Delist.ru

Автоматизация поддержки управленческих решений при организации наукоемкого производства на основе гибкой обратной связи (11.01.2013)

Автор: Краснов Юрий Алексеевич

Ситуация усложняется, когда необходимо формировать новые мероприятия. По результатам оценки состояния eij i-го управляемого процесса в tj момент времени и просмотра содержания плана-сценария Pm? руководитель назначает новое управленческое мероприятие:

. Структурная схема управленческой деятельности

Для этого мероприятия он определяет дату проведения d?, в соответствии с которой мероприятие

включается в план i-го управляемого процесса Рmid.

. Действия, связанные с корректировкой плана-диспетчера, производятся тогда, когда датой проведения нового мероприятия является dv(d?=dv).

Свою деятельность в период dv+1, как и в предыдущий период d?, руководитель начинает с оценки состояний управленческих процессов и затем действует по логической схеме, которая не отличается от рассмотренной.

Предложенная поведенческая модель управленческой деятельности составляет основу для создания инструментальных средств. Поэтому при построении СПУД необходимо включение в ее архитектуру особенности этой модели, базирующейся на процедурах оценки состояния управляемых процессов, назначения, планирования, диспетчирования, выполнения управленческих процедур и реализации управляющих воздействий.

Техническое обслуживание и ремонт сложных технологических и транспортных машин, несомненно, можно отнести к разряду наукоемкого производства, так предусматривает разработку новых схем, обеспечение требуемой надёжности, экологической чистоты и безопасности обслуживания. Это определило ряд частных задач, решенных в диссертации и направленных на проблемы диагностики, отказов и замены агрегатов. Все эти перечисленные задачи непременно присутствуют в наукоемком производстве, и их решение позволяет организовать обратную связь для формирования управленческих мероприятий на основе прогнозных моделей.

Все аккумуляторные батареи (АКБ), находящиеся в эксплуатации, были разбиты на три группы: АКБ, по своим параметрам удовлетворяющие нормативам, соответствующим сезону эксплуатации (группа I). АКБ, сохраняющие работоспособность, но по своим параметрам (степень заряженности) не удовлетворяющие действующим нормативам (группа II). АКБ, находящиеся в ремонте, новые батареи, подготавливаемые к эксплуатации и аккумуляторные батареи, подлежащие списанию (буферная группа III).

В модели были приняты следующие обозначения:

- A(t), B(t) - распределение аккумуляторных батарей по времени нахождения в эксплуатации соответственно в I, II и III группах;

- (1(t) - соответственно плотность распределения и интенсивность потока переходов аккумуляторных батарей из группы I в группу II;

- (2(t) - соответственно плотность распределения и интенсивность потока переходов аккумуляторных батарей из группы II в группу !;

- ((t) - плотность потока выхода в ремонт или на списание и плотность потока поступлений новых и отремонтированных аккумуляторных батарей в эксплуатацию.

. Распределение изменения технического состояния аккумуляторных батарей

Приняты обозначения: A(t) - распределение аккумуляторных батарей в группе А по времени эксплуатации с момента перехода аккумуляторных батарей в данную группу; B(t) - распределение аккумуляторных батарей в группе В по времени эксплуатации с момента перехода аккумуляторных батарей в данную группу. В работе получены аналитические выражения для A(t) и B(t) как при отсутствии, так и при наличии системы управления надежностью АКБ по состоянию. Эти решения также описывают долю парка АКБ, находящихся в предотказном состоянии. Эта доля зависит как от периодичности проведения диагностирования, так и от параметров законов распределения для функций вероятности, являющихся образующими для (1(t) и (2(t). В простейшем варианте (без диагностирования) эти выражения имеют вид

Сбор данных проводился за большой промежуток времени по формулярам автомобилей на предприятиях, поддерживавших высокий уровень автоматизации производственной деятельности.

