Анализ эксплуатационного обслуживания (стр. 2 из 3)
Среднее время наработки на отказ
Тм = 1/lЕобщ
Рассмотрим пример
Пусть схема ВУ включает в свой состав следующие элементы:
МИС с 14 выводами - 20 Конденсаторы электролитические -3
СИС с 16 выводами - 16 Конденсаторы керамические -40
БИС с 14 выводами - 48 Паяные соединения -821
Разъёмы -1
Тогда lЕобщ. =4. 5*10-7*20+4. 0*10-7*16+3. 2*10-7*3+1. 0*10-5*5+
0. 1*10-5*3+0. 04*10-5*40+1. 0*10-7*821+0. 2*10-5*1
=1649. 6*10-7
Так как ВУ не имеет резервных элементов, и выход из строя любого из элементов повлечёт за собой отказ всего устройства, то среднее время наработки на отказ определится как
Тм = 1/1694, 6*10-7 = 5902 час.
Тогда вероятность безотказной работы за восьмичасовую смену составляет:
За время Т=1000 часов, вероятность составляет 0, 8441
3. Разработать модель для имитации производственной деятельности ВЦ при планово-предупредительном обслуживании эксплуатируемого парка ЭВМ. По полученной модели оценить распределение случ. переменной "число машин находящихся на внеплановом ремонте".
Рассматриваемый ВЦ имеет в своем составе парк ЭВМ , обеспечивающий среднюю производительность. и базирующийся на ЭВМ IBM PC с ЦП типа 386SX и 386DX. Кроме: этого на ВЦ используются в качестве сетевых серверов машины типа 486DX и Pentium, поддерживающие локальные сети, в которых осуществляется сложная цифровая обработка больших цифровых массивов информации , кроме этого, решаются задачи разработки цветных изображений.
На ВЦ принято планово-профилактическое обслуживание. ВЦ с небольшим парком ЭВМ и поэтому ремонтом ЭВМ занимается всего один радиомеханик ( в терминах СМО - ремонтник). Это означает: что одновременно можно выполнять обслуживание только одной ЭВМ. Все ЭВМ должны регулярно проходить профилактический осмотра. Число эвм подвергающееся ежедневному осмотру согласно графика, распределено равномерно и составляет от 2 до 6. Время, необходимое для осмотра и обслуживания каждой ЭВМ примерно распределено в интервале от 1, 5 до 2, 5 ч. За это время необходимо проверить саму ЭВМ, а также такие внешние ус-ва как цветные струйные принтеры, нуждающиеся в смене или заправке картриджей красителем. Несколько ЭВМ имеют в качестве внешних устройств цветные плоттеры (графопостроители) , у которых достаточно сложный профилактический осмотр.
Рабочий день ремонтника длится 8 ч, но возможна и многосменная работа.
В некоторых случаях профилактический осмотр прерывается для устранения внезапных отказов сетевых серверов, работающих в три смены, т. е 24 ч в сутки. В этом случае текущая профилактическая работа прекращается, и ремонтник начинает без задержки ремонта сервера. Тем не менее, машина-сервер, нуждающаяся в ремонте, не может вытеснить другую машину-сервер, уже стоящую на внеплановом ремонте.
Распределение времени между поступлениями машин-серверов является пуассоновским со средним интервалом равным 48 ч. Если ремонтник отсутствует в момент поступления ЭВМ эти ЭВМ должны ожидать до 8ч утра. Время их обслуживания распределено по экспоненте со средним значение в 25 ч. Необходимо построить GPSS-модель для имитации производственной деятельности ВЦ. По полученной модели необходимо оценить распределение случайной переменной "число машин-серверов, находящихся на внеплановом ремонте". Выполнить прогон модели, имитирующей работу ВЦ в течении 25 дней, введя промежуточную информацию по окончании каждых пяти дней. Для упрощения можно считать, что ремонтник работает 8 ч в день без перерыва, и не учитывать выходные. Это аналогично тому, что ВЦ работает 7 дней в неделю.
