Метод анализа размерностей в квалиметрии
В 20-е и 30-е гг. прошлого столетия были предложены аналитические (неэкспертные) методики оценки качества, преимуществами которых является малая трудоемкость, большая надежность итоговых результатов, а недостатками — относительная технологическая сложность разработки критериев и методик оценивания качества.
Оценка качества судостроительной продукции, которые, как известно, производятся в очень широкой номенклатуре показатеелей, базируется на действующих государственных стандартах ГОСТ 15467-79 «Управление качеством продукции. Основные понятия термины и определения» и ГОСТ 2.116-84 «Карта технического уровня и качества продукции».
Если для уникальных, например строительных объектов, экспертные методы могут быть успешно применены, то для оценки судов и судового оборудования они крайне непрактичны, так как обладают следующими недостатками [3]:
1. отсутствием дифференциации показателей, характеризующих технический уровень, качество и конкурентоспособность;
2. субъективностью выбора эталона исследуемого объекта;
3. субъективностью значений весовых коэффициентов единичных показателей качества объекта;
4. высокой трудоёмкостью и стоимостью проведения оценки и обработки её результатов.
С целью повышения объективности и снижения трудоемкости оценки качества судового теплоэнергетического оборудования их показатели, приведенные в ГОСТ целесообразно разделить на три иерархических уровня, определяющих:
|
|
|
· технический уровень;
· качество (технический уровень + ряд дополнительных технических показателей);
· конкурентоспособность (качество + ряд дополнительных технико-экономических, патенто-правовых и организационно-управленческих показателей).
Так, иерархия показателей судового топливного расходомера включает:
· группу показателей, характеризующих технический уровень судового теплоэнергетического оборудования (минимальный предел расхода максимальный предел расхода, наработку на отказ и масса);
· группу дополнительных показателей, характеризующих качество с соответствующими весовыми коэффициентами (максимальная вязкость измеряемой жидкости, максимальное рабочее давление, температура измеряемой жидкости, температура окружающей среды, устойчивость к воздействию внешнего магнитного поля, габаритные размеры, условный предел прохода, гарантийный срок).
· группу показателей конкурентоспособности (цена, показатели унификации, эргономичности, эстетические и патентно-правовые показатели и др.) являются основополагающими при принятии решения о выборе наилучшего судового теплоэнергетического оборудования .
|
|
|
Такой подход дополняет классификацию показателей, предложенных документами по стандартизации, разделяющими показатели качества на группы: 1. назначения (характеризуют свойства продукции, определяющие основные функции), 2. надежности, 3. эргономические, 4. эстетические, 5. экологические, 6. технологичности, 7. стандартизации и унификации, 8. безопасности, 9. экономические, 10. транспортабельности, 11. патентно-правовые, что значительно упрощает процесс оценки технического уровня и качества многочисленной номенклатуры судового теплоэнергетического оборудования.
Получив иерархическую структуру показателей судового теплоэнергетического оборудования, необходимо сформировать критерии для оценки их технического уровня и качества продукции, для чего целесообразно воспользоваться методами теории подобия и анализа размерностей.
Первая теорема подобия гласит, что «если два объекта (две системы) физически подобны (качественно одинаковы), то процесс в каждом из них или их состояние может быть описано набором безразмерных характеристик – чисел подобия».
В одинаковом состоянии числа подобия имеют равные значения.
Вопрос: «два абсолютно одинаковых объектов являются подобными?» Ответ: «Очевидно, что они подобны друг другу». Значит, может существовать показатель (критерий), отражающий это подобие.
|
|
|
Таким образом, несколько типов судового оборудования, предназначенного для выполнения одинаковых функции, построенные на одних и тех же физических принципах, будут иметь одинаковые по структуре критерии подобия.
В тоже время два прибора, предназначенные для одинаковых функций, построенные на одних и тех же физических принципах, но имеющих различное конструктивное исполнение или технологию изготовления, будут характеризоваться одним и тем же критерием подобия, однако принимающим различные численные значения.
