Список сокращений
Скачать 137.94 Kb.
|
Содержание 1. Анализ литературных источников и обоснование методических инструментов исследования |
| Введение СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ АРЩ - аварийный распределительный щит; ГРЩ - главный распределительный щит; ДАУ - дистанционное автоматическое управление; ДВС - двигатель внутреннего сгорания; ДУ - дистанционное управление; КШМ - кривошипно-шатунный механизм; РЛС - радиолокационная станция; РЩ - распределительный щит; СЭУ - судовая энергетическая установка; ТНВД - топливный насос высокого давления; ТО - техническое обслуживание; ТС - техническое состояние; ЦПГ - цилиндро-поршневая группа. -6- ВВЕДЕНИЕ Актуальность темы. В результате перехода к рыночным отношениям и акционированию организаций, осуществлявших эксплуатацию речных судов, были потеряны основные черты сложившейся при плановом хозяйствовании системы технической эксплуатации флота, и только сейчас третьи или четвёртые владельцы флота начинают понимать, что роль качественной технической эксплуатации флота в транспортном процессе существенно выше, чем они предполагали все эти годы. Органы классификации судов, например, такие как Российский Речной Регистр, оперируют понятиями «годное» и «негодное» техническое состояние (ТС) судна. Однако, представитель судоремонтной организации, страховой компании, фрахтователь, грузоотправитель или? судовладелец помимо прочего хотели бы знать более точно, каково действительное состояние того или иного судна, признанного, скажем, Речным Регистром годным или негодным к плаванию или предполагаемым к списанию, иначе хотели бы иметь количественную оценку ТС судна или его составных частей. Важным является определение с помощью количественных оценок ТС протяженности допустимого межремонтного периода и объема необходимых судоремонтных работ по корпусу, двигателям и т. д. Анализ литературных источников показал, что в настоящее время работ, посвященных методам и стратегиям получения количественных оценок ТС судов, практически нет. Поэтому исследование, ориентированное на получение знаний о наиболее эффективных стратегиях количественного оценивания ТС судов и их элементов, представляется актуальным. Целью диссертации является решение актуальной научной задачи получения количественных оценок ТС эксплуатирующихся или выведенных из эксплуатации судов, а также их элементов по результатам осмотра или обследования судна независимым экспертом — сюрвейером. -7- Поставленная цель предопределила следующие задачи исследования: 1. Создание структурной модели судна— объекта системного анализа — путем структурирования судна, как системы, корпуса, энергетической установки, судовых систем, электрического оборудования, \*, устройств и т. д., как подсистем. 2. Разработка математических моделей ТС корпуса и всех значимых объектов судовой техники. 3. Создание компьютерной модели ТС судна и его элементов. 4. Исследование чувствительности компьютерной модели и разработка рекомендаций по проведению осмотров судна, а также по оптимизации технического обслуживания судна и его основных элементов. 5. Разработка форм • текстовых материалов, необходимых для совершенствования процедур осмотра судна и его элементов. Методы исследования. Исследование выполнено с помощью экспериментальных и теоретических методов. Экспериментальные исследования включали в себя проведение экспертного опроса специалистов речного флота с целью использования трудно формализуемого опыта и профессиональных знаний капитанов и механиков в математической модели ТС судна и его элементов, а также экспериментальные проверки достоверности созданных математической и компьютерной модели. С помощью компьютерной модели был проведен вычислительный эксперимент, позволивший сделать важные практические выводы. Были разработаны специальные формуляры обследования элементов судна и компьютерное приложение, предназначенное для обработки результатов обследования элементов судна, работающее в архитектуре «клиент-сервер» среды Borland C++ Builder 4.0 под управлением операционной системы Microsoft Windows 95/98, NT, Me, 2000, XP. Теоретическое исследование было выполнено с использованием основных положений системного подхода, теории принятия решений, мето- -8- дов исследования операций, теории двигателей внутреннего сгорания, электрических машин и др. Научная новизна диссертационной работы заключается: - в разработке стратегии получения количественных оценок ТС судов и их элементов; - в разработке метода структуризации судна как системы и его основных элементов как подсистем; - в разработке метода синтеза системы «Судно» в виде математической модели ТС его элементов, выстроенной в соответствии с принятой схемой структуризации; - в применении десятибалльной шкалы количественного оценивания ТС судна и его элементов без промежуточной корректировки (округления или укрупнения) количественных оценок ТС