Russian Federation
The article considers the possibility of improving the quality of management of the technical condition of customs control facilities by reasonably planning the frequency of their technical services in the interest of reducing operating costs while ensuring the necessary level of efficiency and operability.
technical means of customs control, technical condition management, maintenance, frequency of technical services, optimization of solutions
Таможенный контроль является важной составляющей обеспечения национальной безопасности Российской Федерации. Он представляет собой совокупность мер, осуществляемых таможенными органами Российской Федерации в целях обеспечения соблюдения законодательства Российской Федерации и международных договоров, контроль исполнения которых возложен на таможенные органы России [1−8]. В современных условиях качественная реализация этих мер невозможна без применения технических средств таможенного контроля (ТСТК) [9−11]. Техническое обслуживание (ТО) ТСТК является существенной составной частью их эксплуатации [12, 37]. Один из важных параметров ТО – периодичность его проведения. Научное обоснование периодичности ТО ТСТК, с одной стороны, представляет собой сложную исследовательскую оптимизационную задачу [38−40]. С другой стороны, известные методы определения периодичности ТО носят достаточно общий характер и относятся к сложным системам вообще (см. например, [13−20]).
Все известные методы направлены на оптимизацию периодичности ТО, обеспечивающую максимум повышения средней наработки объекта на отказ. При этом учитывается либо календарная продолжительность эксплуатации объекта, либо его наработка (без дифференциального учета режимов его эксплуатации, что может существенно влиять на обоснованность периодов ТО). Для ТСТК оптимизация периодичности ТО требует учета особенностей ее эксплуатации как системы, функционирующей в чередующихся режимах «отдыха», приведения в готовность к работе и работы по прямому назначению.
Для большинства сложных систем, в том числе и ТСТК, основную календарную продолжительность эксплуатации составляет интервал нормальной работы, на котором функциональные элементы характеризуются практически постоянными параметрами потока отказов или средней наработкой на отказ
. Этот участок эксплуатации технических систем, как показано в [21], наиболее продолжителен и составляет 7−10 средних наработок на отказ (7-10
). Основу ТО для этого интервала эксплуатации составляет выявление неисправностей. Неисправности могут перерастать в отказы, поэтому их устранение при ТО позволяет поддерживать средний допустимый уровень параметра потока отказов
, в результате чего обеспечивается его постоянство [22−26]. Таким образом, этот вид работ при ТО не позволяет возрастать параметру потока отказов. Заметим, что при
характерен экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы. Исследования условий адекватности использования этого вида распределений приводятся в [27−31].
Параметр может быть снижен при проведении ТО на участке старения и износа, который для средств ТСТК составляет 0,3 - 0,5
. Здесь ТО включает замену элементов, которые изношены и могут отказать. Подробно эти вопросы исследованы в [32−36]. Поэтому рассмотрим оптимизацию периодичности ТО ТСТК на участке нормальной работы, где основу ТО составляет выявление и устранение неисправностей. Как уже отмечалось, это обеспечивает поддержание допустимого среднего уровня
. Кроме того, полезность ТО в этом случае определяется контролем состояния ТСТК, что обеспечивает своевременное обнаружение отказов. Отрицательное влияние ТО определяется:
а) вероятностью отказа ТСТК из-за включений ее подсистем в работу при проведении технических обслуживаний;
б) вероятностью запроса на использование ТСТК во время проведения технических обслуживаний.
Учитывая полезность и отрицательное влияние ТО на эксплуатацию ТСТК, можно сделать вывод о существовании оптимальной периодичности технических обслуживаний ТСТК определенного вида при установленном объеме работ. Оптимизируем периодичность ТО, проводимых по жесткой стратегии на основе календарного принципа.
Пусть объем работ по ТО ТСТК установлен и соответствует определенному виду ТО (например, ТО-1, ТО-2) и выполняется за время . На интервале времени
эксплуатации ТСТК производится
циклов его работы. Цикл работы ТСТК включает приведение его в готовность к работе, работу по прямому назначению. Средняя продолжительность цикла −
.
Пусть за время эксплуатации ТСТК проводится
технических обслуживаний рассматриваемого типа. Тогда суммарные затраты времени на проведение ТО этого вида составляют
часов, а периодичность
такого ТО равна
(1).
