Решение интегрального уравнения для средней стоимости восстановлений в теории надежности технических систем : научное издание

Описание

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2023

Идентификатор DOI: 10.31772/2712-8970-2023-24-4-628-638

Ключевые слова: recovery process models, recovery function, cost function, Erlang distribution, модели процесса восстановления, функция восстановления, функция затрат, распределение Эрланга

Аннотация: Failures of elements during the operation of technical and many other systems are, as a rule, random in nature. This leads to various models of the recovery process, studied in probability theory and mathematical reliability theory. During the restoration process, failed elements are restored or replaced with new ones, and there isПоказать полностьюoften a change in the costs and quality of the restored elements (time-to-failure distribution functions). The work examines the cost function (average cost of restoration) in the process of restoration of order in which, according to a certain rule, the costs of each restoration and the distribution functions of operating time change. Considering, that the recovery function (average number of failures) is well studied in reliability theory, a solution to the integral equation for the cost function is obtained through the recovery function of the model under consideration. For the order restoration process a formula is obtained for calculating the cost function through the restoration function of a simple process formed by the convolution of all distribution functions of the periodic part. For practical application, explicit formulas are obtained for the cost function during the restoration process, in which the periodic part is distributed according to an exponential law or an Erlang law of order with the same exponent α. The resulting formulas can be used to study the properties of the cost function and solve optimization problems in strategies for carrying out the restoration process in terms of price, quality, risk, if, for example, the average number of failures is taken as quality, the average cost of restorations as price, the dispersion of the number of failures as the risk, or cost of restoration. Отказы элементов при работе технических и многих других систем имеют, как правило, случайный характер. Это приводит к различным моделям процесса восстановления, изучаемым в теории вероятностей и математической теории надежности. В процессе восстановления отказавшие элементы восстанавливаются или заменяются на новые, при этом часто происходит изменение стоимостей и качества восстанавливаемых элементов (функций распределения наработок до отказа). В работе рассматривается функция затрат (средняя стоимость восстановления) в процессе восстановления порядка в котором по определенному правилу изменяются стоимости каждого восстановления и функции распределения наработок. Учитывая, что функция восстановления (среднее число отказов) хорошо изучена в теории надежности, получено решение интегрального уравнения для функции затрат через функцию восстановления рассматриваемой модели. Для процесса восстановления порядка получена формула вычисления функции затрат через функцию восстановления простого процесса, образованного сверткой всех функций распределения периодической части. Для практического применения получены явные формулы функции затрат при процессе восстановления, у которого периодическая часть распределена по экспоненциальному закону или закону Эрланга порядка m с одним и тем же показателем α. Полученные формулы могут быть использованы для изучения свойств функции затрат и решения оптимизационных задач в стратегиях проведения процесса восстановления в терминах «цена», «качество», «риск», если, например, за качество принимать среднее число отказов, за цену - среднюю стоимость восстановлений, за риск - дисперсии числа отказов или стоимости восстановлений.

Ссылки на полный текст

Издание

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал

Выпуск журнала: Т. 24, 4

Номера страниц: 628-638

ISSN журнала: 27128970

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева

Вхождение в базы данных