<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">sustain</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Надежность</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dependability</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1729-2646</issn><issn pub-type="epub">2500-3909</issn><publisher><publisher-name>RAMS Journal Limited liability company</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.21683/1729-2646-2022-22-3-11-20</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">sustain-479</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ В ЗАДАЧАХ НАДЕЖНОСТИ И БЕЗОПАСНОСТИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SYSTEM ANALYSIS IN DEPENDABILITY AND SAFETY</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Оценка показателей достаточности комплекта запасных частей, инструментов и принадлежностей для источников бесперебойного питания центра обработки данных по паспортным данным</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Assessing the sufficiency indicators of a set of spare parts, tools and accessories for uninterruptible power supplies of a data centre using data sheet specifications</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Жаднов</surname><given-names>В. B.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zhadnov</surname><given-names>V. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Жаднов Валерий Владимирович – кандидат технических наук, доцент</p><p>Москва</p><p> </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Velery V. Zhadnov, Candidate of Engineering, Associate Professor</p><p>Moscow,</p></bio><email xlink:type="simple">asonika-k@yandex.ru</email></contrib></contrib-group><pub-date pub-type="collection"><year>2022</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>09</month><year>2022</year></pub-date><volume>22</volume><issue>3</issue><fpage>11</fpage><lpage>20</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Жаднов В.B., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Жаднов В.B.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zhadnov V.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.dependability.ru/jour/article/view/479">https://www.dependability.ru/jour/article/view/479</self-uri><abstract><sec><title>Цель</title><p>Цель. Предложить подход к оценке параметров комплекта запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП) по паспортным данным для промышленных источников бесперебойного питания (ИБП) центров обработки данных с применением современных методик. </p></sec><sec><title>Методы</title><p>Методы. В статье применяются методы теории надежности, теории марковских процессов, методы оптимизации. </p></sec><sec><title>Результаты</title><p>Результаты. С использованием предложенного подхода для магистрально-модульных ИБП, имеющих резервирование с восстановлением и ограниченный ЗИП, определены этапы параметрического синтеза комплекта ЗИП. Для каждого этапа обосновано применение математических моделей, необходимых для расчета характеристик и параметров надежности комплектующих силовых модулей по показателям надежности ИБП, а также математические модели, связывающие показатели достаточности комплекта ЗИП с его параметрами. Использование этих моделей позволяет по паспортным данным об показателях показателям безотказности, ремонтопригодности и готовности ИБП рассчитать интенсивности отказов и восстановлений их силовых модулей, а также среднего времени до отказа и среднего времени до восстановления. В свою очередь полученные характеристики надежности являются исходными данными для расчета значений показателей достаточности комплекта ЗИП (среднего времени задержки удовлетворения заявок). Использование величины среднего времени задержки удовлетворения заявок комплектом ЗИП в качестве критерия для среднего времени до восстановления силового модуля позволяет сделать вывод о принципиальной возможности обеспечения заявленных в документации показателей надежности при его эксплуатации, а, следовательно, и о возможности применения этого ИБП. Если такая возможность существует, то используя значение среднего времени задержки удовлетворения заявок в качестве ограничения, а также с учетом ограничений на начальный уровень запасов в комплекте ЗИП, можно синтезировать комплект ЗИП (выбрать стратегию пополнения и определить ее параметры (время доставки и др.)). Сравнение логистических возможностей и полученных в итоге данных для выбранной стратегии пополнения позволит сделать окончательный вывод о возможности сохранения заявленных характеристик надежности ИБП в течение всего времени эксплуатации. С использованием предложенного подхода проведен синтез параметров одиночного комплекта запасных частей, инструмента и принадлежностей на примере ИБП «Protect 3.M». </p></sec><sec><title>Заключение</title><p>Заключение. Предлагаемый в статье подход позволяет для промышленных ИБП, построенных по магистрально-модульной архитектуре с резервированием и восстановлением оценить, как принципиальную возможность обеспечения надежности, заявленной в документации на них, так и экономическую целесообразность их применения. Кроме того, если принципиальная возможность обеспечения надежности ИБП существует, но эксплуатационные затраты на ее поддержание неприемлемы, то следует оценить возможность сокращения числа ремонтных бригад (снижение затрат на их содержание) и/или применения более эффективных способов резервирования (смешанное резервирование, смешанное резервирование с ротацией и др.). Однако следует иметь в виду, что предложенный подход, основанный на использовании математических моделей не гарантирует 100% точности оценки параметров комплекта ЗИП, т.