Засоби автоматизованої оцінки показників ефективності стратегій технічного обслуговування і ремонту систем радіоелектронного комплексу

Abstract

В дисертаційній роботі представлено розв’язання науково-прикладної задачі вибору та удосконалення ефективної стратегії ТО та ремонту систем регіонального РЕК із сукупності конкурентних стратегій з оптимальними значеннями параметрів за критерієм мінімуму затрат на ТО та ремонт за умови забезпечення заданої його надійності. Для вирішення поставленої задачі розроблені математичні моделі стратегій ТО та ремонту, які враховують: розміщення систем регіонального РЕК; багатоетапність ТО та ремонту; виконання однією ремонтною бригадою двох видів відновлювальних робіт (планового ТО та аварійного відновлення); відключення систем РЕК під час обслуговування. А також дають змогу диференційовано оцінювати вартість проведення різних етапів ТО та ремонту. Розроблено математичний опис процесу технічного обслуговування та ремонту у вигляді нової системи масового обслуговування з трьома чергами та трифазним каналом обслуговування, який дозволяє представити багатоетапність проведення відновлювальних робіт з врахуванням їх пріоритетів. На основі цього опису побудовано нові математичні моделі у вигляді системи лінійних диференціальних рівнянь для двох стратегій технічного обслуговування та ремонту систем регіональних радіоелектронних комплексів з абсолютним та відносним пріоритетом обслуговування. Для оцінки економічної ефективності стратегії технічного обслуговування та ремонту систем регіонального радіоелектронного комплексу набув подальшого розвитку метод розрахунку середніх питомих витрат, які припадають на одиницю часу перебування регіонального радіоелектронного комплексу в працездатному стані, що дало змогу диференційовано враховувати витрати, які припадають на етапи підготовки, доїзду та етапи виконання відповідних робіт технічного обслуговування чи ремонту. На основі цього методу розроблено формалізовану методику проведення досліджень, яка дозволила автоматизувати процес багатоваріантного аналізу показників ефективності стратегій технічного обслуговування систем регіональних радіоелектронних комплексів (коефіцієнт готовності, середні питомі витрати, які припадають на одиницю часу перебування радіоелектронного комплексу в працездатному стані). Розроблена методика реалізована у вигляді програмного засобу з використанням програмного забезпечення Matlab. В диссертационной работе представлено решение научно-прикладной задачи выбора и совершенствования эффективной стратегии ТО и ремонта систем регионального РЭК из совокупности конкурентных стратегий с оптимальными значениями параметров по критерию минимума затрат на ТО и ремонт при условии обеспечения заданной его надежности. Для решения поставленной задачи разработаны математические модели стратегий ТО и ремонта, которые учитывают: размещение систем регионального РЭК; многоэтапность ТО и ремонта, выполнение одной ремонтной бригадой двух видов восстановительных работ (планового ТО и аварийного восстановления) отключение систем РЭК при обслуживании. А также позволяют дифференцированно оценивать стоимость проведения различных этапов ТО и ремонта. Разработано математическое описание процесса технического обслуживания и ремонта в виде новой системы массового обслуживания с тремя очередями и трехфазным каналом обслуживания, который позволяет представить многоэтапность проведения восстановительных работ с учетом их приоритетов. На основе этого описания построены новые математические модели в виде системы линейных дифференциальных уравнений для двух стратегий технического обслуживания и ремонта систем региональных радиоэлектронных комплексов с абсолютным и относительным приоритетом обслуживания. Для оценки экономической эффективности стратегии технического обслуживания и ремонта систем регионального радиоэлектронного комплекса получил дальнейшее развитие метод расчета средних удельных затрат, приходящихся на единицу времени пребывания регионального радиоэлектронного комплекса в работоспособном состоянии, что позволило дифференцированно учитывать расходы, которые приходятся на этапы подготовки, проезда и этапы выполнения соответствующих работ по техническому обслуживанию или ремонту. На основе этого метода разработано формализованную методику проведения исследований, которая позволила автоматизировать процесс многовариантного анализа показателей эффективности стратегий технического обслуживания систем региональных радиоэлектронных комплексов (коэффициент готовности, средние удельные затраты, приходящиеся на единицу времени пребывания радиоэлектронного комплекса в работоспособном состоянии). Разработанная методика реализована в виде программного средства с использованием программного обеспечения Matlab. На основе разработанных моделей с помощью реализованных программных средств проведено исследование двух стратегий технического обслуживания и ремонта с абсолютным и относительным приоритетом обслуживания. Для этих стратегий установлены зависимости коэффициента готовности и средних удельных затрат, приходящихся на единицу времени пребывания радиоэлектронного комплекса в работоспособном состоянии, от периодичности проведения планово-профилактического обслуживания. На основе полученных зависимостей предложены правила выбора соответствующей стратегии технического обслуживания и ремонта систем регионального радиоэлектронного комплекса и периодичности проведения планово-профилактического обслуживания в зависимости от расположения ремонтной бригады. Выбор стратегий технического обслуживания и ремонта систем регионального радиоэлектронного комплекса осуществляется на основе критерия в виде отношения: заданная надежность/минимальные затраты на техническое обслуживание. In the thesis represented solution of scientific-applied task choosing an effective strategy for maintenance and repair of the regional complex system with the optimal values of the parameters of a set of competitive strategies by constructing and analysis of mathematical models. The developed mathematical models of strategies of technical maintenance and repair take into account: the location of subsystem the regional complex system, multistage maintenance, disabling of subsystem of regional complex system during maintenance, execution of planning-preventive maintenance and repair works by one repair team, make it possible to differentiated evaluate the costs of different stages of service. A new mathematical description of technical maintenance and repair as a queuing system with three queues and three phase service facility that can provide multi-stage planning of preventive maintenance and repair works with regard to their priorities been developed. Based on this description the mathematical models in the form of linear differential equations for two strategies the maintenance and repair of regional complex systems with absolute and relative priority of service been built. To assess the costeffectiveness strategy of technical maintenance and repair of the regional radio electronic complex systems was developed calculation method of average unit costs, that accounted per unit of residence time of the regional complex systems in working condition, which allowed to differentiate take into account the costs that attrib-utable at preparatory stage, stay in transit to the system and stages of relevant works of technical maintenance or repair. Based on this method, was developed a formalized methodology conducting re-search that enabled automate the process of multivariate analysis of the performance metrics of strategies of technical maintenance and repair of regional complex systems (availability factor, average unit costs that attributable per unit residence time regional complex systems in an efficient condition). The developed technique is implemented as a software tool with using the software Matlab.