novtexmechМехатроника, автоматизация, управлениеMekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie1684-64272619-1253Commercial Publisher «New Technologies»10.17587/mau.27.21-33novtexmech-1913Research ArticleАВТОМАТИЗАЦИЯ И УПРАВЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМИ ПРОЦЕССАМИ И ПРОИЗВОДСТВАМИAUTOMATION AND CONTROL TECHNOLOGICAL PROCESSESПроактивное управление технико-экономическим устареванием сложной организационно-технической системы непрерывного примененияProactive Management of the Technical and Economic Obsolescence of a Complex Organizational and Technical System of Continuous ApplicationСоколовБ. ВSokolovB. V.

Б. В. Соколов, д-р техн. наук, проф., гл. науч. сотр.

г. Санкт-Петербург

B. V. Sokolov

St. Petersburg, 199178

sokolov_boris@inbox.ruМироновА. Н.MironovA. N.

А. Н. Миронов, д-р техн. наук, проф., проф. каф.

г. Санкт-Петербург

A. N. Mironov

St. Petersburg, 197198

mironov-anik@yandex.ruШестопаловаО. Л.ShestopalovaO. L.

О. Л. Шестопалова, канд. техн. наук, доц., зав. каф.

O. L. Shestopalova

Moscow, 125993

neman2004@mail.ruСПб ФИЦ РАНРоссияFederal Research Center of the Russian Academy of Sciences (FICRAN)Russian FederationВоенно-космическая академия имени А. Ф. МожайскогоРоссияMilitary Space Academy named after A. F. Mozhaisky (VKA)Russian FederationМосковский авиационный институт (национальный исследовательский университет)РоссияMoscow Aviation Institute (National Research University)Russian Federation2026170120262712133Copyright © Commercial Publisher «New Technologies», 20262026Commercial Publisher «New Technologies»Commercial Publisher «New Technologies»https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://mech.novtex.ru/jour/article/view/1913

Рассматриваются особенности влияния морального устаревания комплектующих изделий, сопровождающегося снижением их доступности из-за снятия с производства, на технико-экономическую эффективность функционирования сложных органицациионно-технических систем непрерывного применения. Выявлена связь между снижением доступности запасных элементов и возрастанием длительности вынужденных простоев функционирования системы. Предложено компенсировать технико-экономическое устаревание за счет проактивного управления устареванием, связанного с заблаговременным принятием мер по формированию запасов элементов на основе прогнозов остаточного срока службы сложной организационно-технической системы по критерию снижения технико-экономической эффективности. Изложены основные результаты разработки математической модели прогнозирования полного и остаточного ресурсов сложной организационно-технической системы по критерию технико-экономической эффективности. Введены понятия "предельного состояния сложной организационно-технической системы по критерию снижения технико-экономической эффективности", "полного срока службы до технико-экономического устаревания" и "остаточного срока службы до технико-экономического устаревания" сложной организационно-технической системы. Приведены результаты разработки математической модели прогнозирования полного и остаточного сроков службы сложной организационно-технической системы по критерию технико-экономического устаревания. В математической модели учтены затраты на создание системы, обеспечение ее эксплуатации с требуемой надежностью и стоимость ущерба от вынужденных простоев. Построены графики зависимости от времени результирующего полезного фактического эффекта от функционирования системы с учетом возрастания интенсивностей отказа и снижения интенсивности восстановления комплектующих элементов, отражающих совместное влияние физического старения и морального устаревания. Приведен алгоритм и пример прогнозирования полного и остаточного сроков службы до технико-экономического устаревания сложной организационно-технической системы непрерывного применения.

The article discusses the impact of the obsolescence of components, which is accompanied by a decrease in their availability due to their removal from production, on the technical and economic efficiency of complex organizational and technical systems of continuous use. The article reveals a link between the decrease in availability of spare parts and an increase in the duration of forced system downtime. It is proposed to compensate for technical and economic obsolescence by proactive management of obsolescence associated with the early adoption of measures to form reserves of elements based on forecasts of the residual service life of a complex organizational and technical system based on the criterion of decreasing technical and economic efficiency. The paper presents the main results of the development of a mathematical model for predicting the full and residual resources of a complex organizational and technical system based on the criterion of technical and economic efficiency. The paper introduces the concepts of "ultimate state of a complex organizational and technical system based on the criterion of reduced technical and economic efficiency," "full service life before technical and economic obsolescence," and "residual service life before technical and economic obsolescence" of a complex organizational and technical system. The paper presents the results of the development of a mathematical model for predicting the full and residual service life of a complex organizational and technical system based on the criterion of technical and economic obsolescence. The mathematical model takes into account the costs of creating the system, ensuring its operation with the required reliability, and the cost of damage caused by forced downtime. The article presents graphs showing the dependence of the resulting useful actual effect of the system’s operation on time, taking into account the increasing failure rates and decreasing recovery rates of components, which reflect the combined effects of physical aging and obsolescence. The article also provides an algorithm and an example of predicting the total and residual service life of a complex organizational and technical system for continuous use before it becomes technically and economically obsolete.

