Вы здесь

Оцінка технологічної надійності при виготовленні високоточних деталей авіаційного виробництва

Автор: 
Каширіна Ольга Вікторівна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2008
Артикул:
0408U004624
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ ФАКТОРАМИ НАДЕЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ КАК ПОЭЛЕМЕНТНО
РАЗВИВАЕМЫХ
2.1. Основные факторы, определяющие степень надежности технологических систем
Все более возрастающие требования к качеству изготовления высокотехнологичной
техники, в частности, приводит к возрастанию роли контроля и управления в ТС.
Это связано с тем, что из-за увеличения числа взаимосвязанных компонентов ТС и
ужесточения требований к их режимам возрастает разнообразие возможных нарушений
в протекании ТП, поэтому недостаточно полный, недостоверный или неоперативный
контроль и, как следствие, неоптимальное управление может привести к снижению
качества и эффективности производства. Высокая стоимость производства
авиационных агрегатов предопределяют достаточно большие экономические потери
при неоптимальности контроля и управления ТС.
Повышение качества управления ТС означает снижение потерь в управляемом ТП и
улучшение результатов функционирования системы. Чем выше уровень управления или
объем работ в системе, охватываемых управлением, тем в большей степени зависят
потери от качества управления и тем критичнее этот показатель. Для управления
качеством процесса необходимо найти подходящие средства, которые бы позволили
предсказать влияние всех элементов ТС на этот процесс.
Так как решение задачи управления надежностью технологических процессов
рассматривается в рамках распределенной технико-экономической системы (ТЭС), в
данном разделе приведена формализация структуры подсистемы управления развитием
иерархически распределенной ТЭС и показано место рассматриваемой в
диссертационной работе задачи в общей проблеме управления развитием сложной
технико-экономической системы. При решении задачи используется процедура
системной оптимизации на множестве алгоритмически заданных моделей.
Задачу анализа надежности развиваемых систем можно сформулировать следующим
образом. Пусть определена некоторая система, являющаяся прототипом для
развиваемой, и заданы все количественные характеристики надежности прототипа и
показатели, определяющие его ремонтопригодность, сохраняемость; возможные
методы совершенствования и условия работы развиваемой системы; требуемые
показатели надежности.
Необходимо на основе известных показателей Ппр прототипа определить
характеристики надежности Пр. развиваемой системы и оценить, насколько они
удовлетворяют поставленным требованиям Пз. Исходные данные получены либо из
статистических данных, либо расчетным путем.
В дальнейшем надежность развиваемых систем будут оцениваться наработкой на
отказ tср, вероятностью безотказной работы P(t), коэффициентом готовности Кг и
средним временем восстановления ТВ. Эти показатели являются основными, широко
используемыми в процессе развития.
При оценке надежности по указанным критериям принимаются следующие допущения:
- законы распределения времени безотказной работы и времени восстановления
каждого элемента развиваемой системы являются экспоненциальными;
- в процессе ремонта происходит полное восстановление отказавших элементов, то
есть интенсивности их отказов не зависят от числа восстановлений;
- контроль состояния системы является полным и непрерывным.
Предположение об экспоненциальном законе распределения вероятности безотказной
работы правомерно, так как данный закон достоверно описывает поведение
отдельных элементов системы и системы в целом для внезапных отказов, которые
составляют более 99 процентов всех возможных отказов в системе (исключая
экстремальные ситуации), что доказано в работах по теории надежности [20, 21,
22, 34, 36, 47, 62, 69, 81, 82, 90, 92].
Время вероятного возникновения отказа характеризуется величиной лi(t) –
интенсивностью i-го элемента системы. Эта величина подвержена незначительному
изменению во времени, но данное обстоятельство можно не учитывать по следующим
причинам. В современных технологических системах, представленных в основном
высоко надежными элементами, л(t) величина меняется весьма незначительно. Из
этого правила существуют исключения – экстремальные ситуации, внезапное и
резкое усугубление отрицательного внешнего воздействия [86]. Однако при
установлении последствий экстремальной ситуации большая часть элементов системы
подлежит замене [92]. При совершенствовании же технологической системы с целью
улучшения ее характеристик, даже изменившаяся в процессе функционирования
величина л1(t) вернется к значению, соответствующему лi(t) для вновь введенного
в систему i-го элемента. Таким образом, изменения величины лi(t) во времени при
расчетах имеет смысл учитывать только на разных шагах развития.
Если элементы и система удовлетворяют принятым допущениям, то функционирование
ее сводится к марковским моделям. Результаты рассмотренных работ [21, 36, 71,
82, 112, 116] подтверждать правомерность этого допущения как хорошо
согласующегося с данными об эксплуатации современных технологических систем с
большим числом элементов.
Ниже рассматриваются методы анализа надежности развиваемых систем с основным и
резервным соединением элементов при общем и раздельном резервировании.
Понятие отказа является основным в теории надежности. Причина отказа – это
явления, процессы, события и состояния, обусловившие возникновения отказа
системы. Исследование причин отказа невозможно без привлечения физической
теории надежности и ряда инженерных дисциплин. Действительно к явлениям,
вызывающим отказы ТС, могут быть отнесены: пластическая деформация,
разупрочнение поверхностей и т.п. Отдельные явления приводят к возникновению
процессов и событий, вызывающих отказы. К таким процессам относятся:
изнашивание оборудования, коррозия и т.п. Соб