Здесь можно привести аналогию с течением газа, которое характеризуется двумя числами подобия – числом Маха и числом Рейнольдса.
При этом эти числа дают количественную оценку качественно различным режимам течения:
· дозвуковой или сверхзвуковой (число Маха);
· ламинарный или турбулентный режим (число Рейнольдса).
При этом теория подобия позволяет получить критерии при наличии дифференциальных уравнений, описывающих тот или иной процесс.
При их отсутствии следует воспользоваться методами анализа размерностей, которые служат для построения безразмерных показателей (критериев), позволяющих определить количественные различия сравниваемых сложных технических систем.
|
|
|
При использовании метода размерностей следует, в первую очередь, выявить параметры, наиболее полно определяющие качества рассматриваемого объекта, и построить из них независимые безразмерные комбинации. Тогда искомая физическая величина будет определяться не формулами типа (1.1-1.6), а произведением какой-либо безразмерной комбинации параметров.
При решении задачи оценки технического уровня теплоэнергетического оборудования формулировку критерия может быть следующей: Критерий технического уровня – форма компактной, безразмерной записи технических параметров продукции, характеризующий степень ее соответствия развитию судостроения и смежных отраслей промышленности.
Построение критериального уравнения технического уровня судового теплоэнергетического оборудования может быть реализовано в следующей последовательности [12]:
• определение основных физических параметров, характеризующих функцио-нирование судового теплоэнергетического оборудования ;
• составление формул размерностей физических параметров в выбранной системе измерения;
• построение матрицы размерности основных физических параметров;
• построение степенного одночлена, составленного из произведения первичных размерностей;
• составление системы уравнений для нахождения значений степеней физических параметров;
• получение безразмерного комплекса, характеризующего технический уровень судового теплоэнергетического оборудования .
Под критериальным уравнением понимается совокупность зависимостей, позволяющих в обобщённой форме оценить наиболее существенные свойства судового теплоэнергетического оборудования и протекающие в нём процессы.
Для расчёта критериального уравнения технического уровня может быть предложен следующий алгоритм выбора эталона:
· формирование базы данных технических характеристик судового теплоэнергетического оборудования ;
· получение безразмерного комплекса, характеризующего технический уровень судового теплоэнергетического оборудования ;
· расчёт технического уровня с помощью критериального уравнения для группы объектов, отобранных из базы данных;
· принятие за объект– эталон, имеющий наибольшее значение критерия (критериального уравнения) технического уровня;
· принятие за объекты исследования – аналоги, имеющие второе, третье и т.д. значения критерия технического уровня.
Такой подход позволяет перейти от экспертного, субъективного выбора эталона и аналогов к объективному, что позволяет сократить время оценки и повысить достоверность результатов.
Второй этап оценки приборов проводится с помощью вычисления комплексного показателя качества – безразмерной совокупности относительных технических параметров продукции, характеризующих совместно с техническим уровнем, степень ее соответствия требованиям потребителя.
Комплексный показатель качества может быть определен по формуле (1.8).
(1.8)
где 
- критериальное уравнение оценки технического уровня судового судового теплоэнергетического оборудования ;
- показатель i-го свойства оцениваемого судового теплоэнергетического оборудования ;
- коэффициент весомости показателя ;
n - число учитываемых свойств;
- комплексный показатель качества.
Согласно формуле (2) показатели входят в состав комплексного показателя качества с весовыми коэффициентами [13].
Рисунок 1.2 – Алгоритм комплектования судового теплоэнергетического оборудования СЭУ с учётом их технического уровня, качества и конкурентоспособности
Студент при выполнении РГР изучает приведены выше материал и выбирает в зависимости от специфики ВКР и РГР один из предложенных методов оценки технического уровня и качества судов и судового теплоэнергетического оборудования.
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 171; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!