сложная организационно-техническая система непрерывного примененияморальное устареваниетехнико-экономическое устареваниепроактивное управление устареваниемcomplex organizational and technical system of continuous applicationmoral obsolescencetechnical and economic obsolescenceproactive management of obsolescenceИсследование выполнено за счет средств госбюджетной темы НИР FFZF-2025-0020.The study was funded by the FFZF-2025-0020 research project.ReferencesКочанов И. А, Смирнов А. В. Особенности информационного обеспечения систем управления сложными организационно-техническими системами // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2021. № 9. С. 303—307. DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-303-307.Kochanov I. A., Smirnov A. V. Features of information support for complex organizational and technical systems management systems, Izvestiya of Tula State University. Technical Sciences, 2021, no. 9, pp. 303—307 (in Russian), DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-303-307.Cоловьев И. В. Проблемы исследования сложной организационно-технической системы // Вестник МГТУ МИРЭА. 2013. № 1 (1). С. 20—40.Solovyov I. V. Problems of researching a complex organizational and technical system, Herald of MSTU MIREA, 2013, no. 1 (1), pp. 20—40 (in Russian).Буравцев А. В., Цветков В. Я. Анализ структуры сложной организационно-технической системы // Информационные технологии. 2018. Т. 24, № 1. С. 27—32.Buravtsev A. V., Tsvetkov V. Ya. Analysis of the structure of a complex organizational and technical system, Information Technologies, 2018, vol. 24, no. 1, pp. 27—32 (in Russian).Корнаков А. Н. Модель сложной организационнотехнической системы // Перспективы науки и образования. Международный электронный научный журнал. 2015. № 2 (14). С. 44—50.Kornakov A. N. Model of a complex organizational and technical system, Prospects For Science And Education, International Electronic Scientific Journal, 2015, no. 2 (14), pp. 44—50 (in Russian).Соколов Б. В., Миронов А. Н., Шестопалова О. Л. Управление устареванием мехатронных систем на основе мониторинга деградации ресурсной отказоустойчивости. // Мехатроника, автоматизация, управление. 2024. Т. 25, № 12. С. 624—632. DOI: 10.17587/mau.25.624-632.Sokolov B. V., Mironov A. N., Shestopalova O. L. Managing the mechatronic systems obsolescence based on monitoring of resource fault tolerance, Mechatronics, Automation, Control, 2024, no. 25 (12), pp. 624—632, DOI: 10.17587/mau.25.624-632 (in Russian).Агаев Б., Лапов Д., Мамметбаев А. Экстенсивное непрерывное производство в сельском хозяйстве и интенсивные методы // IN SITU. 2023. № 1. С. 21—23.Agaev B., Lapov D., Mammetbaev A. Extensive continuous production in agriculture and intensive methods, IN SITU, 2023, no. 1, pp. 21—23 (in Russian).Соколов Б. В., Миронов А. Н., Шестопалова О. Л. Проактивная модернизация информационных систем на основе мониторинга функционального устаревания // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: Системный анализ и информационные технологии. 2023. № 2. С. 5—21.Sokolov B. V., Mironov A. N., Shestopalova O. L. Proactive modernization of information systems based on monitoring of functional obsolescence, Bulletin of the Voronezh State University. Series: System analysis and Information Technology, 2023, no. 2, pp. 5—21 (in Russian).Alelyani T., Michel R., Yang Ye., Wade J., Verma D., Törngren M. A. A literature review on obsolescence management in COTS-centric cyber physical systems // Procedia Computer Science. 2019. N. 153. P. 135—145.Alelyani T., Michel R, Yang Ye, Wade J., Verma D., Törngren M. A. A literature review on obsolescence management in COTS-centric cyber physical systems, Procedia Computer Science, 2019, no. 153, pp. 135—145.Cees B., Mo J. Obsolescence management of commercialoffthe-shelf (COTS) in defense systems // Concurrent Engineering Approaches for Sustainable Product Development in a MultiDisciplinary Environment. London, Springer, 2013. P. 621—632.Cees B., Mo J. Obsolescence management of commercialoff- the-shelf (COTS) in defense systems, Concurrent Engineering Approaches for Sustainable Product Development in a Multi-Disciplinary