15.3. Подходы к планированию технического обслуживания систем

Анализ надежности сложных технических систем показал, что большинство эксплуатационных отказов носит постепенный характер; это связано с нарастающим старением систем.

Информацию о нарастающем старении систем можно получить из рассмотрения динамики некоторых определяющих параметров, таких, как количественная оценка механического износа части конструкции; расход горючего; чувствительность измерительного инструмента; напряжение пружины и др. Придание этим параметрам исходного значения, которое они имели в начале работы (t = 0), называется восстановлением. Для количественной оценки процесса восстановления необходимо математическое моделирование динамики определяющих параметров.

Обозначим через Y_t значение параметра в момент t. В теории восстановления рассматривается стохастический процесс {Y_t}_{t ≥ 0,} задаваемый в виде Y_t = Y_о + X_t, где {X_t}_t≥0 — стохастический процесс, обладающий свойством Р(Х₀ = 0) = 1.

Существуют одномерные функции распределения процесса {Y_t} и соответствующие плотности распределения F_t(x) = P(Y_t ≤ X); f_t(x) = dF_t(x)/dx.

Допустимая область, определяющая безотказную работу системы, задается отрезком [Y_н, Y_в] либо, когда возможны лишь односторонние отклонения, в виде ограничений снизу Y_н или сверху Y_в. Основной характеристикой безотказности является случайное время до наступления постепенного отказа (выхода определяющего параметра за границы допустимой области), называемое наработкой.

Основное внимание в теории восстановления уделяется вы­числению наработки при различных заданных моделях динамики определяющих параметров. Информация о параметрах этого распределения позволяет планировать мероприятия по восстановлению для серии идентичных систем, т. е. планировать техническое обслуживание по некоторым нормативным показателям.

Введен отказ от обслуживания по нормативу и переход к обслуживанию каждой конкретной системы в зависимости от ее фактического состояния. При таком подходе интересует не множество случайных функций {Y_t}_{t ≥ 0}, а отдельная реализация Y_t. При этом модель динамики определяющего параметра считают известной с точностью до постоянных неизвестных коэффициентов этой модели, оцениваемых путем математической обработки измерений процесса Y_t.