(так как ).
Заметим, что строго говоря, величина должна рассматриваться без затрат времени на ТО других видов.
Для определения оптимального времени , как следует из выражения (1), необходимо найти оптимальное число
технических обслуживаний при сформулированных условиях. В качестве целевой функции оптимизации примем (с учетом противоречивых факторов при проведении ТО) вероятность
благоприятных событий при проведении ТО:
(2),
где − вероятность безотказного состояния ТСТК на интервалах «отдыха» и работы по назначению;
− вероятность безотказного состояния ТСТК в течение времени проведения технических обслуживаний;
− вероятность отсутствия запроса на использование ТСТК во время проведения технических обслуживаний.
В соответствии с сущностью вероятности ее можно представить выражением
,
где − вероятность безотказного состояния ТСТК на совокупности интервалов «отдыха»
;
.
Для получения выражения для как функции от
учтем следующее.
1) Среднее значение параметра потока отказов за счет выявления и устранения неисправностей, которые могут перерасти в отказы уменьшится после проведения
технических обслуживаний, чем предотвращается возрастание
и обеспечивается
на участке нормальной работы ТСТК; поэтому можно записать:
,
где ,
− коэффициент, учитывающий снижение (невозрастание)
после одного ТО;
.
Тогда
.
2) Параметр потока отказов в режиме «отдыха», а раз меньше, чем в режиме работы
( ).
3) Так как рассматривается эксплуатация ТСТК на участке нормальной работы, где среднее значение примерно постоянно, то распределение времени безотказной работы ТСТК подчиняется экспоненциальному закону.
В связи с перечисленным можно представить вероятность в более конкретном виде:
(3)
или более приближенно
. (3а)
Учитывая сущность вероятности и используя подход, аналогичный выводу выражения для
, получим
,
где − вероятность безотказной работы ТСТК в течение времени выполнения одного ТО.
Более конкретно
(4)
или . (4a)
Вероятность ,
где − вероятность запроса на использование ТСТК по назначению во время проведения технического обслуживания.
Считая закон поступления запроса на использование ТСТК равновероятным, получим
(5).
Возвращаясь к выражению (2) и используя (3) – (5), получим
и после преобразований
(6).
Приближенно
и после преобразований получаем
(7).
В дальнейшем удобнее пользоваться вероятностью неблагоприятных событий:
и согласно выражению (7)
(8).
Из анализа выражения (8) следует, что при увеличении первое слагаемое возрастает, а второе – уменьшится. Следовательно, существует оптимальное значение
, которому соответствует
.
Обозначим:
С учетом этих обозначений выражение (8) примет вид
(8а).
Если – оптимальное количество технических обслуживаний на рассматриваемом интервале эксплуатации ТСТК, то должно быть
(9),
(10).
Тогда с учетом выражения (8а) неравенство (9) имеет вид
или
,
откуда после преобразований получаем неравенство
, решение которого дает результат
(11).
Поступая аналогично, из неравенства (10) находим
,
откуда имеем результат
(12).
На основании выражений (11) и (12) и с учетом того, что , можно считать, что
(13),
где .
С помощью выражений (13) и (1) определяется оптимальный период проведения ТО.
Представляет интерес исследование влияния величин различных параметров эксплуатации ТСТК на оптимальную величину . Для этого рассчитываем
и
при различных значениях параметров эксплуатации ТСТК (см. табл.).
Таблица
Оптимальные значения и
при различных параметрах эксплуатации ТСТК
|
№ п/п |
год |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ч |
недели |
месяцы |
||||||||
|
1 |
10 |
10-3 |
1,01 |
24 |
50 |
6 |
136 |
631 |
~ 4 |
1 |
|
2 |
10 |
10-3 |
1,001 |
24 |
50 |
6 |
137 |
626 |
~ 4 |
1 |
|
3 |
5 |
10-3 |
1,01 |
24 |
25 |
6 |
69 |
617 |
~ 4 |
1 |
|
4 |
10 |
10-4 |
1,01 |
24 |
50 |
6 |
43 |
1964 |
~ 12 |
3 |
|
5 |
10 |
10-3 |
1,01 |
24 |
50 |
3 |
192 |
448 |
~ 3 |
0,75 |
|
6 |
10 |
10-3 |
1,01 |
24 |
50 |
6 |
188 |
451 |
~ 3 |
0,75 |
Анализ табл. приводит к следующим выводам:
- Изменение параметра
(коэффициента обеспечения невозрастания
за счет влияния и устранения неисправностей) несущественно влияет на оптимальную величину
(см. строчки 1 и 2 табл.). Это объясняется тем, что
представляет собой усредненное значение параметра потока отказов на интервале эксплуатации ТСТК с
, т.е. на участке нормальной работы.
