Особенности оценки надежности многократных технологических процессов

В многократных трудовых технологических процессах (МТТП) систематически выполняются одинаковые системы работ с целью обеспечения непрерывного выпуска продукции.

В качестве примера на рис.37 изображены реализации процесса выполнения двух последовательных операций с объемами работ V₁ и V₂ над тремя предметами производства (например, для информационной системы – над сообщениями, документами и т.п.). Каждая операция состоит в выполнении определенного объема работы V_j () для каждого предмета производства. Например, объем V₁ соответствует объему вводимых данных, а V₂ – объему редактируемых данных. Производительности на каждой однотипной операции приняты неизменными, однако для операций разного типа производительности могут быть разными.

Рис.37. возможные реализации многократного ТТП.

Наклонные отрезки сломанных линий изображают реализации процессов выполнения операций, горизонтальные отрезки начала выполнения операций над очередными предметами производства. Моменты времени завершения обработки каждого предмета производства обозначены t₁, t₂ и t₃.

В рассматриваемом случае для каждой операции имеется одно рабочее место (или один исполнитель). Поэтому каждая операция над очередным предметом производства может быть начата лишь после окончания такой же операции производимой на этом рабочем месте.

На рисунке наглядно видно, что соответствующий МТТП спроектирован неудачно. Из-за того, что значение времени выполнения двух последовательных операций сильно различаются, очередные предметы производства простаивают перед второй операцией, причем время простоя все время увеличивается.

Для исправления такого неудачного планирования МТТП необходимо объемы работ перераспределить между операциями так, чтобы операции выполнялись одинаковое время. При этом простои будут ликвидированы, будем иметь поточный ТТП. Пример такой организации многократного ТТП приведен на рис.38.

Рис.38. Реализация поточного технологического процесса.

На рис.38 колебания производительности на каждой операции практически незаметны. В действительности эти изменения производительности могут оказывать влияние на ход процесса, из-за чего «идеальный» поточный ТТП (рис.38) будет искажен, могут появиться простои.

Рассмотрим технологический процесс переработки данных, заключающийся в выполнении трех последовательных операций обработки информации определенного объема (рис.39).

Наклонный отрезок ломанной линии моделирует реализацию процесса переработки, горизонтальный отрезок – процесс ожидания начала обработки очередного сообщения. Начала ломанных линий сдвинуты друг относительно друга на интервалы времени, требующиеся для завершения исполнителем первой операции объема работ. Точки iH_j ­ соответствуют моментам начала выполнения j -ой операции обработки i -го сообщения.

Рис.39. Реализации процессов выполнения трех последовательных операций трех сообщений.

Точки iK_j соответствуют моментам окончания j -ой операции обработки i -го сообщения.

Поток завершения переработки отдельных сообщений характеризуется значениями интервалов T_ci между моментами завершения переработки (i-1)-го и i -го сообщений.

Математическая теория надежности многократных ТТП практически не разработана.

Для исследования надежности выполнения многократных ТТП применяются методы вероятностного моделирования на цифровых ЭВМ или методы вероятностного физического моделирования.