входами второго блока элементов И, выходы которого соединены с входами второго накапливающего сумматора, выходы которого соединены со вторыми входами третьего блока умножения, выходы которого соединены с первыми входами третьего сумматора и со вторыми входами второго сумматора, выходы которого соединены с входами делимого пятого блока деления, выходы счетчика с коэффициентом пересчета семь подключены к входам дешифратора, первый выход которого соединен с управляющим входом второго блока элементов И и входом сброса третьего накапливающего сумматора, второй, третий, четвертый, пятый и шестой выходы дешифратора соединены с управляющими входами, соответственно, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого блоков элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами блока элементов ИЛИ, выходы которого подключены к входам третьего накапливающего сумматора, выходы которого подключены к входам делимого шестого блока деления, входы делителя которого соединены с выходами третьего сумматора, выходы шестого блока деления подключены к первым информационным входам блока сравнения, седьмой выход дешифратора подключен к управляющему входу блока сравнения, выходы десятого регистра для записи исходных данных соединены со вторыми информационными входами блока сравнения, выход элемента ИЛИ соединен с управляющим входом первого блока элементов И, информационные входы которого соединены с выходами первого регистра для записи исходных данных, а выходы подключены к входам первого накапливающего сумматора, выходы первого регистра для записи исходных данных связаны со вторыми входами первого блока умножения, выходы первого накапливающего сумматора соединены с входами первого устройства расчета, хранения и выдачи вероятности безотказной работы изделия, с четвертыми входами третьего сумматора и с входами второго сумматора, отличающееся тем, что в него введены первый и второй элементы И, триггер, блок расчета рационального значения периода контроля, причем выходы первого накапливающего сумматора соединены с шестыми входами блока расчета рационального значения периода контроля и являются первыми выходами устройства, вход установки в нулевое состояние первого накапливающего сумматора соединен с входом установки в нулевое состояние триггера, входом установки в нулевое состояние второго накапливающего сумматора, входом элемента задержки и подключен к пятому выходу блока расчета рационального значения периода контроля, вход установки в единичное состояние триггера подключен к второму выходу блока сравнения, выход генератора импульсов соединен с первыми входами первого и второго элементов И, ко вторым входам которых подключены соответственно единичный и нулевой выходы триггера, выход второго элемента И соединен с входом счетчика с коэффициентом пересчета семь, выход первого элемента И соединен с седьмым входом блока расчета рационального значения периода контроля, четвертый выход которого подключен к входу генератора импульсов, выходы восьмого регистра для записи исходных данных соединены с первыми входами блока расчета рационального значения периода контроля, ко вторым входам которого подключены выходы второго накапливающего сумматора, выходы второго сумматора соединены с третьими входами блока расчета рационального значения периода контроля, выходы блока расчета суммы бесконечно убывающей прогрессии соединены с четвертыми входами блока расчета рационального значения периода контроля, к пятым входам которого подключены выходы третьего регистра для записи исходных данных, первые выходы блока расчета рационального значения периода контроля соединены со вторыми входами второго блока умножения и входами второго блока расчета, хранения и выдачи вероятности отказа изделия, второй выход блока расчета рационального значения периода контроля соединен с входом делимого первого блока деления и с шестыми входами третьего сумматора, вторые и третьи выходы блока расчета рационального значения периода контроля являются вторыми и третьими выходами устройства, блок расчета рационального значения периода контроля содержит первый и второй регистры для записи исходных данных, реверсивный счетчик, первый, второй, третий и четвертый блоки умножения, блок расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия, первый, второй и третий сумматоры, накапливающий сумматор, блок деления, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой блоки элементов И, первый, второй, третий, четвертый, пятый и шестой регистры, первый, второй и третий блоки сравнения, первый и второй элементы И, триггер, первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, седьмой и восьмой элементы задержки, причем первые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с четвертыми входами второго сумматора и с первыми входами четвертого блока умножения, выходы которого соединены с пятыми входами второго сумматора, вторые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с вторыми входами второго сумматора, третьи входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с первыми входами третьего сумматора, ко вторым входам которого подключены выходы накапливающего сумматора, четвертые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены со вторыми входами четвертого блока умножения, пятые входы блока расчета рационального значения периода контроля соединены с третьими входами второго сумматора, первые входы которого соединены с шестыми входами блока расчета рационального значения периода контроля и входами первого блока элементов И, выходы второго сумматора соединены с третьими входами первого сумматора, седьмой вход блока расчета рационального значения периода контроля соединен с суммирующим входом реверсивного счетчика и через первый элемент задержки - с управляющим входом блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия и входом второго элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом второго блока умножения и входом третьего элемента задержки, выход третьего элемента задержки соединен с управляющим входом шестого блока элементов И и входом четвертого элемента задержки, выход которого соединен с управляющим входом пятого блока элементов И и через пятый элемент задержки - с управляющим входом третьего блока сравнения, выходы реверсивного счетчика соединены с первыми входами первого блока умножения, выходы первого регистра для записи исходных данных подключены ко вторым входам первого и второго блоков умножения, выходы второго регистра для записи исходных данных подключены ко вторым входам третьего блока умножения, выходы которого соединены со вторыми входами первого сумматора, выходы первого блока умножения соединены с входами второго блока элементов И, с входами блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия, с первыми входами первого сумматора и являются вторыми выходами блока расчета рационального значения периода контроля, выходы блока расчета, хранения и выдачи вероятности сохранения работоспособного состояния изделия соединены с первыми входами второго и третьего блоков умножения и являются первыми выходами блока расчета рационального значения периода контроля, входы накапливающего сумматора соединены с выходами второго блока умножения, выходы третьего сумматора соединены с входами делимого блока деления, входы делителя которого соединены с выходами первого сумматора, а выходы - с входами пятого блока элементов И, выходы пятого блока элементов И соединены с входами пятого регистра, выходы которого подключены к первым входам третьего блока сравнения и к входам шестого блока элементов И, выходы шестого блока элементов И соединены с входами шестого регистра, выходы которого подключены ко вторым входам третьего блока сравнения и являются третьими выходами блока расчета рационального значения периода контроля, выход третьего блока сравнения подключен в вычитающему входу реверсивного счетчика, к управляющим входам третьего и четвертого блоков элементов И и к входам шестого и седьмого элементов задержки, выход шестого элемента задержки соединен с управляющими входами первого и второго блоков элементов И, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго регистров, выходы первого регистра соединены с входами третьего блока элементов И и первыми входами первого блока сравнения, выходы второго регистра соединены с входами четвертого блока элементов И и первыми входами второго блока сравнения, выходы третьего блока элементов И соединены с входами третьего регистра, выходы которого подключены ко вторым входам первого блока сравнения, выходы четвертого блока элементов И соединены с входами четвертого регистра, выходы которого подключены ко вторым входам второго блока сравнения, выход седьмого элемента задержки соединен с управляющими входами первого и второго блоков сравнения, выходы первого и второго блоков сравнения подключены соответственно к первым и вторым входам первого элемента И, выход которого соединен с входом установки в единичное состояние триггера и является четвертым выходом блока расчета рационального значения периода контроля, нулевой выход триггера соединен со вторым входом второго элемента И, первый вход которого через восьмой элемент задержки соединен с выходом седьмого элемента задержки, выход второго элемента И подключен к входам установки в нулевое состояние реверсивного счетчика и накапливающего сумматора и является пятым выходом блока расчета рационального значения периода контроля.