- Изменение общего времени
эксплуатации ТСТК (см. строки 2, 3 табл.) приводит к изменению
, но не влияет на величину
.
- Изменение параметра потока отказов
(см. строки 3, 4 табл.) существенно влияет на
и
.
- Продолжительность технического обслуживания
также существенно влияет на значения
и
(см. строки 1 и 5 табл.).
- Продолжительность цикла работы ТСТК по назначению
ощутимо влияет на
и
(см. строки 1 и 6 табл.).
Полученные соотношения позволят на стадиях создания ТСТК и предварительного построения системы ее технического обслуживания обоснованно определять периодичность ТО.
1. Anisimov E.G., Anisimov V.G., Saurenko T.N. Tamozhennaya politika v sisteme nacional'noy bezopasnosti rossiyskoy federacii // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2015. − № 1. − S. 14-19.
2. Chernysh A.Ya. Osnovy ekonomiki tamozhennogo dela / A.Ya Chernysh. [i dr.]. − Moskva: Rossiyskaya tamozhennaya akademiya, Kafedra ekonomiki tamozhennogo dela, 2012. − 205 s.
3. Anisimov V.G. Ekonomicheskiy i tamozhennyy risk-menedzhment / V.G. Anisimov [i dr.].- Moskva: Gosudarstvennoe kazennoe obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego obrazovaniya "Rossiyskaya tamozhennaya akademiya"., 2015. − 180 s.
4. Chernysh A.Ya., Anisimov E.G. Koncepciya postroeniya teorii tamozhennogo dela // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2009. − № 3. − S. 5-11.
5. Anisimov V.G. Obobschennyy pokazatel' effektivnosti vzaimodeystviya federal'nyh organov ispolnitel'noy vlasti pri reshenii zadach obespecheniya nacional'noy bezopasnosti gosudarstva / V.G. Anisimov [i dr.] // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. − 2017. − № 5-6 (107-108). − S. 101-106.
6. Lipatova N.G., Kozhevnikova V.V., Anisimov E.G., Baramzin S.V. Tamozhennyy kontrol' tovarov: zaprety i ogranicheniya. − Moskva: Rossiyskaya tamozhennaya akademiya, 2010. − 78 s.
7. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Bogoeva E.M. Model' racional'noy organizacii mezhdunarodnogo sotrudnichestva tamozhennyh organov pri provedenii tamozhennogo kontrolya // Tamozhennye, social'no-ekonomicheskie i pravovye innovacii na Dal'nem Vostoke Rossii: sbornik nauchnyh trudov. Collection of research papers. − Vladivostok, 2016. − S. 18-22.
8. Anisimov E.G., Saurenko T.N., Bogoeva E.M., Anisimov V.G. Quantitative evaluation of the direction of the state customs policy // Ekonomicheskie strategii EAES : problemy i innovacii: Sbornik materialov II Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii. − Moskva: Rossiyskiy universitet druzhby narodov. 2019. − S. 8-17.
9. Afonin P.N., Sigaev A.N. Teoriya i praktika primeneniya tehnicheskih sredstv tamozhennogo kontrolya. − Sankt-Peterburg, 2012. − 252 s.
10. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Afonin P.N., Gapov M.R., Saurenko T.N. Model' i metod optimizacii resheniy pri upravlenii razvitiem tehnicheskih sredstv tamozhennogo kontrolya // Tamozhennye chteniya - 2017. Sovremennaya nauka i obrazovanie na strazhe ekonomicheskih interesov Rossiyskoy Federacii: sbornik materialov Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferencii s mezhdunarodnym uchastiem. − 2017. − S. 11-21.
