Частные показатели качества технических систем
Эффективность технических систем (ТС)
Понятие эффективности технических систем
Главной задачей любого производства является повышение производительности труда. Ее можно решить только при широкой механизации и автоматизации технологических процессов. Это вызывает необходимость в разработке и внедрение новых и модернизации существующих технических систем. Для оценки эффекта (результата) внедрения новых и модернизации существующих систем вводится понятие эффективности.
По отношению к ТС эффект определяется как результат функционирования, а эффективность характеризует соотношение этого результата с затратами, ценой которых этот результат получен.
Существует достаточно много трактовых понятий эффект и эффективность. В общем случае эффект всегда есть степень реализации целевой функции в процессе функционирования ТС. Это означает, что сами понятия эффекта и эффективности оказываются взаимосвязанными и в зависимым для данной конкретной ТС. Так как целевая функция любой ТС имеет свое количественное выражение, то это определяет возможность количественного выражения эффекта и эффективности.
Эффективность определяется как степень соответствия ТС своему назначению. Количественная оценка эффективности позволяет сравнивать однотипные и различные ТС, выполняющие одинаковые функции, и выбрать для практической реализации такие, которые дают наиболее результат (эффект)
|
|
|
Сравнение вариантов ТС производится на основе оценки их эффективности. Характеристика, количественно выражающая степень выполнения системой поставленной задачи, называется показателем эффективности.
Различают общий показатель эффективности, который используется для оценки степени выполнения общей задачи, частный показатель эффективности, отражающий степень выполнения задачи на отдельных этапах и обобщенный показатель эффективности, характеризующий отдельные стороны функционирования системы. Общий показатель эффективности устанавливается на начальном этапе разработки ТС и на проектной стадии предполагается заданным, в то время как частные и обобщенные показатели устанавливаются в процессе проектирования.
В общем случае при сравнении вариантов проектируемых ТС должны учитываться показатели эффективности, затраты С и сроки создания систем. При этом сроки создания, как правило, переводятся в разряд ограничений.
Условным моментом оценки эффективности является выбор критерия эффективности для ее количественной оценки и разработка модели эффективности проектируемой или модернизируемой системы. В самом общем случае модели эффективности системы включает выходной эффект и затраты (или результат функционирования системы) определяется методом исследования операций, а затраты определяются отдельно на стадиях проектирования, производства и эксплуатации системы.
|
|
|
Методы оценки эффективности ТС
Целью определения эффективности ТС - выбрать из нескольких такой вариант системы, функционирование которого обеспечивает максимальный эффект.
Существует достаточно много методов определения эффективности ТС, которая в общем случае может быть представлена в виде функционала
Е = F (у1, у2, …. у i , С),
где у1, у2, …. у i – измерительные технические показатели, называемыми частными показателями качества (ЧПК);
С - затраты на разработку, производства и эксплуатацию.
ЧПК зависят от структурных и конструктивных параметров, которые можно изменять в процессе разработки и эксплуатации, т.е. у i , = j I (х1, х2….. l m ).
где х1, х2….. l m - структурные и конструктивные параметры ТS и ее элементов.
Если вид функций F и j I известны, т.е. выражены аналитически, то не представляет труда определить показатель эффективности Е, т.к. параметры х1, х2….. l m известны для каждого варианта. Если же вид функций F и j I неизвестен, что для вычисления Е используют статические методы, а также приближенные методы, основанные на аналитических. В частности, аналитическое выражение Е представляется линейной функцией
|
|
|
Е = в1у1+ в2у2 + в3у3 +….. + в n у n ,
где в1, в2, …….в n – весовые коэффициенты ЧПК, значения которых находятся в определенных пределах
ун i £ у i £ ув
ЧПК, входящие в показатель эффективности, должны быть выбраны так, чтобы при приближении системы к оптимальной все они повышались или понижались. В этом случае общий показатель эффективности для оптимальной системы будет иметь соответственно максимальное или минимальное значение.
Для сравнительной оценки нескольких ТС может быть использован показатель оптимальности, определяемый выражением
h = в1у1+ в2у2 +….. в i у i / C , где С - стоимость системы.
ЧПК, входящие в выражение для h измеряют в различных физических единицах. Чтобы их весовые коэффициенты в1 – в i имели одинаковую размерность (а лучше, чтобы они были безразмерными) необходимо все ЧПК, в том числе и стоимость представить в безразмерной форме, т.е.
|
|
|
/ у i и 
= С/С ma х
где у i ma х – предельно допустимое максимальное значения этого показателя;
С ma х – предельно допустимая максимальная стоимость системы.
Тогда показатель практической оптимальности определяется как
при ограничениях ý i = у i ma х /у i ³ 1, С = С/С ma х £ 1, i = 1,2…….. n .
Для удобства сравнения различных вариантов ТC абсолютные величины предельных ЧПК должны соответствовать некоторой исходной системе. В качестве такой системы можно взять одну из сравниваемых систем, принимаемую за базовую, или можно взять существующую систему, удовлетворяющую заданным техническим требованиям.
При сравнении нескольких вариантов ТC целесообразно иметь фиксированный уровень, от которого отсчитываются значения показателя практической оптимальности для каждой сравниваемой системы. Для этого базовая система должна иметь фиксированное значение h, например 1. С этой целью в знаменатель формулы для h вводится сомножитель 
, тогда 
С точки зрения целесообразности реализации могут рассматриваться только те ТC, для которых h ³ 1.
Частные показатели качества технических систем
Частные показатели качества (ЧПК) для каждой конкретной ТС формируются на основе требований предъявляемых к ней с учетом внешних и внутренних переменных, оказывающих влияние на функционирование. В свою очередь требования формируются с учетом свойств, которые характерны именно для данной конкретной системы, созданной для реализации определенных целей.
Дата добавления: 2022-01-22; просмотров: 52; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!