Данная задача направлена на формирования прогнозной модели агрегатов в условиях их независимости выхода из строя. Однако, как известно зачастую вывод одного узла влечет за собой моментальный выход другого в силу технических характеристик всей машины. Поэтому следующая задача направлена на решение вопросов совместной замены агрегатов.

В том случае, когда в ходе ремонта блока производится замена только одной детали, отказ которой привел к необходимости проводить ремонт (стратегия 1), может быть принята модель формирования потока отказа для каждого элемента независимо от остальных.

В том случае, когда при устранении неисправности проводится замена не только той детали, которая непосредственно вызвала отказ блока, но и некоторых других (предельный случай - замены всего блока), будет рассматриваться стратегия 2.

В диссертации рассмотрен случай, когда блок состоит из 2-х элементов:

а) - базовая деталь;

б) - "дополнительная" деталь, в зависимости от изменения характеристик закона распределения вероятностей наработки до отказа которой и проводились расчеты.

За базовую деталь при реальном анализе может быть принят весь блок за вычетом детали (а). При отказе любой из деталей проводится замена всего блока.

Для детали (а) приняты неизменные, нормировочные значения: математическое ожидание Ма=1; среднеквадратическое отклонение ((a=0.3. Для детали (б) значения Мб и (б варьировались в небольших пределах от 0,6 до 1,8 по отношению к соответственно Ма и (a. Для принятой дисциплины восстановления работоспособности блока вероятность того, что отказ блока произойдет из-за отказа детали "j" равна:

где: fj - плотность распределения для ЗРВ по 'j'-й детали, Ro - функция безотказности для остальной части блока, Мz, (z - математическое ожидание и среднеквадратическое отклонение для детали 'z' , ( - область определения функций fj и Ro .

Соответственно реализуемая наработка на отказ для детали "j" , рассчитываемая как среднее по тем случаям, когда отказ блока происходит из-за отказа детали "j", равна:

Здесь показаны поведение описательных характеристик потоков отказов для деталей (а) и (б) в зависимости от изменения Мб и (б.

. Математическое ожидание наработки на отказ элементов и блока в целом при восстановлении работоспособности по стратегии 2

?Отношение величины потока отказа блока по элементу (б) к потоку отказа блока по элементу (а)

I - при независимой замене отказавших элементов

II - при замене всего блока из-за отказа любого элемента

. Соотношение функций, характеризующих реализуемые потоки отказов по элементам (а) и (б)

Видно, что в случае стратегии 2 при изменении параметров, характеризующих ЗРВ для детали (б), меняются как Рб, Lб, так и Ра и La. Следует отметить, что пересечение поверхностей (() и ((), т.е. линия, при которой равны реализуемые средние наработки на отказ соответственно деталей (а) и (б), проходит отнюдь не по прямой Мб/Ма=1.

), чем между реализующимися средними наработками на отказ по причинам (а) и (б).

Приведенный выше подход к решению задачи демонстрирует причины возникновения ошибок и позволяет просчитать их масштаб. Использование подобной модели позволяет также решать и обратную задачу нахождения параметров надежности для каждой из 'п' деталей, составляющих блок, при наличии статистики о наработке до отказа Lj по подобной специфической выборке и вероятности Pj отказа блока из-за детали “j”.

Далее в диссертации рассмотрена технология замены отказавших деталей новыми деталями или комплектующими (сезонная составляющая не учитывается).

Обозначим пробег до отказа элемента через tf, а пробег элемента от момента установки на автомобиль до момента "сечения" - tp; плотность закона распределения вероятностей для tf через f(t) , а для tp , - через p(t).

. Соответственно от момента t2 до момента "0" дойдет w(t2)*(t*R(t2) работоспособных элементов. Учтя принятое допущение о постоянстве w(t)=w0, получим, что функция f(t) преобразуется в p(t) по следующему закону:

Интеграл в знаменателе используется для нормировки. Таким образом, закон распределения вероятностей для неотказавших элементов представляет собой функцию безотказности для пробега до отказа. Расчеты показали, что математическое ожидание новой функции p(t) равно:

загрузка...