11. Anisimov E.G., Revin V.N., Sagaev M.V., Rumyancev D.V. Model' dlya formirovaniya resheniy po raspredeleniyu finansovyh resursov na razvitie tehnicheskih sredstv tamozhennogo kontrolya // Vestnik Rossiyskoy tamozhennoy akademii. − 2012. − № 2. − S. 31-38.
12. Afonin D.N., Afonin P.N. Organizaciya ekspluatacii tehnicheskih sredstv tamozhennogo kontrolya v tamozhennyh organah. − Sankt-Peterburg. 2021. − 120 s.
13. Nekotorye matematicheskie voprosy teorii obsluzhivaniya slozhnyh sistem / E.Yu. Barzilovich, V.A. Kashtanov.- Moskva: Sov. radio, 1971.- 272 s.
14. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Martyschenko L.A., Shatohin D.V. Metody operativnogo statisticheskogo analiza rezul'tatov vyborochnogo kontrolya kachestva promyshlennoy produkcii.-. Sankt-Peterburg, Tula: Mezhdunarodnaya akademiya informatizacii 2001. − 72 s.
15. Anisimov V.G., Anisimov E.G. Formal'naya struktura zadach standartizacii i unifikacii pri upravlenii razvitiem slozhnyh tehnicheskih sistem // Zaschita i bezopasnost'. − 2004. − № 4 (31). − S. 26-31.
16. Anisimov V.G. Model' i metod optimizacii plana podgotovki kosmicheskih sistem / V.G. Anisimov [i dr.] // Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk. − 2015. № 4 (89). − S. 34-39.
17. Anisimov V.G. Metody i modeli standartizacii i unifikacii v upravlenii razvitiem voenno-tehnicheskih sistem / V. G. Anisimov, E.G. Anisimov [i dr.]. − Moskva: Voennaya akademiya General'nogo shtaba Vooruzhennyh Sil Rossiyskoy Federacii. − 2004. − 279 s.
18. Tebekin A.V. Sposob formirovaniya kompleksnyh pokazateley kachestva innovacionnyh proektov i programm / A.V. Tebekin [i dr.] // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2018. − T. 4. № 11. − S. 30-38.
19. Anisimov E.G., Anisimov V.G., Penner Ya.A., Gar'kushev A.Yu. Metod raspredeleniya neodnorodnyh resursov pri upravlenii organizacionno-tehnicheskimi sistemami // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. − 2016. − № 3-4 (93-94). − S. 20−26.
20. Tebekin A.V. Evolyucionnaya model' prognoza chastnyh pokazateley innovacionnyh proektov (na primere tehnicheskih innovaciy) / A.V. Tebekin [i dr.] // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2019. − T. 5. − № 6. − S. 55-61.
21. Ekspluataciya avtomatizirovannyh sistem upravleniya/ B.S Abramenko, A.Ya. Maslov, L.N. Nemudruk. − Moskva: Ministerstvo oborony SSSR, 1984. − 485 s.
22. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Krikun V.M. Raspredelenie zadach pri vosstanovlenii tehniki i optimizaciya kolichestva privlekaemyh specialistov // V sbornike: Primenenie matematicheskogo modelirovaniya, vychislitel'noy tehniki i matematicheskih metodov v voenno-nauchnyh issledovaniyah: Doklady i tezisy vystupleniy na postoyanno deystvuyuschem seminare po voprosam metodologii voenno-nauchnyh issledovaniy i ispytaniy slozhnyh tehnicheskih sistem. - Ministerstvo oborony SSSR. 1991. − S. 121.
23. Anisimov E.G. Teoreticheskie osnovy sozdaniya sistem podderzhki prinyatiya resheniy v interesah kompleksnoy transportnoy bezopasnosti / E.G. Anisimov [i dr.] // Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk. − 2015. − № 3 (88). − S. 10-15.
24. Anisimov V.G. Risk-orientirovannyy podhod k organizacii kontrolya v podsistemah obespecheniya bezopasnosti informacionnyh sistem / V.G. Anisimov, E.G. Anisimov [i dr.] // Problemy informacionnoy bezopasnosti. Komp'yuternye sistemy. − 2016. − № 3. − S. 61-67.
