Выводы по блоку шбт3Бт.

Проанализировав полученную таблицу итераций, можно сделать следующие выводы:

На первой итерации вероятность того, что блок работает, равна 11,67%, а вероятность того, что он работает с отказом мгновенного расхода топлива - 30%.

На второй итерации имеем следующее вероятное состояние системы:

{0.0186; 0.3150; 0.2383; 0.1600; 0.2680}

Это означает:

1,86% - вероятность того, что блок работает; 31,5% - что он работает с отказом мгновенного расхода топлива.

На 168 итерации получается окончательное вероятное состояние системы: {0; 0; 0,5257; 0;0,4743;} Это означает:

47,43% - вероятность того, что блок не работает;

0% - вероятность каких-либо механических поломок; 52,57% - вероятность того, что он работает с отказом суммарного расхода топлива; 0% - вероятность отказа мгновенного расхода топлива; 0% - вероятность того, что прибор полностью исправен.

Таким образом, можно сделать вывод, что блок «ШБЗБт» вполне можно эксплуатировать в течении 2000 летных часов (около двух лет) на воздушном судне, однако рекомендуется сделать капитальный ремонт прибора. Если же использовать прибор на стенде, то его можно эксплуатировать свыше 4000 летных часов.

6.3. Анализ и прогноз работоспособности для блока шб4Бт

1) Проанализируем технический паспорт № 555.4433.539т ПС на блок №110115 (изделие ШБ4Бт), где зафиксированы движение изделия в эксплуатации и его поломки:

Кол-во летных часов.	Вид неисправности	Дата поломки.
450	Отказ мгновенного расхода.	14.04.85
1406	Нет показаний.	12.07.85
1976	Отказ мгновенного расхода.	08.11.85
2428	Отказ суммарного расхода.	09.02.86
2930	Нет показаний.	12.05.86
3218	Не работает.	24.06.86
3320	Не работает суммарный расход.	18.08.86
3680	Нет показаний.	25.10.86
4092	Не работает.	29.06.87
4454	Замена колодок..	18.09.87
5280	Нет показаний.	20.12.87
5674	Отказ суммарного расхода.	24.03.88
5903	Не работает.	11.09.88
6102	Нет показаний.	09.09.88
6534	Неисправен разъем от топлива.	21.11.88
7301	Нет показаний.	30.01.89
7822	Отказ суммарного расхода.	13.02.89
8144	Замена контактов.	10.06.89
8793	Не работает.	02.09.89
9464	Нет показаний.	30.10.89
10095	Отказ суммрного_расхода.	19.02.90
10656	Не работает.	07.04.90
11335	Отказ мгновенного расхода.	31.07.90
11871	Нет показаний.	21.08.90
12003	Отказ суммарного расхода.	15.12.90
12645	Не работает.	12.03.91
13157	Нет показаний.	20.06.91
13918	Нет показаний	28.08.91
14430	Не работает.	10.10.91
14624	Отказ суммарного расхода.	06.04.92
14900	Замена колодок.	08.06.92
15378	Нет показаний.	14.07.92
1 5490	Нет напряжения на датчике.	23.09.92
15720	Нет показаний.	12.11.92
15903	Нет показаний.	02.12.92 1

2) Общий прогноз всех отказов. С помощью метода временных рядов осуществляем прогноз на следующие 4000 летных часов агрегата. Временной ряд представляет собой ряд наблюдений в дискретные равностоящие моменты времени, поэтому проведя несложное ранжирование по количеству летных часов, получим следующую зависимость:

Летные часы	Количество поломок
0-2000	3
2000-4000	5
4000-6000	5
6000-8000	4
8000-10000	3
10000-12000	4
12000-14000	4
14000-16000	7

Составляем таблицу роста числа поломок:

Летные часы	Общее количество поломок
2000	3
4000	8
6000	13
8000	17
10000	20
12000	24
14000	28
16000	35

При помощи пакета прикладных программ ПЭР производим планирование на 2 следующих периода, то есть на 4000 летных часов одним из методов прогнозирования «экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом» (на графике: Ряд1 - ряд имеющихся поломок, Ряд2 -прогноз).

--Ряд1

--Ряд2

9	7
10	8

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом для общего числа поломок

3) Прогноз поломок, связанных с отказом показаний комбинированного датчика.

Составляем таблицу числа поломок относящихся к категории «отказы комбинированного датчика расхода топлива».

Летные часы	Количество поломок
0-2000	1
2000-4000	2
4000-6000	1
6000-8000	2
8000-10000	1
10000-12000	1
12000-14000	2
14000-16000	4

Составляем таблицу роста числа поломок:

Летные часы	Общее количество поломок
2000	1
4000	3
6000	4
8000	6
10000	7
12000	8
14000	10
16000	14

Вводим табличные данные в программу ПЭР в раздел «экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом» и получаем график:

9	4
10	5

--Ряд1

--Ряд2

Экспоненциальное сглаживание с регулярным трендом для отказов комбинированного датчика

4) Вывод по поводу анализа временными рядами блока ШБТ4Бт:

Сравним график общих поломок и график отказов комбинированного датчика. Мы видим, что в течении первой половины эксплуатации рост общих поломок и отказов датчика происходил плавно, но во второй половине мы можем говорить о резком их возрастании. Можно подвести итог, что в дальнейшем отказы комбинированного датчика будут составлять примерно половину от общего числа отказов всего прибора. Также на спрогнозированном участке мы видим резкое возрастание отказов, чему свидетельствует большая наработка летных часов блоком.

Анализ блока ШБТ4Бт с помощью марковских процессов.

