Ievads
Loģistika ietver sevī arī visu to apstākļu kompleksu, kas ir nepieciešami, lai nodrošinātu efektīvu un ekonomisku uzņēmuma funkcionēšanas uzturēšanu (support). Šī uzturēšana arī ir svarīga tādās jomās, kā uzņēmuma plānošana, izveide un attīstība, testēšana un novērtēšana, ražošana, klientu apkalpošana utt.
Lai nodrošinātu to, ka loģistikas sistēma uzņēmumā ir pareizi izveidota, jau uzņēmuma plānošanā ir jāizveido atbilstoši apgādes elementi. Turpinot uzņēmuma plānošanu, aizvien ir jānovērtē, vai šie apgādes elementi spēj izpildīt viņu funkcijas, tādā veidā nodrošinot efektīvu uzņēmuma darbību. Šis novērtēšanas process, kas pēc būtības ir iteratīvs, tiek veikts kombinējot dažādus paredzējumus, analīzes un dažādu modeļu izmantošanu, veicot testus un pārbaudes.
Šī darba mērķis ir iepazīstināt ar dažiem, visbiežāk izmantotajiem kvantitatīvajiem faktoriem, kuri lielā mērā nosaka nepieciešamās uzturēšanas apjomu.
Uzticamības funkcija
Uzticamību var vienkārši definēt kā iekārtas vai produkta varbūtību apmierinoši strādāt noteiktos apstākļos noteiktā laika periodā. Uzticamības funkciju R(t) var izteikt kā R(t)=1-F(t), kur F(t) ir varbūtība, ka iekārta neizturēs noteikto laiku t. F(t) ir kļūmes sadalījuma funkcija, saucama arī par neuzticamības funkciju. Ja gadījuma lieluma t sadalījums ir f(t), tad uzticamību var izteikt, kā
R(t)=1-F(t)= .
Pieņemot, ka kļūmes laiku apraksta eksponenta sadalījuma funkcija, tad
kur ir vidējais produkta vai iekārtas dzīves ilgums, t ir interesējošais periods un e ir naturālā logaritma bāze jeb apmēram 2,7183. Uzticamība periodā t ir aprakstāma šādi:
vidējais dzīves ilgums jeb ir visu apskatāmo priekšmetu vidējais aritmētiskais dzīves ilgums. Vidējais dzīves ilgums jeb eksponenta funkcijai ir vienāds ar vidējo laiku starp atteikumiem (mean time between failures - MTBF), tātad
,
kur ir tūlītējas kļūdas iespējas lielums un M ir vienāds ar MTBF. Ja priekšmetam vai iekārtai ir konstants kļūdas iespējas lielums, tad šī priekšmeta vai iekārtas vidējais dzīves ilgums ir apmēram 0,37, jeb citiem vārdiem izsakoties, ir 37% varbūtība, ka iekārta pārdzīvos savu vidējo dzīves ilgumu (bez kļūdas). Vidējais dzīves ilgums un kļūdas iespējas sakarība ir izsakāma šādi:
1. grafikā ir attēlota eksponenta uzticamības funkcija, kur laiks ir normalizēts (t/M). Šī ilustrācija parāda uzticamības atkarību no eksponenta sadalījuma, kurš parasti šādiem mērķiem tiek pieņemts. Šajos gadījumos tiek pieņemts, ka visi komponenti tiek lietoti vienādos apstākļos, kaut gan patiesībā tā nav, jo praksē ir praktiski neiespējami atrast vienādus izmantošanas apstākļus.
Realitātē var atšķirties arī uzticamības sadalījums mehāniskiem un elektroniskiem komponentiem. Daudzos gadījumos daudz reālāks par eksponenta sadalījumu ir Veibulla sadalījums, jebkurā gadījumā, pētot kādu kļūdas sadalījuma piemēru, būtu vēlams izveidot vismaz trīs dažādus sadalījumus, (atkarībā no situācijas, var izvēlēties starp normālo, binomiālo, eksponenta, Puasona, gamma un Veibulla sadalījumiem).