компонентов и подсистем; - в разработке способа выявления признаков ТС, точности оценивания которых при обследовании судна сюрвейер должен уделить повышенное внимание. На защиту выносятся следующие результаты работы: 1. метод получения количественных оценок ТС судна и его элементов; 2. математическая и компьютерная модель ТС судна и его элементов 3. практические рекомендации по проведению осмотра (обследования) судна и его элементов независимым экспертом (сюрвейером). Практическая ценность и внедрение работы. Разработана технология количественной оценки ТС судов, основными этапами которой являются: - заполнение независимым экспертом (сюрвейером) в ходе осмотра (обследования) судна специальных полей разработанных автором формуляров оценки ТС конструктивных элементов корпуса и объектов судовой техники; -9- - введение кодированных значений признаков ТС корпуса судна и объектов судовой техники в созданное автором компьютерное приложение; - получение в результате работы приложения количественных оценок ТС судна и его элементов по десятибалльной шкале; - выдача документов, содержащих количественные оценки ТС судна и его элементов, заказчику. Основные положения работы внедрены и используются в компьютерном приложении Российского Речного Регистра по определению ТС судов в рамках, углубленного освидетельствования судов, выполняемого по отдельному договору с Российским Речным Регистром с целью достоверного определения ТС «возрастных» судов и их элементов. Разработанное автором диссертации компьютерное приложение предназначено для менее, углубленной оценки ТС судов по сравнению с компьютерным приложением Российского Речного Регистра, оно принято Российским Речным Регистром для выполнения неуставных работ, связанных с оцениванием ТС и стоимости судов по заявкам заинтересованных организаций. Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и получили положительную оценку на пятой Международной научно-технической конференции «АВИА-2003» (Киев, 2003 г.), на девятой Международной научно-практической конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования поршневых двигателей» (Владимир, 2003 г.), на научно-техническом совете Российского Речного Регистра, совещаниях при генеральном директоре Речного Регистра. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и девяти приложений. Во введении дана краткая оценка состояния вопроса, обоснована актуальность темы диссертационной работы и рассмотрены основные задачи. -10- Первая глава посвящена обзору и анализу литературных источников. Обосновано применение системного подхода и экспертного анализа к поставленной задаче. Рассмотрена стратегия построения комплексной функции полезности и принцип нормирования неметрических частных критериев. Определено число экспертов, необходимых для получения достоверной экспертной информации, и обоснована методика обработки результатов экспертного опроса. По результатам анализа сформулированы конкретные задачи исследования. Во второй главе приведена: структура подсистемы «Корпус и* надстройка» и обоснован выбор параметров ТС подсистемы. Дано обоснование шкалы оценок ТС подсистемы ¦ «Корпус и надстройка» и остальных подсистем судна. Рассмотрены особенности получения экспертной информации, определен вид анкет опроса экспертов и подход к выбору самих экспертов, вид уравнений «свертки» и значения коэффициентов весомости. В конце главы приведено описание компьютерной модели ТС «Корпус и надстройка», а также комплекса текстовых, графических и программных модулей входящих в компьютерное приложение. Третья глава включает в себя модели остальных подсистем судна, а именно: «Энергетическая -, установка», «Электрооборудование и автоматика», «Системы», «Устройства, оборудование и снабжение», «Оборудование экологической безопасности». Для этих подсистем: обоснован выбор параметров ТС, рассмотрены особенности получения экспертной информации, анкеты опроса экспертов, принципы выбора самих экспертов, вид; «уравнений свертки» и значения коэффициентов весомости. Описаны компьютерные модели ТС всех перечисленных выше подсистем. В четвертой главе описан вычислительный эксперимент, поставленный с помощью разработанной модели с целью выявления параметров подсистем судна, оказывающих наибольшее влияние на его ТС, и, следовательно, для получения рекомендаций, важных при непосредственном про- -11- ведении осмотра (обследования) судна. Результаты вычислительного эксперимента обработаны с помощью программы пошаговой множественной регрессии. В разделе «Выводы» подведены итоги исследования и сформулированы основные выводы. Публикации. Основные научные результаты, полученные в диссертации, опубликованы в четырех печатных работах автора. -12- ^ 1.1. Методы решения сложных задач •*.