Метод построения модели
Рассмотрим сегмент планового осмотра ЭВМ. (Рис. 1. ). Транзакты, подлежащие плановому осмотру, являются пользователями обслуживающего прибора (ремонтник), которым не разрешен его захват. Эти ЭВМ-транзакты проходят через первый сегмент модели каждый день с 8 ч утра. ЭВМ-транзакт входит в этот сегмент. После этого транзакт поступает в блок SPLIT, порождая необходимое число транзактов, представляющих собой ЭВМ, запланированные на этот день для осмотра. Эти ЭВМ-транзакты проходят затем через последовательность блоков SEIZE-ADVANCE-RELEASE и покидают модель. .
Рис. 1. Первый сегмент
Сегмент "внепланового ремонта" ЭВМ-серверы, нуждающийся во внеплановом ремонте, двигаются в модель в своём собственном сегменте. Использование ими прибора имитируется простой последовательностью блоков PREEMPT-ADVANCE- RETURN. Блок PREEMPT подтверждает приоритет обслуживания ЭВМ-сервера (в блоке в поле В не требуется PR) (Рис. 2. )
Сегмент "начало и окончание" рабочего дня ВЦ. Для того, чтобы организовать завершение текущего дня работы ВЦ по истечении каждого 8-ми ч дня и его начала в 8 ч утра, используется специальный сегмент. Т Транзакты-диспетчер входит в этот сегмент каждые 24 ч (начиная с конца первого рабочего дня), Этот транзакт, имеющий в модели высший приоритет, затем немедленно поступает в PREEMPT, имеющий в поле В символа PR. Диспетчеру, таким образом, разрешено захватывать прибор-ремонтник вне зависимости от того, кем является текущий пользователь (если он есть). Далее, спустя 16 ч, диспетчер освобождает прибор-ремонтник, позволяя закончить ранее прерванную работу (при наличии таковой). (Рис. 3. )
Сегмент "сбор данных для неработающих ЭВМ-серверов". Для сбора данных, позволяющих оценить распределение числа неработающих ЭВМ-приборов, используется этот отдельный сегмент. (Рис. 4. )
Для этих целей используется взвешенные таблицы, которые позволяют вводить в них в один и тот же момент времени наблюдаемые случайные величины. Для этих целей включаются два блока - TABULATE, но если ввод в таблицу случаен (значение величин ³2), то этот подход не годен. В этом случае используется необязательный элемент олеранд, называемый весовым фактором, обозначающий число раз, которое величина, подлежащая табулированию, должна вводится в таблицу. Это позволяет назначать разые веса различным наблюдаемым величинам.
Сегмент "промежуточная выдача". и окончание моделирования в конце дня используется последовательность GENERATE-TERMINATE (Рис. 5. ).
сегменты представлены на рис. 1 - 5.
Рассмотрим таблицу распределения (Табл. 3. 1. )
Таблица 3. 1
| Операторы GPSS | Назначение |
| Транзакты: | |
| 1-вый сегмент | ЭВМ, предназначенная для планового профилактического осмотра |
| 2-рой сегмент | ЭВМ-сервер, нуждающаяся во внеплановом ремонте |
| 3-тий сегмент | Диспетчер, открывающий в 8 ч утра ВЦ изакрывающий его через 8 ч |
| 4-тый сегмент | Наблюдатель, следящий за содержимым очереди для оценки распределения числа неисправных ЭВМ-серверов: Р1 - параметр, в который заносятся отметки времени Р2 - параметр, в который заносится дли- |
| 5-тый сегмент | Транзакт, обеспечивающий промежуточнуювыдачу результатов |
| Приборы: | |
| BAY R | Ремонтник |
| Функции: | |
| JQBS | Описывает равномерное распределениеот 1 до 3; получаемую величину можно интерпретировать как число, на 1 меньшее числа ЭВМ, прибывающих ежедневно на плановы осмотр |
| XPDIS | Экспоненциальная ф-ия распределения |
| Очереди: | |
| TRUBIL | ЭВМ-серверы которые стоят неисправные |
| Таблицы: | |
| LENTH | Таблица, в которую заносят число неисправных ЭВМ-серверов |
В табл. 3. 1 за единицу времени выбрана 1 минута.