25. Zegzhda P.D. Effektivnost' funkcionirovaniya komp'yuternoy seti v usloviyah vredonosnyh informacionnyh vozdeystviy / P.D. Zegzhda [i dr.] // Problemy informacionnoy bezopasnosti. Komp'yuternye sistemy. − 2021. − № 1 (45). − S. 96-101.
26. Zaychenko, I., Grashchenko, N., Saurenko, T., ...Anisimov, E., Zhigulin, V. Models for predicting damage due to accidents at energy objects and in energy systems of enterprises // E3S Web of Conferences, 2019, 110, 02041.
27. Balyasnikov V.V. Model' prichinnogo analiza na osnove ispol'zovaniya dannyh ob osobyh situaciyah / V.V. Balyasnikov [i dr.] // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. − 2015. −№ 1-2. − S. 31 - 38.
28. Anisimov V.G. Primenenie matematicheskih metodov pri provedenii dissertacionnyh issledovaniy / V.G. Anisimov [i dr.]. − Moskva: Rossiyskaya tamozhennaya akademiya, 2011. − 514 s.
29. Avdeev M.M. Informacionno-statisticheskie metody v upravlenii mikroekonomicheskimi sistemami / M.M. Avdeev. − Sankt-Peterburg; Tula: Mezhdunarodnaya akademiya informatizacii. 2001. − 139 s.
30. Anisimov V.G., Anisimov E.G., Chudakov Yu.V. Teoriya veroyatnostey.- Sankt-Peterburg: Mihaylovskaya voennaya artilleriyskaya akademiya, 2010. − 188 s.
31. Alekseev O.G., Anisimov V.G., Anisimov E.G. Modeli raspredeleniya sredstv porazheniya v dinamike boya. − Leningrad: Ministerstvo oborony SSSR. 1989. − 109 s.
32. Staroselec V.G., Bondarenko S.O. Analiz podsistemy tekuschego remonta komandno-shtabnyh mashin upravleniya // Izvestiya Rossiyskoy akademii raketnyh i artilleriyskih nauk. − 2015. − № 2 (87). − S. 30-35.
33. Metody i modeli optimizacii v upravlenii razvitiem slozhnyh tehnicheskih sistem/ V.G. Anisimov, E.G. Anisimov, [i dr.]. − Sankt-Peterburg, 2004. − 279 s.
34. Staroselec V.G., Bondarenko S.O. Analiz i sintez planovo-predupreditel'noy sistemy remontov komandno-shtabnyh mashin upravleniya // Voprosy oboronnoy tehniki. Seriya 16: Tehnicheskie sredstva protivodeystviya terrorizmu. − 2017. − № 11-12 (113-114). − S. 44-50.
35. Anisimov V., Anisimov E., Sonkin M. A resource-and-time method to optimize the per-formance of several interrelated operations // International Journal of Applied Engineering Research. 2015. T. 10. № 17. S. 38127-38132.
36. Bondarenko S.O. Obosnovanie resheniy o predupreditel'noy zamene elementov tehnicheskih sredstv tamozhennogo kontrolya pri upravlenii organizaciey ih obsluzhivaniya i remonta // Zhurnal tehnicheskih issledovaniy. − 2019. − T. 5. − № 1. − S. 26-33.
37. Tebekin A.V. Upravlenie kachestvom. Uchebnik / Moskva, 2020. Ser. 76 Vysshee obrazovanie (2-e izd., per. i dop.).
38. Tebekin A.V. Metody prinyatiya upravlencheskih resheniy. Uchebnik / Moskva, 2020. Ser. 76. Vysshee obrazovanie (1-e izd.)
39. Tebekin A.V., Tebekin P. A. Klassifikaciya metodov prinyatiya upravlencheskih resheniy na osnove optimizacii pokazateley effektivnosti. // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2018. − T. 4. − № 4. − S. 13-24.
40. Tebekin A.V. Prinyatie upravlencheskih resheniy na osnove metodov programmirovaniya kak podgruppy metodov optimizacii pokazateley effektivnosti. // Zhurnal issledovaniy po upravleniyu. − 2018. − T.4. − № 9. − S. 34-44.
