Експрес-аналіз впливу інноваційних рішень механізмів на надійність шкарпеткових автоматів

Abstract

Мета роботи – розробка методології оперативної оцінки впливу інноваційних рішень стосовно техніко-експлуатаційних характеристик окремих механізмів та систем на надійність шкарпеткового автомату за апостеріорною інформацією про відмови на виробництві. Використовується метод пошуку, опису, аналогій та аналізу інформації для аудиту множини можливих рішень стосовно предмету досліджень, основи теорії надійності, методи оцінки показників надійності за експериментальними даними, теорія матриць, елементи числових методів та методологія апостеріорного аналізу надійності структурно-складних технічних систем. Представлено алгоритм розрахунку та математичне забезпечення для оперативної оцінки впливу техніко-експлуатаційних змін одного з механізмів на надійність шкарпеткового автомата в цілому в умовах невизначеності інформації про відмови та джерел її надходження. Отримано числову оцінку ступеня впливу на надійність автомату змін в конструкції в’язального механізму. Показано переваги запропонованого підходу в порівнянні з традиційним, що дозволяє зменшити тривалість проектування при забезпеченні необхідної якості та мінімізації витрат за рахунок обмеження випробувань та обчислень. Наукова новизна полягає в подальшому розвитку теорії і методології аналізу надійності шкарпеткових автоматів на етапах проектування або модернізації надійності шкарпеткових автоматів у випадках керованої різноманітності конструктивних варіантів інноваційних механізмів при обмеженості інформації про відмови та за умови збереження функціонально-структурних зв’язків. Запропонована методика моделювання надійності шкарпеткового автомату за інноваційними рішеннями його механізмів, що мінімізує витрати на додаткові випробування та обчислення. Результати викладеної концепції експрес-аналізу надійності автомату підтвердили достатню точність обрахунків на етапі перед проектної підготовки, що дозволяє використовувати її для інших в’язальних машин.

Цель работы – разработка методологии оперативной оценки влияния инновационных решений касательно технико-эксплуатационных характеристик отдельных механизмов и систем на надежность носочного автомата по апостериорной информации об отказах на производстве. Используется метод поиска, описания, аналогий и анализа информации для аудита множества возможных решений по предмету исследований, основы теории надежности, методы оценки показателей надежности по экспериментальным данным, теория матриц, элементы численных методов и методология апостериорного анализа надежности структурно-сложных технических систем. Представлен алгоритм расчета и математическое обеспечение для оперативной оценки влияния технико-эксплуатационных изменений одного из механизмов на надежность носочного автомата в условиях неопределенности информации об отказах и источниках ее поступления. Получена числовая оценка степени влияния на надежность автомата изменений в конструкции вязального механизма. Показаны преимущества предложенного подхода в сравнении с традиционными решениями, что позволяет уменьшить длительность проектирования при обеспечении необходимого качества и минимизации затрат за счет ограничения испытаний и вычислений. Научная новизна заключается в дальнейшем развитии теории и методологии анализа надежности носочных автоматов на этапе проектирования или модернизации в случаях управляемого разнообразия конструктивных вариантов инновационных механизмов при ограничении информации об отказах и при условии сохранения функционально-структурных связей. Предложена методика моделирования надежности носочного автомата по инновационным решениям его механизмов, что минимизирует затраты на дополнительные испытания и вычисления. Результаты предложенной концепции экспресс-анализа надежности автомата подтвердили достаточную точность результатов вычислений на этапе проектирования, что позволяет использовать ее для других вязальных машин.

Development of a methodology for operational assessment of the influence of innovative solutions to the technical and operational characteristics of individual mechanisms and systems on the reliability of the sock automatic machine on a posteriori information about failures in production. The method of search, description, analogies and analysis of information is used to audit the set of possible solutions to the subject of research, the basics of reliability theory, methods for assessing reliability indicators based on experimental data, matrix theory, elements of numerical methods and methodology of a posteriori reliability analysis of structurally complex technical systems. The calculation algorithm and mathematical support for operational assessment of influence of technical and operational changes of one of mechanisms on reliability of the sock automatic machine as a whole in the conditions of uncertainty of the information about failures and sources of its receipt are presented. The advantages of the proposed approach in comparison with the traditional one are shown, which allows to reduce the design duration while ensuring the required quality and minimizing costs by limiting tests and calculations. A numerical estimate of the degree of influence on the reliability of the sock automatic machine of changes in the design of the knitting mechanism is obtained. It is shown that the increase in the average failure time to 24.82 hours, when changing the technical characteristics of the knitting mechanism leads to an increase in this indicator for the machine as a whole to 1.24 hours. It is the further development of the theory and methodology of reliability analysis of sock automatic machines at the stages of design or modernization in cases of controlled variety of options for innovative mechanisms with limited information about failures and while maintaining functional and structural relationships. The method of modeling the reliability of the sock automatic machine according to the innovative solutions of its mechanisms is proposed, which minimizes the costs of additional tests and calculations. The results of the above concept of the analysis of the reliability of the machine confirmed the sufficient accuracy of the calculations at the stage before the design preparation, which allows it to be used for other knitting machines.