Рассмотрим программу модели, составленную на языке GPSS.
XPDIS FUNCTION RN1, C24
0, 0/. 1, . 104/. 2, . 222/. 3, . 355/. 4, . 509/. 5, . 69/. 6, . 915/. 7, 1. 2
, 75, 1. 38/. 8, 1. 6/. 84, 1. 85/. 88, 2. 12/. 9, 2. 3/. 92, 2. 52/. 94, 2. 81
. 95, 2. 99/. 96, 3. 2/. 97, 3. 5/. 98, 3. 9/. 99, 4. 6/. 995, 5. 3/. 998, 6. 2
. 999, 7/. 9998, 8
JOBS FUNCTION RN1, C2
0, 1/1, 4
LENTH TABLE P2. 0, 1, W6
*
* MODEL SEGMENT 1
*
1 GENERATE 1440, , 1, , 2
2 SPLIT FN$JOBS, NEXT1
3 NEXT1 SEIZE BAY
4 ADVANCE 120, 30
5 RELEASE BAY
6 TERMINATE
*
* MODEL SEGMENT 2
*
7 GENERATE 2880, FN$XPDIS, , , 2
8 QUEUE TRUBL
9 PREEMPT BAY
10 ADVANCE 150, FN$XPDIS
11 RETURN BAY
12 DEPART TRUBL
13 TERMINATE
*
* MODEL SEGMENT 3
*
14 GENERATE 1400, , 481, , 3
15 PREEMPT BAY, PR
16 ADVANCE 960
17 RETURN BAY
18 TERMINATE
*
* MODEL SEGMENT 4
*
19 TRANSFER , , , 1, 1, 2, F
20 WATCH MARK 1
21 ASSIGN 2, 0$TRUBL
22 TEST NE MP1, 0
23 TERMINATE LENTH, MP1
24 TRANSFER , WATCH
*
* MODEL SEGMENT 5
*
25 TRANSFER 7200. . 6241
26 TERMINATE 1
*
* CONTROL
*
START 5, , 1, 1
END
Логика работы модели
В моделе предполагается, что некоторое время, равное единице, соответствует 8 ч утра первого дня моделирования. Затем, первая (по счёту) ЭВМ выделенная диспетчером для планового осмотра, входит в модель, выйдя из GENERANE. Далее, каждая следующая первая ЭВМ, будет поступать в модель через 24 ч. ( блок 1, где операнд А=1440 ед. врем. , т. е числу минут в 24 ч. Первое появление 5 диспетчера на ВЦ произойдет в момент времени, равный 481(блок 14). Это соответствует окончанию восьмого часа. Второй раз диспетчер появится через 24 часа.
Транзакт обеспечивающий промежуточную выдачу: впервые появится во время, равное 6241, выходя из блока 25. Это число соответствует концу 8-го часа пятого дня моделирования. ( 24 х 4 = 96 ч, 96 + 8 = 104. 104 х 60 =6240, 6240 + 1 = 6241 ч). Следующий транзакт появится через пять дней.
Блок 19 позволяет вести моделирование до времени в 35041, что соответствует 25 дням плюс 8 ч, выраженных в минутах.
Приоритетная схема представлена в табл. 3. 2.
Таблица 3. 2.
| Сегмент модели | Интерпретация транзактов | Уровень приорит. |
| 3 | Диспетчер | 3 |
| 1 | ЭВМ, прибывающие на плановый осмотр | 2 |
| 2 | ЭВМ-сервер, поступающая на внеплановый ремонт | 2 |
| 4 | Транзакт, наблюдающий за очередью | 1 |
| 5 | Транзакты, обеспечивающие выдачу на печать | 0 |
Чтение таблицы сверху вниз эквивалентно просмотру цепи текущиж событий с начала и до конца моделирования