Контрольних параметрів з метою оцінки технічного стану

План лекції

1. Техніко-економічне обґрунтування процесу вибору контрольних параметрів.

2. Аналітичні співвідношення для розрахунків критеріїв оптимізації.

3. Ентропія як параметр оптимізації програми формування кортежу ефективних параметрів контролю ТС блоків ЕА.

 

Ефективність процесу оцінки технічного стану модулів і блоків електронної апаратури залежить від ступеня оптимізації обсягу контрольних параметрів. Множина параметрів оцінки технічного стану повинна бути таким обсягом, щоб можна було би вирішити основні задачі технічної діагностики:

- перевірка працездатності об’єкту;

- локалізація відмов в об’єкті;

- реалізація процедури прогнозування технічного стану об’єкту.

При цьому, з точки зору економіки процес визначення оптимального обсягу параметрів повинен враховувати значення собівартості реалізації процедур оцінки ТС. В свою чергу, витрати на проведення оцінки технічного стану (С_ОТС) залежать від властивостей технічних характеристик об’єкту, наприклад, від рівня контролепридатності (К_КП). До того, рівень контролепридатності об’єкту залежить від таких значень параметрів, як вірогідність результатів оцінки ТС об’єкту – D; часу проведення процедури оцінки ТС – t_ОТС; експлуатаційної собівартості об’єкту – С_ОБ.

Із викладеного очевидно, що для досягнення необхідного рівня ефективності програми оцінки технічного стану модулів і блоків ЕА необхідно розробити процедуру вибору необхідного і достатнього обсягу параметрів оцінки ТС. Для прикладу розглянемо зазначену процедуру для режиму діагностування.

Для параметрів, що характеризують витрати при діагностуванні С_ОТС, а також для параметру контролепридатності К_КП на якісному рівні можна представити функції:

;         (1)

,                     (2)

де Z – рівень доступності для проведення операцій контролю параметрів; n_ОТС – кількість контрольних параметрів; I – обсяг інформаційного ресурсу, який використовується при проведенні процедури оцінки ТС; К_ПО – коефіцієнт питомих працевтрат на підготовку об’єкту до проведення оцінки ТС.

Оптимізація процесу вибору необхідного та достатнього обсягу діагностичних параметрів здійснюється за одним із двох критеріїв:  і . При цьому,

 та ,                      (3)

де D^* і t^*_OTC – гранично допустимі значення вірогідності і часу проведення операцій діагностики об’єкта. Якісна оцінка зазначених показників здійснюється, виходячи із результатів аналізу заходів, які забезпечують ступінь ресурсозбережності при експлуатації об’єктів діагностування. Це значить, що в процесі експлуатації модулів та блоків ЕА необхідно для досягнення ефективності процесу діагностування забезпечити роботу оператора сучасною контрольно-перевірочною апаратурою, рівень надійності якої повинен бути, як мінімум, на порядок вищий за рівень надійності об’єкту оцінки ТС. До того ж, у оператора повинен бути в розпорядженні програмний продукт, за допомогою якого можна було б практично здійснити операції тестової і функціональної діагностики. Для досягнення необхідного рівня ресурсозбережності в процесі експлуатації об’єкту оцінки ТС можуть бути впровадженні і інші заходи.

Кількісний розрахунок вірогідності результатів діагностування проводиться з урахуванням того, що для реалізації процесу визначений певний обсяг параметрів оцінки технічного стану n_ОТС. Для розрахунку значень вірогідності можна представити:

,                 (4)

де і  - похибки 1-го та 2-го роду при проведенні оцінки ТС об’єкту на множині параметрів n_ОТС.

При цьому:

,                    (5)

де  - апріорна імовірність знаходження у полі допуску i-го контрольного параметру;  - похибка 1-го роду, яка припущена оператором при вимірюванні i-го параметру контролю.

,        (6)

де  - похибка 2-го роду, яку допускає оператор під час вимірювання i-го параметру.

Час, який витрачається на реалізацію процедуридіагностування, визначається за формулою:

,                   (7)

де  - час, який витрачається оператором на демонтаж j-го функціонального елемента;  - час, який витрачається оператором для контролю параметрів j-го функціонального елемента; - час, який витрачає оператор для контролю всієї сукупності параметрів n_ОТС.

Кількісні значення параметрів  і  покладені в основу методики вибору ефективної сукупності контрольних параметрів. При цьому, якщо в якості критерію ефективності приймається параметр  вірогідності , то очевидно, що генеральна сукупність контрольних параметрів може бути ранжована, починаючи з того параметру, який забезпечує максимальне значення . У разі застосування критерію , на перше місце може бути поставлений той параметр контролю, у якого значення  має мінімальні величину, що відповідає умовам мінімізації вартості операції оцінки технічного стану. В результаті постає мінімаксна задача, вирішення якої дозволить визначити оптимальну сукупність параметрів ОТС.

Із викладеного видно, що для побудови оптимальної програми формування множини контрольних параметрів оцінки ТС необхідно визначити відповідний критерій оптимізації. В якості такого критерію приймається рівень ентропії:

,                       (8)

де  - множина (генеральна сукупність) параметрів контролю,  - апріорна імовірність виникнення в блоці ЕА  –го стану відмови.

Як відомо, динаміка зменшення рівня ентропії суттєво залежить від рівня інформативності параметрів контролю. Наприклад, за кількісними показниками параметрів  і  визначений ряд пріоритетних параметрів , які ідентифікують визначену сукупність станів відмов . Для кожного із  отримане значення апріорної імовірності . Для кожного із параметрів  за формулою (8) розраховується значення . В результаті виміру кожного із параметрів значення початкової ентропії зменшується на рівень . Зрозуміло, що на перше місце ставиться той параметр контролю, який забезпечує найбільше значення . Кортеж контрольних параметрів закінчується на тому параметрі, для якого значення . Для розрахунків:

.                     (9)

По суті, використовуючи співвідношення (8) і (9), можна побудувати оптимальну програму визначення множини контрольних параметрів для оцінки ТС блоків ЕА.

 

Контрольні питання

1. В чому полягає процес економічної оцінки параметрів контролю ТС?

2. Як здійснюється оптимізація процесу вибору необхідної і достатньої сукупності діагностичних параметрів?

3. Яке значення має такий параметр як апріорна імовірність виникнення стану відмови?

 

Рекомендована література [4].