Environment, London, Springer, 2013, pp. 621—632.Rajagopal S., Erkoyuncu J. A., Roy R. Impact of Software Obsolescence in Defence Manufacturing Sectors // Procedia CIRP. 2015. N. 28. P. 197—201.Rajagopal S., Erkoyuncu J. A., Roy R. Impact of Software Obsolescence in Defence Manufacturing Sectors, Procedia CIRP, 2015, no. 28, pp. 197—201.Mu oz J., Gonz lez R. et al. Key Challenges in Software Application Complexity and Obsolescence Management within Aerospace Industry // Procedia CIRP. 2015. N. 37. P. 24—29.Mu oz J., Gonz lez R. Key Challenges in Software Application Complexity and Obsolescence Management within Aerospace Industry, Procedia CIRP, 2015, no. 37, pp. 24—29.Rajagopal S., Erkoyuncu J. A., Roy R. Software Obsolescence in Defence // Procedia CIRP. 2014. N. 22. P. 76—80.Rajagopal S., Erkoyuncu J. A., Roy R. Software Obsolescence in Defence, Procedia CIRP, 2014, no. 22, pp. 76—80.Sandborn P., Prabhakar V. The Forecasting and Impact of the Loss of Critical Human Skills Necessary for Supporting Legacy Systems // IEEE Transactions on Engineering Management. 2015. Vol. 62, N. 3. P. 361—371.Sandborn P., Prabhakar V. Forecasting and Impact of the Loss of Critical Human Skills Necessary for Supporting Legacy Systems, IEEE Transactions on Engineering Management, 2015, vol. 62, no. 3, pp. 361—371.Trabelsi I., Zolghadri M., Zeddini B., Barkallah M., Haddar M. Prediction of obsolescence degree as a function of time: A mathematical formulation // Computers in Industry. 2021. Vol. 129. P. 11—21. DOI: 10.1016/j.compind.2021.103470.Trabelsi I., Zolghadri M, Zeddini B., Barkallah M., Haddar M. Prediction of obsolescence degree as a function of time: A mathematical formulation, Computers in Industry, 2021, vol. 129, рp. 11—21, DOI: 10.1016/j.compind.2021.103470.Bartels B., Ermel U., Pecht M., Sandborn P. Strategies to the prediction, mitigation and management of product obsolescence. New Jersey, Canada: John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, 2012, 290 p.Bartels B., Ermel U., Pecht M., Sandborn P. Strategies to the prediction, mitigation and management of product obsolescence, New Jersey, Canada, John Wiley & Sons, Inc., Hoboken, 2012, 290 p.Zheng L., Terpenny J., Sandborn P. Design Refresh Planning Models for Managing Obsolescence // IIE Transactions. 2015. Vol. 47, N. 12. P. 1407—1423.Zheng L., Terpenny J., Sandborn P. Design Refresh Planning Models for Managing Obsolescence, IIE Transactions, 2015, vol. 47, no. 12, рp. 1407—1423.Sandborn P. Design for Obsolescence Risk Management // Procedia CIRP. 2013. N. 11. P. 15—22.Sandborn P. Design for Obsolescence Risk Management, Procedia CIRP, 2013, no. 11, рp. 15—22.Gerasimou S. Technical Obsolescence Management Strate gies for Safety-Related Software for Airborne Systems // Federation of International Conferences on Software Technologies: Applications and Foundations. Springer, Cham, 2017.Gerasimou S. Technical Obsolescence Management Strategies for Safety-Related Software for Airborne Systems, Federation of International Conferences on Software Technologies: Applications and Foundations, Springer, Cham, 2017.Prabhakar V., Varun J., Sandborn P. A model for Compa ring Sourcing Strategies for Parts in Long Life Cycle Products Subject to Long-Term Supply Chain Disruptions // International Journal of Product Lifecycle Management. 2013. Vol. 6, N. 3. P. 228—249.Prabhakar V., Varun J., Sandborn P. A model for Comparing Sourcing Strategies for Parts in Long Life Cycle Products Subject to Long-Term Supply Chain Disruptions. International Journal of Product Lifecycle Management, 2013, vol. 6, no. 3, рp. 228—249.Baker A. Configurable Obsolescence Mitigation Methodologies // Procedia CIRP. 2013. N. 11. P. 352—356.Baker A. Configurable Obsolescence Mitigation Methodologies, Procedia CIRP, 2013, no. 11, рp. 352—356.Ефремов Л. В. Практика вероятностного анализа надежности техники с применением компьютерных технологий. СПб.: Наука, 2008 216 с.Efremov L. V. The practice of probabilistic analysis of technical reliability using computer technologies, St. Petersburg, Nauka, 2008, 216 p. (in Russian).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.