Авторизация
Авторизируйтесь
X
  • Email*
  • Пароль *
или зарегистрируйтесь
Регистрация
X
  • Email*
  • Пароль
    (6-15 символов)
    *
  • Подтвердите пароль *
Сообщение администратору
X

Развитие методов управления надежностью сложных технических систем с зависимыми отказами элементов

 

Назарян Сергей Арович

Развитие методов управления надежностью сложных технических систем с зависимыми отказами элементов

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Липецк - 2004

Диссертация | 2004 | Россия | doc/pdf | 3.05 Мб

Для получения возможности доступа к источнику авторизируйтесь или зарегистрируйтесь.

Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность).
ВВЕДЕНИЕ
Управление надежностью технических систем промышленного производства — одна из основных задач контроля качества производственного процесса, Появление, развитие и распространение сложных систем, компонентами которых являются технические устройства, требует новых подходов к оценке их на-дежности, Одним из важнейших вопросов теории и практики надежности сложных технических систем (СТС) является математическое моделирование функционирования систем, разработка формализованных методов и алгоритмов расчета, анализа, прогнозирования и управления их надежностью.
Важнейшим понятием в теории надежности является понятие отказа. Отказ часто ведет к катастрофическим последствиям, отсюда вытекают повышенные требования к надежности, а также к современным методам анализа и управления надежностью.
Вопросы принятия технических решений по обеспечению надлежащего уровня надежности СТС связаны с количественной оценкой их надежности и тем самым с разработкой новых методов анализа надежности. Вследствие различных причин мы вынуждены исследовать не саму систему, а формальное описание тех ее особенностей, которые существенны для оценки надежности. Таким образом, для вычисления надежностных характеристик СТС необходимо создание математической модели надежности, а также разработка методов, алгоритмов и программ анализа надежности с помощью ЭВМ,
Влияние видов законов распределения длительности безотказной работы элементов на надежность системы, учет особенностей функционирования систем приводят к необходимости исследования систем с произвольными законами распределения.
В настоящее время большинство практических расчетов в области надежности предполагает использование экспоненциального закона распределения времени между отказами элементов и независимость их отказов. Однако, известно, что использование экспоненциального закона, как правило, приводит к существенному расхождению аналитических и экспериментальных данных о надежности СТС.
Одним из серьезных допущений известных методов является предположение о независимости элементов системы. Однако во многих задачах надежности необходимо учитывать зависимость элементов, которая возникает из-за того, что они работают в одних и тех же условиях, подвержены одним и тем же внешним нагрузкам и т.д. В данной ситуации анализ надежности значительно усложняется, так как возникает необходимость оперировать с многомерными распределениями вероятностей. Задача еще более усложняется, если вообще нет сведений о том, зависимы ли элементы системы или нет.
Положение усугубляется также и тем, что сравнительно небольшой круг специалистов в области надежности СТС за последние годы заметно поредел. К решению задач надежности в настоящее время привлекаются недостаточно квалифицированные в этой области инженеры и техники. Выход из положения может быть найден при в разработке новых методов и алгоритмов расчета, анализа и управления надежностью СТС.
Таким образом, цель диссертационной работы состоит в разработке, исследовании и реализации научно обоснованных методов и алгоритмов управления надежностью СТС с произвольными распределениями длительности безотказной работы элементов и с учетом причинно-следственных зависимостей между их отказами на основе всесторонней обработки информации об отказах элементов.
Для достижения поставленной цели решаются следующие основные задачи:
— разработка методики определения показателей надежности элементов СТС при произвольных распределениях длительности безотказной работы элементов и цензурированных данных;
— классификация элементов исследуемых СТС па основе их показателей надежности;
— разработка причинно-следственных алгоритмов для выявления зависимых
отказов элементов СТС;
- разработка вероятностного метода анализа надежности СТС с произвольной структурой соединения элементов, учитывающих причинно-следственные зависимые отказы элементов в системе;
- разработка математической модели надежности СТС, с целью управления надежностью СТС;
- разработка основных принципов системы сбора и обработки информации по отказам СТС металлургического производства;
- исследование эффективности представленных методов и алгоритмов на примере решения реальных задач теории надежности, имеющих важное самостоятельное практическое значение.
Применительно к СТС, в итоге выполнения данного научного исследования получены методика, метод, алгоритм и модель, которые вместе с традиционными, а зачастую в отличие от них, позволяют решить следующие проблемы управления надежностью: произвольные законы распределения длительности безотказной работы элементов, наличие цензурированных данных, взаимосвязи между отказами элементов.
Диссертационная работа состоит из четырех глав.
В первой главе сформулированы основные проблемы анализа надежности СТС, дается характеристика отказов. Проводится анализ существующих методов оценивания надежности СТС- Показано, что сложность решения задач анализа надежности СТС обусловлена неполнотой исходной информации о надежности систем.
Вторая глава посвящена разработке методики, метода, алгоритма и модели, развивающим и комбинирующим существующие подходы анализа и управления надежностью СТС с произвольными законами распределений длительности безотказной работы и зависимыми отказами элементов. Управление надежностью СТС состоит из следующих основных этапов: организация системы сбора информации, необходимой для проведения исследования, и составление
б

ее оптимальной структуры; определение функций отказов, оптимально описы-вающих распределение времени наработки на отказ отдельных элементов СТС; классификация элементов СТС в соответствии с их показателями надежности; выявление зависимых отказов элементов СТС; составление математической модели надежности СТС с целью управления ее показателями надежности.
В третьей главе представлено применение описанных в диссертационной работе методик управления надежностью и классификации элементов СТС на примере оборудования стана горячей прокатки 2000 (Листопрокатный цех №3) ОАО"НЛМК'
В четвертой главе представлен анализ и управление надежностью СТС с зависимыми отказами и произвольными распределениями длительности безот-казной работы элементов на примере непрерывно-травильного агрегата №1 (НТА-1) Листопрокатного производства (ЛПП) ОАО "НЛМК", Анализ и управление HTA-I состоит из следующих основных этапов: определение функций отказов узлов НТА-1; выявление зависимых отказов; построение математической модели надежности НТА-1; анализ и управление надежностью НТА-1 .