Kļūdas faktors
Biežumu, ar kādu sistēmā notiek kļūdas noteiktā laika periodā, sauc par kļūdas rādītāju noteiktajā intervālā. Kļūdas rādītājs ( ) izsakās kā:
kļūdas rādītāju ar izteikt dažādi: kā kļūdas/stundā; procentuāli kļūdas uz 1000 stundām vai arī kļūdas uz 1’000’000 stundām. Kā piemēru, iedomāsimies, ka tiek testēti 10 komponenti, un šie komponenti saplīsa šādi:
Komponenta Nr: Pēc cik stundām saplīsa:
1 75
2 125
3 130
4 325
5 525
Pārējie komponenti testu, kurš bija 525 stundas garš izturēja. Rēķinot pēc augstākminētās formulas sanāk, ka kļūdas rādītājs ir:
otrā piemērā iedomāsimies, ka noteiktas iekārtas operāciju cikla ilgums ir 169 stundas, tādā veidā, kā parādīts zīmējumā. Pa šo laiku notika 6 kļūdas, šajā gadījumā kļūda tiek definēta kā gadījums, kad iekārta nevar izpildīt tās prasības, kuras tā vari izpildīt normālas funkcionēšanas gadījumā. Kļūdas rādītājs šajā gadījumā ir
Pieņemot, ka šeit darbojas eksponenta sadalījums, tad vidējais laiks starp atteikumiem jeb MTBF ir
stundas
Kad ir jānosaka kopējais kļūdu rādītājs, īpaši gadījumos, kad jānosaka labošanas darbu biežums, ir jāapskata visa veida kļūdu iespējamība: primārie defekti, ražošanas defekti, kļūdas saistībā ar cilvēku (operatoru), remonta kļūdas un tā tālāk. Kopējam kļūdas rādītājam ir jāpārklāj visi tie faktori, kas var padarīt konkrēto iekārtu darboties nespējīgu, tajā laikā, kad no šīs iekārtas tiek prasīts normāls darbs. Piemērs šajā gadījumā izskatās šāds:
Iemesls Pieņemtais kļūdas biežums stundās
Iedzimtais kļūdas faktors 0,000392
Ražošanas defekti 0,000002
Nolietojuma iespaids 0,000000
Pašas iekārtas kļūdas 0,000072
Operatora izraisītas kļūdas 0,000003
Apkalpošanas izraisītās kļūdas 0,000012
Ekipējuma sabojāšanas iespēja 0,000005
Kopējais kombinētais faktors 0,000486
Ja tiek pieņemts, ka pastāv negatīvs eksponenta sadalījums, tad tiek uzskatīts, ka kļūdas likme būs relatīvi konstanta, ja iekārta ir nobriedusi. Iekārtas izmantošanas sākuma periodā parasti atklājas dažādi tehniski trūkumi, kuri tiek novērsti – detaļu nesakritības utt. Šī kļūdas likme sākumā ir lielāka nekā paredzēts, bet pakāpeniski, pielāgošanas procesā, tā samazinās. Līdzīgi, kad iekārta sasniedz noteiktu vecumu, sākas nodiluma process un iekārtas kļūdas likme palielinās. Divi nākamie zīmējumi parāda tipiska elektroniska un mehāniska komponenta kļūdas likmes līkni. Šie protams ir tikai aptuveni grafiki, katra konkrēta komponenta kļūdas rādītāja grafiks būs dažāds, atkarībā no pielietojuma veida un apstākļiem utt.
Parasti vēlamo kļūdas līmeni nosaka pēc iekārtas darbības nozares un kritiskuma pakāpes, tādējādi ir nepieciešams visai precīzs scenārijs, kurš aprakstītu to, kā plāno izmantot konkrēto iekārtu.
Komponentu attiecību iespaids uz uzticamību
Apskatot parastu uzticamības vai kļūdas rādītājus, ir lietderīgi apskatīt šīs teorijas pielietošanu gadījumos ar secīgiem un paralēliem komponentu tīkliem, kā arī to kombinācijām. Šie komponentu tīkli tiek izmantoti uzticamības bloku diagrammās un modeļos, kas tiek izmantoti uzticamības noteikšanai un analīzei. Uzticamības noteikšana ir nepieciešama. Lai veiktu pētījumus, cik apjomīgu veidot uzņēmuma uzturēšanas apakšvienību.
