Министерство образования и наукиУкраины
Национальный авиационный университет
Кафедра автоматизации иэнергоменеджмента
ДОМАШНЯЯ РАБОТА
По дисциплине «Автоматизированныесистемы контроля»
Тема: Расчет технико-экономическихпоказателей системы контроля
Выполнила студентка
гр. МЭФ-403 Палий К.В.
Руководитель
Доценко Борис Иванович
Киев 2010
Содержание
Задание на курсовую работу
Исходные данные
Введение
1. Расчет показателей достоверностиконтроля
2. Расчет показателей эффективностиконтроля
3. Расчет достоверности контроля сучетом самоконтроля
Вывод
Список использованной литературы
Задание на курсовуюработу
1. Рассчитать по инженерной методикепоказатели достоверности контроля.
2. Рассчитать технико-экономическуюэффективность контроля во времени, построить графики зависимости ДC(t), ДP(t).
3. Определить минимальный парк ОК,обслуживание которого становится не эффективным: Nkmi.
4. Рассчитать достоверность контроля.
5. Оценить достоверность контроля сучетом достоверности самоконтроля Dг, Dн, Da.
Общие исходные данные:
Параметр потока отказов ОК= 0.002 1/месс
Период контроля Т = 2года
Срок службы изделий Тсс =10 лет
Стоимость одного изделия10 00$ (не используется)
Стоимость НАСК Саск = 10Си
Стоимость одноговосстановления НАСК Св наск = 0.01 С аск
Стоимость ложноговосстановления НАСК Сл наск = 0.001 С аск
Стоимость восстановленияОК С и = 0.01 С и
Стоимость ложноговосстановления ОК Слви = 0.001 С и
Начальная априорнаявероятность работоспособного состояния Р = 0.95
Риск изготовителя присамоконтроле А ск = 0.005,
Риск заказчика присамоконтроле В ск = 0.003
Исходные данные дляварианта соответственно номеру зачетной книжки: 068
№
вар Ра1 m1 б1 бr1 Uн1 Uв1 Ра2 m2 б2 бr2 Uн2 Uв2 0.9916 0.6 0.8 0.15 -1.9 3.1 0.9902 0.4 0.7 0.2 -1.6 2.4 6 0.9910 1.0 0.8 0.2 -1.5 3.5 0.9906 0.5 0.15 -1.5 1.5 8 0.9914 0.2 1.0 0.3 -3.3 3.7 0.9902 0.8 0.5 0.15 -0.5 2.1
Введение
Всоответствии с ГОСТ 16504 система контроля — это совокупность средств контроля (СК),ОК и оператора, взаимодействующих по правилам, установленнымнормативно-техническими документами (НТД).
Получаемаяс помощью СК информация об исправности ОК позволяет установить прямые иобратные связи управлением качеством и надежностью объекта. Таким образом, СК служатдатчиками информации, используемые для управления производством и эксплуатациейобъекта. Отсюда следует, что отказаться от контроля нельзя, так как это будетозначать потерю информации, следовательно, потерю управления.
Основнымизадачами систем контроля являются:
1)определение вида технического состояния системы;
2)принятие решения о пригодности систем для выполнения своих функций;3)определение места и причин неисправности;
4)устранение неисправностей;
5)получение исходных данных для прогнозирования технического состояния изделия.
Бортовыеавиационные системы являются сложными механическими комплексами, дляподдержания работоспособности которых необходимо привлечение различных СК. Какправило, бортовые системы имеют встроенные СК. На этапах оперативной подготовкилетательного аппарата (ЛА) к применению используют бортовые и встроенные СК. НаземныеСК используются при проведении регламентных работ, а также для оценкитехнического состояния и поиска неисправностей демонтированного с борта ЛАоборудования. Встроенные системы контроля обеспечивают полноту контроля неболее 0,8 — 0,85. НАСК обеспечивают полноту контроля более 0,9. Применение НАСКпозволяет существенно сократить затраты на техническое обслуживание бортовогооборудования, сократить время простоев воздушных, судов и обеспечить высокиеэкономические показатели.
Все параметры объектаконтроля можно разбить на три группы:
— определяющие – покоторым определяют вид технического состояния;
они разделяются:
— основные – параметры,характеризующие выполнение основных функций по назначению;
— вспомогательные –параметры, определяющие требования к внешнему виду изделия;
— диагностические –параметры, определяющие причины и место неисправности;
— аварийные – параметры,предсказывающие аварийную ситуацию при эксплуатации.
Эффективность контроля –это мера целесообразности проведения контроля. Применение контроля позволяетповысить вероятность работоспособного состояния изделий за счет техническогообслуживания и восстановления, а, следовательно, уменьшить потери на ошибочныерешения, связанные с использованием изделий по назначению. Однако внедрениеконтроля требует существования материальных затрат. Таким образом, с однойстороны контроль приносит выигрыш, с другой – убытки. Контроль целесообразен,если выигрыш превышает затраты на его реализацию. Желательно иметь такиепоказатели, чтобы они характеризовали контроль с различных точек зрения(технических, экономических).
За техническимипоказателями эффективности контроля примем приращение вероятностиработоспособного состояния контролируемых изделий за счет отбраковки отказавшихизделий приведения контроля:
/>,
где /> – вероятностиработоспособного состояния изделий после и до контроля.