к. использованные в нем математические модели, как и любые другие модели, имеют ограниченную точность и полученные с их помощь результаты требуют экспериментального подтверждения либо испытаниями, либо подконтрольной эксплуатацией.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>Aim</title><p>Aim. To suggest a method of estimating the parameters of a set of spare parts, tools and accessories (SPTA) according to data sheet specifications for industrial uninterruptible powers supplies (UPS) of data centres using state-of-the-art techniques. </p></sec><sec><title>Methods</title><p>Methods. The paper uses methods of the dependability theory, the Markov process theory and the optimisation method. </p></sec><sec><title>Results</title><p>Results. Using the suggested approach, the stages of parametric synthesis of an SPTA kit were defined for mainline modular UPS that feature redundancy with repair and limited SPTA. For each stage, the application of mathematical models required for calculating the dependability characteristics and parameters of power module components based on UPS dependability indicators is substantiated along with the mathematical models that associate the sufficiency indicators of an SPTA kit with its parameters. Those models allow calculating the failure and recovery rates of UPS power modules, as well as the mean time to failure and restoration based on the data sheet specifications of reliability, maintainability and availability. In turn, the obtained dependability characteristics are the input data for calculating the SPTA sufficiency values (average delay in meeting a request). Using the value of average delay in meeting a request with an SPTA kit as a criterion for the mean time to power module restoration allows suggesting that it is, in principle, possible to ensure the specified dependability indicators in the course of its operation, and, therefore, such UPS can be used. Should the latter be possible, then using the value of average delay in meeting a request as a restriction, while taking into account the restrictions on the initial SPTA inventory, will allow synthesising the SPTA kit (select a replenishment strategy and define its parameters (delivery time, etc.). Comparing the logistical capabilities and the resulting data for the selected replenishment strategy will allow making a final conclusion regarding the capability to maintain the specified UPS dependability characteristics throughout the operation period. Using the above method, the parameters were synthesised of a single kit of spare parts, tools and accessories, using the Protect 3.M UPS as an example. </p></sec><sec><title>Conclusion</title><p>Conclusion. The approach suggested in the paper allows estimating both the general feasibility of ensuring the specified dependability, and the economic expediency of using industrial mainline modular UPS with redundancy and recovery. Additionally, if ensuring the UPS dependability is possible, but the operating costs of its maintenance are unacceptable, the possibility of reducing the number of repair teams (reducing the cost of their deployment) and/or using more efficient redundancy methods (mixed redundancy, mixed redundancy with rotation, etc.) should be evaluated. However, it should be taken into consideration that the proposed approach based on the use of mathematical models does not guarantee a 100% accuracy of SPTA parameter estimation, as the mathematical models that it uses, like any other models, have a limited accuracy and the results obtained with their help require experimental confirmation by means of testing or controlled operation.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>надежность</kwd><kwd>готовность</kwd><kwd>источники бесперебойного питания</kwd><kwd>комплект ЗИП</kwd><kwd>эксплуатационные затраты.</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>dependability</kwd><kwd>availability</kwd><kwd>uninterruptible power supply</kwd><kwd>SPTA</kwd><kwd>operating costs</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р 30134-1-2018 Информационные технологии. Центры обработки данных. Ключевые показатели эффективности. Часть 1. Основные положения и общие требования. М.: Стандартинформ, 2018. IV. 10 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST R 30134-1-2018. Information technology. Data centres. Key performance indicators. Part 1. Overview and general requirements. Moscow: Standartinform; 2018. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">TIA-942. Data Center Standards Overview. ADC. 2006.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">TIA-942. Data Center Standards Overview. ADC; 2006.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Модульный источник бесперебойного питания (ИБП), параллельное резервирование, стоечное исполнение 15 кВА-120 кВА. Волгоград. ООО «СИМЭНЕРГО» [электронный ресурс]. URL: https://simenergo.com/catalog/stancii/istochniki_bespereboynogo_pitaniya/aeg_power_solutions/ibp_aeg_protect_3_m_15_120_kva (дата обращения: 10.14.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[Modular uninterruptible power supply (UPS), parallel redundancy, rack-mounted design 15 kWA120 kWA. Volgograd. OOO SIMENERGO]. (accessed: 10.14.2021). Available at: https://simenergo.com/catalog/ stancii/istochniki_bespereboynogo_pitaniya/aeg_power_ solutions/ibp_aeg_protect_3_m_15_120_kva. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.002-2015. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Термины и определения. М.: Стандартинформ, 2016. IV. 23 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.002-2015. Dependability in technics. Terms and definitions. Moscow: Standartinform; 2016. