Програма визначення множини

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 мати такий обсяг, щоб можна було б вирішувати основні завдання технічної діагностики, а саме:

- перевірку працездатності об’єкта;

- локалізацію відмов у об’єкті;

- реалізацію процедури прогнозування технічного стану об’єкта.

Тому з позиції економіки процес визначення оптимального обсягу параметрів повинен враховувати значення собівартості реалізації процедур оцінки ТС. Однак витрати на проведення оцінки технічного стану (С_ОТС) залежать від властивостей технічних характеристик об’єкту, наприклад, від рівня контролепридатності (К_КП). Також рівень контролепридатності об’єкта залежить від таких значень параметрів, як вірогідність результатів оцінки ТС об’єкта – D; часу проведення процедури оцінки ТС – t_ОТС; експлуатаційної собівартості об’єкта – С_ОБ.

Таким чином, для досягнення необхідного рівня ефективності програми оцінки технічного стану модулів і блоків ЕА необхідно розробити процедуру вибору необхідного і достатнього обсягу параметрів оцінки ТС. Як приклад розглянемо зазначену процедуру для режиму діагностування.

Для визначення параметрів, що характеризують витрати під час діагностування С_ОТС, а також для визначення параметра контролепридатності К_КП на якісному рівні можна представити функції:

; (10.1)

, (10.2)

Де Z – рівень доступності для проведення операцій контролю параметрів; n_ОТС – кількість контрольних параметрів; I – обсяг інформаційного ресурсу, який використовується під час проведення процедури оцінки ТС; К_ПО – коефіцієнт питомих працевтрат підготовки об’єкта до проведення оцінки ТС.

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

та , (10.3)

де D^* і t^*_OTC – гранично допустимі значення вірогідності й часу проведення операцій діагностики об’єкта. Якісне оцінювання зазначених показників здійснюється, виходячи із результатів аналізу заходів, які забезпечують ступінь ресурсозбереження під час експлуатації об’єктів діагностування. Це означає, що для досягнення ефективності процесу діагностування в процесі експлуатації модулів та блоків ЕА необхідно забезпечити роботу оператора сучасною контрольно-перевірочною апаратурою, рівень надійності якої повинен бути хоч би на порядок вищий за рівень надійності об’єкта 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 ресурсозбереження під час експлуатації об’єкта оцінки ТС можуть бути впровадженні й інші заходи.

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

, (10.4)

де і – помилки 1-го та 2-го роду під час проведенні оцінки ТС об’єкта на множині параметрів n_ОТС.

При цьому:

, (10.5)

де – апріорна ймовірність знаходження у полі допуску i-го контрольного параметра; – похибка 1-го роду, яка припущена оператором під час вимірювання i-го параметра контролю.

, (10.6)

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

Час, який витрачається на реалізацію процедури діагностування, визначається за формулою:

, (10.7)

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. Якщо як критерій ефективності отримати параметр вірогідності , то очевидно, що генеральна сукупність контрольних параметрів може бути ранжована , починаючи з того параметра, який забезпечує максимальне значення . У разі застосування критерію на перше місце може бути поставлено той параметр контролю, у якого значення має мінімальні величину, що відповідає умовам мінімізації вартості операції оцінки технічного стану. В результаті постає мінімаксна задача, вирішення якого дозволить визначити оптимальну сукупність параметрів ОТС.

Таким чином для побудови оптимальної програми формування множини контрольних параметрів оцінки ТС необхідно визначити відповідний критерій оптимізації. За такий критерію приймається рівень ентропії:

, (10.8)

де – множина (генеральна сукупність) параметрів контролю, – апріорна ймовірність 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 ймовірності . Для кожного із параметрів за формулою (8) розраховується значення . В результаті вимірювання 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:

. (10.9)

Використовуючи співвідношення (10.8) і (10.9), можна побудувати оптимальну програму визначення множини контрольних параметрів для оцінки ТС блоків ЕА.

Контрольні питання

1. Поясніть, в чому полягає процес економічної оцінки параметрів контролю ТС?

2. Поясніть, як здійснюється оптимізація процесу вибору необхідної і достатньої сукупності діагностичних параметрів?

3. Поясніть, яке значення має такий параметр як апріорна ймовірність виникнення стану відмови?

Література – [4].