Если изделиеконтролируется перед применением, то:
/>.
Если контроль производимпериодически, то:
/>,
где Т — период контроля,
/> — интенсивность отказа.
За экономический показательэффективности принимается стоимостной выигрыш от внедрения контроля за счетсокращения потерь на ошибочные решения:
/>,
где С1 – экономическийэффект за счет сокращения затрат,
С2 – затраты на контроль.
1. Расчет показателей достоверностиконтроля
Объект контроля имеет 6контролируемых параметров с нормальными законами распределения. Априорныевероятности исправного состояния равны Рі, СКО – бі, математическое ожидание – mі. Сформированные каналы контроля имеют СКОпогрешности – бri. Наконтролируемые параметры назначены допуска Uн, Uв.Пользуясь инженерной методикой определяем:
а) риски изготовителя изаказчика по каждому из контролируемых параметров:
Найдем Vi, zi для наших значений за следующими формулами:
/>,
/>.
Используяприложение, занайденными значениями Vi, zi6 параметров определим Аі, Ві. Внесем данные в таблицу 2.
Табл.2№ параметра Vi Zi Аі Ві 1 3.125 0.188 0.0005090 0.0002248 2 2.857 0.286 0.0038605 0.0013820 3 3.125 0.25 0.0007218 0.0002597 4 3 0.3 0.0020119 0.0006520 5 3.5 0.3 0.0004566 0.0001206 6 2.6 0.3 0.0069752 0.0027545
б) рискиизготовителя и заказчика по изделию в целом /> и />:
/>,
/>
А=0.9462-0.931=0.0152
В=0.9355-0.931=0.0045
в) достоверность контроля/>:
/>
/>
г) апостериорнаявероятность исправного состояния объекта контроля
/>:
/>,
/>
2. Расчет показателейэффективности контроля
Эффективность контроляопределяется следующими показателями:
1) технический показатель эффективностиконтроля:
/>,
где Р1, Р2 – вероятностьисправного состояния объекта при наличии контроля, без контроля.
/>/>, />,
где Р – априорнаявероятность исправного состояния (Р=0.95),
Т – период контроля (24месяца),
W – интенсивность отказов объектаконтроля (0.002 1/мес),
А – риск изготовителя пообъекту контроля,
В – риск заказчика пообъекту контроля,
t – время эксплуатации объекта,
/>,
где /> — срок службы, />=10 лет.
/>
Находим /> по выше даннымформулам, найденные значения вносим в таблицу 3.
Табл. 3t, мес 24 48 72 96 120 Р1 0.9486 0.9486 0.9486 0.9486 0.9486 0.9486 Р2 0.9952 0.9486 0.8998 0.8555 0.8135 0.7735
/> -0.0466 0.0031 0.0488 0.0931 0.1351 0.1751
По полученным даннымпостроим график по техническим показателям контроля от времени эксплуатации.
/>
Как видно из графикалиния Р2 спадает, поскольку вероятность исправного состояния объекта безконтроля уменьшается, а линия /> – возрастает.
2) экономическийпоказатель эффективности контроля
/>,
где С1 – выгода отприменения средства контроля,
С2 – затраты наизготовление средства контроля.
/>,
где /> – число контролируемыхизделий;
/> — это число контролируемыхизделий, при котором />=0;
/> — стоимость изделия (объектаконтроля);
Р1, Р2 – вероятностиисправного состояния через 48 месяцев.
/>,
где Си – стоимостьизделия,
стоимость НАСКСнаск=10Си,
стоимость одноговосстановления НАСК Свнаск=0.01Саск,
стоимость ложного восстановленияНАСК Слнаск=0.001Саск,
стоимость восстановленияОК Сви=0.01Си,
стоимость ложноговосстановления ОК Сли=0.001Си
Примечание. Затраты С2выражаются через стоимость изделия.
НайдемС2=100000+1000+1000+100+100=102200$
Найдем Nkmin с условия, что />=0:
/>
/>контролируемых изделий.
Составляем таблицу 4.
Табл. 4t, мес 24 48 72 96 120 С1 -155468 102200 186986 268333 349529 С2 102200 102200 102200 102200 102200 102200
/> 257668 -102200 84786 166133 247329
По полученным даннымпостроим график зависимостей экономических показателей контроля от времениэксплуатации.
/>
3. Расчетдостоверности контроля с учетом самоконтроля
Рассчитаем достоверностьпо каналу «годен», по каналу «не годен» и абсолютную достоверность,использовавшись следующими формулами:
/>
/>
/> , />
/>
/>
Вывод: во время выполнения курсовой работымы рассчитали технические, экономические показатели эффективности контроля,определили минимальный парк ОК, обслуживание которого становится неэффективным(/>),оценили достоверность контроля с учетом достоверности самоконтроля.
Список использованнойлитературы
1. Боднер В.А. Системы управлениялетательных аппаратов — М, Машиностроение,1973г.
2. Михалев И.А. Системы управлениясамолетом — М, Машиностроение,1987г.
3. И.В. Кузьмин, В.А. Кедрус. Основытеории информации и кодирования. К. „Вища школа”,1986г. 238 с.
4. Р.Н. Белоконь, В.М. Скрипник „Основы теории контроля”. МВИЗРУ, 1987г. 151 с.