А) Проанализировав таблицу поломок, определили, что существуют следующие неисправности и их количество:

Обозначение состояния	Вид неисправности	Количество отказов
S1	Прибор полностью исправен
S2	Отказ мгновенного расхода	3
S3	Отказ суммарного расхода	7
S4	Механические поломки	4
S5	Отказ комбинированного датчика	14
S6	Прибор не работает	7
	Общее количество отказов	35

Б) На основании вышеприведённой таблицы рассчитаем вероятности нахождения в основных неисправных состояниях:

S2 = (3/35)* 100% = 8.57%

S3 = (7/35)* 100% = 20%

S4 = (4/35)* 100% = 11.43%

S5 = (14/35)*100% = 40%

S6 = (7/35)* 100% = 20%

В) Консультации с экспертами - специалистами в области эксплуатации данных приборов позволили получить следующую оценку для вероятностей переходов между состояниями блока:

Переход	S1→S2	S1→S3	S1→S4	S1→S5	S2→S1	S2→S3
Вероятность	6%	19%	10%	30%	1.57%	1%
Переход	S3→S1	S4→S6	S1→S6	S5→S1	S5→S6	S4→S5
Вероятность	1%	1.43%	20%	3%	7%	5%

Г) На основании экспертных данных строим размеченный граф состояний для блока ШБТ4Бт:

Отказ

комбинированного

датчика

0.3 0.03 0.07

Отказ 0.06

мгновенного 0.0157 РАБОТАЕТ 0.2 НЕ РАБОТАЕТ

расхода

0.01 0.19 0.01 0.1 0.0143

ОтказМеханические

суммарного поломки

расхода

Размеченный граф состояний для блока ШБТ4Бт

Д) Составляем стохастическую матрицу вероятности переходов:

	S1	S2	S3	S4	S5	S6
S1	0,15	0,06	0,19	0,1	0,3	0,2
S2	0,0157	0,9743	0,01	0	0	0
S3	0,01	0	0,99	0	0	0
S4	0	0	0	0,9857	0	0,0143
S5	0,03	0	0	0	0,9	0,07
S6	0	0	0	0	0	1

Е) Осуществление прогноза на основе теории марковских процессов для блока ШБТ4Бт.

Если в начале эксплуатации блок полностью исправен, то начальный вектор состояния есть {1; 0; 0; 0; 0; 0}. При помощи пакета прикладных программ ПЭР получаем ряд итераций:

№ итерации	S1	S2	S3	S4	S5	S6
1	0,1500	0,0600	0,1900	0,1000	0,3000	0,2000
2	0,0343	0,0675	0,2172	0,1136	0,3150	0,2524
3 :>	0,0178	0,0678	0,2222	0,1154	0,2938	0,2830
4	0,0148	0,0671	0,2241	0,1 155	0,2698	0,3088
5	0,0136	0,0663	0,2253	0,1153	0,2572	0,3322
10	0,0101	0,0616	0,2287	0,1132	0,1606	0,4258
15	0,0079	0,0567	0,2289	0,1098	0,10060	0,4908
20	0,0064	0,0,518	0,2271	0,1056	0,0714	0,5376
30	0,0048	0,0429	0,2200	0,0967	0,0355	0,6001
50	0,0034	0,0293	0,2003	0,0795	0,0144	0,6731
100	0,0023	0,0125	0,1492	0,0484	0,0074	0,7802
150	0,0016	0,0065	0,1079	0,0303	0,0051	0,8486
200	0,0011	0,040	0,0772	0,0195	0,0036	0,8947
300	0,0006	0,0018	0,0391	0,0086	0,0018	0,9481
400	0,0003	0,0009	0,0197	0,0040	0,0009	0,9741
493	0,0001	0,0005	0,0104	0,0021	0,0005	0,9864
600	0,0001	0,0002	0,0050	0,0010	0,0002	0,9935
654	0	0,0002	0,0035	0,0007	0,0002	0,9955
663	0	0,0001	0,0031	0,0006	0,0001	0,9960
800	0	0,0001	0,0013	0,0002	0,0001	0,9983
823	0	0	0,0011	0,0002	0,0001	0,9986
824	0	0	0,001 1	0,0002	0	0,9987
1000	0	0	0,0003	0,0001	0	0,9996
1033	0	0	0,0003	0	0	0,9997
1115	0	0	0,0001	0	0	0,9999

Максимальное число итераций равно 1115. Время одной итерации 2000 летных часов. Конечная итерация даёт нам вектор состояния {0; 0; 0,0001; 0; 0; 0,9999}

4) Проанализировав полученную таблицу можно сделать следующие выводы: На 1115 итерации получается окончательный вектор состояния: {0; 0; 0,0001;0;0; 0,9999}. Это означает, что с вероятностью 0,01 % прибор работает с отказом суммарного расхода, с вероятностью 99,99% прибор полностью не исправен. На второй итерации вектор состояния имеет вид:

{0,0343; 0,0675; 0,2172; 0,1136; 0,3150; 0,2524}. Это означает, что с вероятностью:

3,43% - прибор полностью исправен.

6,75% - прибор работает с отказом мгновенного расхода.

21,72 - прибор работает с отказом суммарного расхода.

11,36 - у прибора есть механические повреждения.

31,50 - у прибора не исправен комбинированный датчик.

25,24 - прибор не работает.

Теперь можно построить графики изменения состояний во времени:

Изменение состояния S1(прибор полностью исправен) со временем

Изменение состояния S2 (отказ мгновенного расхода) со временем

Изменение состояния S3 (отказ суммарного расхода) со временем

Изменение состояния S4 (механические поломки) со временем

Изменение состояния S5 (отказ комбинированного датчика) со временем

Изменение состояния S6 (прибор не работает) со временем