Secīgie tīkli
Secīgu komponentu attiecības šajā jomā ir visbiežāk pētītais un arī visvienkāršākais pētījumu objekts. Lai iekārta darbotos sekmīgi, sekmīgi ir jādarbojas katrai tās apakšsistēmai. Pieņemot, ka iekārta ietver sevī apakšsistēmu A, apakšsistēmu B un apakšsistēmu C, visas iekārtas uzticamību var izteikt šādā veidā:
Piemēram, iedomāsimies, ka sistēma sastāv no raidītāja, uztvērēja un barošanas bloka, raidītāja uzticamība ir 0,8521, uztvērēja uzticamība ir 0,9712 un barošanas bloka uzticamība ir 0,9357, tad kopējā iekārtas uzticamība R=0,8521*0,9712*0,357=0,7743
Ja secīgo komponentu iekārtai ir jāstrādā noteiktu laiku, tad kopējo iekārtas uzticamību var aprēķināt šādi:
Piemērs: iekārtai, kur apakšsistēmas ir secīgi sakārtotas ir jāstrādā 1000 stundas. Kopā ir četras apakšsistēmas ar šādiem MTBF: 1. apakšsistēma – 6000 stundas, 2. apakšsistēma – 4500 stundas, 3. apakšsistēma – 10500 stundas, 4 apakšsistēma – 3200 stundas. Katras apakšsistēmas
kļūdas rādītājs ir šāds:
;
;
;
.
Kopējā sistēmas uzticamība ir aprēķināma pēc iepriekšējās formulas:
Tas nozīmē, ka sistēmas izredzes izdzīvot 1000 stundas ir apmēram 45%.
Paralēlie tīkli
Paralēls komponentu tīkls ir tad, kad visi komponenti ir paralēli viens otram un lai apstātos visas iekārtas darbs, ir jāsabojājas visiem komponentiem. Zīmējumā ir parādīts paralēls komponentu tīkls ar diviem komponentiem. Šāda sistēma funkcionēs tad, ja strādās komponents A; komponents B vai abi. Šādas sistēmas uzticamību izsaka vienādojums:
Vispārīgā gadījumā paralēlas sistēmas uzticamību aprēķina šādi:
Ja pastāv sistēma ar n vienādiem paralēliem elementiem, tad sistēmas uzticamību var apēŗķināt šādi:
paralēlos komponenetu tīklus parasti izmanto, lai palielinātu sistēmas uzticamību, piemēram, lai palielinātu servera uzticamību, viņam paralēli pieslēdz trīs barošanas blokus. Piemēram, ja vien abarošanas bloka uzticamība ir 0,95, tad sistēmas ar trim barošans blokiem uzticamība ir
un šis jau ir ievērojami labāks rādītājs, īpaši, ja no sistēmas tiek prasīts liels uptime jeb laiks, kad serveris var apkalpot pieprasījumus.
Kombinētie secīgi - paralēlie tīkli
Uzticamības līmeni var aprēķināt arī tad, ja iekārta sastāv no dažādām kombinācijām ar paralēliem un secīgiem elementiem. Kombinēto tīklu uzticamību aprēķina, vispirms aprēķinot paralēlo elementu uzticamību un pēc tam pielieto iegūtos datus aprēķinā tāpat kā tīri secīgu elementu uzticamību.
Piemērs: Lai aprēķinātu šādas iekārtas uzticamību, no sākuma ir jāaprēķina apvilkto apakšsistēmu uzticamība, pieņemsim, ka komponentu A,B un C uzticamība ir vienāda – 0,7, komponenta D uzticamība ir 0,93, komponenta E uzticamība ir 0,84, un komponenta F uzticamība ir 0,78.
Tātad no sākuma aprēķinam ierāmēto apakšsistēmu uzticamību, un tās ir šādas:
Uzticamība RABC¬ =
Uzticamība REF¬ = =0,9648
Zinot šīs vērtības, mēs varam aprēķināt visas sistēmas uzticamību, un tā ir vienāda ar
R=(RABC)(RD)(REF¬¬¬¬¬)=0,973*0,9648*0,93=0,873
Šis rezultāts, jeb 0,873 parāda, ka visas iekārtas iespējamība nokalpot laika periodu, pie kura tika ņemti katra individuāla komponenta uzticamības rādītāji ir vienāda ar 0,873.
Secinājumi
Var rasties jautājumi – kādēļ tas ir vajadzīgs? Šāda veida iekārtu un visa uzņēmuma izpēte ir nepieciešama, lai varētu aprēķināt to, cik bieži vajadzēs remontēt un veikt apkopi iekārtām, un zinot to var izvēlēties pareizu līdzekļu daudzumu kas ir nepieciešams šāda veida operācijām, šādi palīdzot pareizi saplānot uzņēmuma budžetu un līdz ar to palielinot visa uzņēmuma konkurētspēju.
Nav komentāru:
Ierakstīt komentāru