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 4
К ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ 9
1.1. Основные положения теории надежности 9
1.2. Сложная система и ее характеристики 10
1.3. Классификация отказов 13
1.4. Математические модели и критерии надежности СТС 16
1.5. Методы анализа надежности СТС 19
1.6. Постановка задач исследования 29
2. АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ СТС С
ЗАВИСИМЫМИ ОТКАЗАМИ И ПРОИЗВОЛЬНЫМИ ЗАКОНАМИ
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ 31
2.1. Организация системы сбора данных об отказах СТС и составление ее оптимальной структуры 31
2.2. Методика определения вида закона распределения вероятностей и его параметров, оптимально описывающего длительность безотказной работы элементов СТС 34
2.3. Алгоритм выявления причинно-следственной взаимосвязи между отказами элементов СТС 39
2.4. Вероятностный метод анализа и управления надежностью СТС . 43
2.5. Построение математической модели надежности, обеспечивающей управление надежностью СТС 64
2.6. Выводы 66
3. УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ ЭЛЕМЕНТОВ СТС НА
ПРИМЕРЕ ОБОРУДОВАНИЯ СТАНА 2000 ОАО "НЛМК" 68
3.1. Исследование надежности подшипников качения валковых опор стана горячей прокатки 2000 ОАО "НЛМК 6S
3.2. Исследование надежности системы гидросбива окалины стана
2000 ОАО "НЛМК" 78
3.3. Выводы 86
4. АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ НАДЕЖНОСТЬЮ СТС НА ПРИМЕРЕ
НЕПРЕРЫВНО-ТРАВИЛЬНОГО АГРЕГАТА №1
ЛИСТОПРОКАТНОГО ПРОИЗВОДСТВА ОАО "НЛМК" 88
4Л. Краткая характеристика оборудования и предназначение НТА-Ь» 88
4.2. Определение видов распределений, описывающих отказы основных узлов НТА-1 91
4.3. Выявление зависимых отказов между узлами НТА-1 1
4.4. Анализ надежности НТА-1 117
4.5. Построение математической модели надежности НТА-1, обеспечивающей управление надежностью исследуемого афегата 121
4.6. Выводы 125
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 127
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 131

Диссертация | 2004 | Россия | doc/pdf | 3.05 Мб

Для получения возможности доступа к источнику авторизируйтесь или зарегистрируйтесь.

Развитие методов управления надежностью сложных технических систем с зависимыми отказами элементов

релевантные научные источники:

Другие источники по дисциплине Автоматизация и управление:

  1. Искусственный интеллект. Лекции
    | Лекция | 2016 | docx | 7.56 Мб
  2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ. Лекция
    | Лекция | 2016 | docx | 0.16 Мб
  3. Автоматизация системы экспертного оценивания качества технологических процессов в непрерывном производственном цикле промышленных предприятий
    Паршин Дмитрий Александрович | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва - 2008 | Диссертация | 2008 | Россия | docx/pdf | 6.05 Мб
  4. Система оперативно-календарного планирования автоматизированного механообрабатывающего мелкосерийного производства на основе комплексных моделей
    Загидуллин Равиль Рустэм-Бекович | Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Уфа - 2006 | Диссертация | 2006 | Россия | docx/pdf | 11.48 Мб
  5. Алгоритмизация и оптимизация технологического процесса ректификации нефти
    Кузнецов Виктор Георгиевич | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук | Диссертация | 2005 | docx/pdf | 5.53 Мб
  6. Автоматизация технологий производства армированных композиционных материалов и покрытий для конструкций летательных аппаратов
    Кузнецов Василий Юрьевич | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук | Диссертация | 2003 | docx/pdf | 7.08 Мб
  7. Автоматизированные средства нормализации микроклимата в кабинах мобильных сельскохозяйственных агрегатов
    Голубева Юлия Васильевна | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук | Диссертация | | docx/pdf | 4.69 Мб
- Авиационная и ракетно-космическая техника - Автоматизация и управление - Безопасность деятельности человека - Библиотековедение, библиографоведение и книговедение - Биотехнология пищевых продуктов - Гидравлика и инженерная гидрология - Документалистика, документоведение, архивоведение - Инженерная геометрия и компьютерная графика - Информатика, вычислительная техника и управление - Математическое и программное обеспечение вычислительных машин - Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ - Материаловедение - Машиностроение и машиноведение - Методы и системы защиты информации, информационная безопасность - Метрология, информационно-измерительные приборы - Оптические и оптико-электронные приборы и комплексы - Приборы и методы контроля природной среды - Проектная деятельность - Процессы и аппараты пищевых производств - Процессы и машины агроинженерных систем - Процессы и машины обработки материалов резанием - Радиотехника и связь - Системный анализ, управление и обработка информации - Системы, сети и устройства телекоммуникаций - Стандартизация и управление качеством продукции - Тепловые двигатели - Технологии и машины обработки давлением - Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки - Технология мясных, молочных, рыбных продуктов и холодильных производств - Технология неорганических веществ - Технология продовольственных продуктов - Технология силикатных и тугоплавких неметаллических материалов - Транспортное, горное и строительное машиностроение - Управление в социальных и экономических системах (технические науки) - Электротехника -