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.003-2016. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Состав и общие правила задания требований по надежности. М.: Стандартинформ, 2017 IV. 18 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.003-2016. Industrial product dependability. Contents and general rules for specifying dependability requirements. Moscow: Standartinform; 2017. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жаднов В. В. Анализ требований к надежности центров обработки данных // Труды Международного симпозиума «Надежность и качество». Т. 1. Пенза: Издательство ПГУ, 2021. C. 247-251.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhadnov V.V. [Analysis of data centre dependability requirements]. In: [Proceedings of the International Symposium Dependability and Quality. Vol. 1]. Penza: PSU Publishing; 2021. Pp. 247-251. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ОСТ 4Г 0.012.242-84. Отраслевой стандарт. Аппаратура радиоэлектронная. Методика расчета показателей надежности. М.: ВНИИ, 1985. 49 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">OST 4G 4.012.013-84. [Industry standard. Electronic equipment. Method for dependability indicator calculation]. Moscow: VNII; 1985. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.507-2015. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Запасные части, инструменты и принадлежности. Оценка и расчет запасов. М.: Стандартинформ, 2016. III. 48 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.507-2015. Reliability in technique. Spare parts, tools and accessories. Evaluation and calculation of reserves. Moscow: Standartinform; 2016. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ 27.002-89. Межгосударственный стандарт. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1990. 37 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST 27.002-89. Industrial product dependability. General concepts. Terms and definitions. Moscow: Standartinform; 1990. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">ГОСТ Р 51901.14-2007. Менеджмент риска. Структурная схема надёжности и булевы методы. М. Стандартинформ. 2008. IV. 23 С.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">GOST R 51901.14-2007 Risk management. Reliability block diagram and Boolean methods. Moscow: Standartinform; 2008. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Строганов А., Жаднов В., Полесский С. Обзор программных комплексов по расчету надёжности сложных технических систем // Компоненты и технологии. 2007. № 5. С. 183-190.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Strogonov A., Zhadnov V., Polessky S. [Overview of software suites for complex technical system dependability computation]. [Components and technologies] 2007;5:183(in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аварии в ЦОДах: статистика – вещь упрямая // ЦОДы РФ. 2013. № 13. С. 30-33.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Data Center Emergency: Statistics is a Stubborn Thing. DC Journal 2015;13:30-33. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Аверьянов Д., Куперман М. Правда «пяти девяток» // ИКС. 2010. № 6. С. 84-87.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Averianov D., Kuperman M. [The truth of the “five nines”]. IKS 2010;6:84-87. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Куперман М.Б. Аверьянов Д.Е. Подход к оценке надежности кластерных структур. // Научные ведомости. Сер. История. Политология. Экономика. Информатика. 2010. № 13. Вып. 15/1. С. 143-149.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kuperman M.B., Averjanov D.E. Models are resulted and parities are received for cluster reliability estimation. Nauchnye vedomosti BelGU. Ser. Istoriya. Politologiya. Ekonomika. Informatika 2010;13:143-149. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Пример расчета «коэффициента готовности» для IT-системы. Хабр [электронный ресурс]. URL: https://habr.com/ru/post/418769/ (дата обращения: 10.14.2021).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">[An example of “availability coefficient” calculation for an IT system]. (accessed 10.14.2021). Available at: https://habr.com/ru/post/418769/. (in Russ.).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гончаров В.А. Методы оптимизации: учебное пособие. М.: МИЭТ, 2008. 188 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Goncharov V.A. [Methods of optimization: a study guide]. Moscow: MIET; 2008. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">АСОНИКА-К-ЗИП 4.0 Жаднов В.В., Полесский С.Н. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ RU 2013661642, 11.12.2013. Заявка № 2013619731 от 25.10.2013.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhadnov V.V., Polessky S.N. ASONIKAK-ZIP 4.0. Certificate of registration of a computer program RU 2013661642, 11.12.2013. Application no. 2013619731 of 25.10.2013. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жаднов В.В., Лукина А.С., Целищев И. С. Оценка эффективности способов резервирования магистрально-модульных источников вторичного электропитания // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2021. Т. 64. № 9. С. 741-751. DOI: 10.17586/00213454-2021-64-9-741-751.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zhadnov V.V., Lukina A.S., Tselishchev I.S. [Evaluating the efficiency of the redundancy methods of modular mainline secondary power sources]. Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy. Priborostroenie 2021;64(9):741-751. DOI: 10.17586/0021-3454-2021-649-741-751. (in Russ.)</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