> Сложные задачи обычно связаны с математическим описанием сложных объектов. Сложным объектом можно считать любой автономный объект, который может быть условно разделен на составные части. Если эти части находятся в отношениях взаимосвязи и соподчинения, то такой; объект можно считать объектом с распределенной структурой. Примером такого объекта может быть речное или морское судно, составными частями которого являются корпус, энергетическая установка; электрическое оборудование, устройства, системы обслуживания оборудования и жизнеобеспечения судна, радиосвязи,. навигации и т. д. Математическое описание таких объектов с использованием основных законов природы и технических теорий представляет собой непростую задачу, размерность которой *¦ тем больше, чем сложнее объект и образующие его составные части. В ре- зультате : создается математическая • модель, которая чаще всего используется при проектировании и оптимизации параметров рассматриваемого объекта. Если удается преодолеть трудности создания модели, то есть математического описания процессов, протекающих в объекте и его составных частях, не меньшие трудности нужно преодолеть при разработке методов решения уравнений, составляющих само математическое описание. В этом случае обычно используют методы исследования операций [45], в число которых включают математическую теорию игр, теорию статистических решений, линейное программирование, динамическое программи- '^! рование, теорию управления запасами, теорию массового обслуживания, теорию назначений и т. д. В принципе, такой же подход можно использовать при изучении ТС сложных объектов с распределенной структурой, однако сама модель ТС сложного объекта, видимо, будет отличаться от вышеописанной, прежде -13- всего, методами ее создания и методами получения более или менее достоверных описаний признаков ТС. Тогда изучение сложного объекта с распределенной структурой с помощью его математической модели производится с целью выявления приоритетов технического обслуживания.. Если представить объект с распределенной структурой в виде системы, удовлетворяющей набору определенных признаков, то для решения задач, обозначенных в предыдущем абзаце, может быть использован научный метод, получивший название системного подхода. Системные принципы нашли широкое применение в различных сферах теоретической мысли. Опубликовано значительное число работ, в которых исследуют роль и место системного подхода в ряду других методологических концепций: устанавливаются особенности и направления практической реализации системного подхода; рассматриваются математические методы и аппарат, уровни изучения систем: и т. п. Однако исчерпывающую характеристику этих вопросов дать еще сложно. Можно лишь рассчитывать на некоторую полноту освещения тех сторон, которые наиболее тесно связаны с задачами системотехники. Анализ особенностей системного подхода позволяет сформулировать следующее наиболее общее его определение: системный подход есть конкретно-научный метод диалектико-материалистической методологии, имеющий общенаучное значение. В силу высокой общности системный подход основывается на ряде принципов диалектики: взаимосвязь и развитие, зависимость (связанность) и независимость (автономность); качественное различие части и целого. Как относительно самостоятельная часть диалектико- материалистической методологии системный подход базируется на ряде специфических принципов, к числу которых, прежде всего, относится принцип системности. В этом плане системный подход представляет собой одну из форм методологического знания, связанную с исследованием и созданием объектов как систем, и относится только к системам. -14- Другим принципом является принцип иерархичности познания, требующий трехуровневого изучения предмета [73]: изучение самого предмета— «собственный» уровень; изучение этого же предмета как элемента более широкой системы — «вышестоящий» уровень и, наконец, изучение этого предмета в соотношении с составляющими данный предмет компонентами — «нижестоящий» уровень. Еще одним принципом — принципом интеграции—отражается та особенность системного подхода, что он направлен на изучение интегра-тивных свойств и закономерностей систем и комплексов систем, раскрытие базисных механизмов интеграции целого. И, наконец, принцип формализации показывает, что системный подход нацелен на получение количественных характеристик, создание методов, сужающих неоднозначность понятий, определений, оценок и т. п. Рассмотрим теперь признаки «системности» и оценим возможность удовлетворения этим признакам объекта «Судно», представляемого в виде системы. К характерным признакам систем, к которым можно применить системный подход, относятся следующие. 1) Наличие большого числа взаимосвязанных между собой подсистем (составных частей системы). Расчленение системы на подсистемы (декомпозиция) в настоящее время трудно поддается формализации и чаще всего носит эвристический характер, зависящий от целей исследования сложной системы. Можно даже сказать, что расчленение системы на подсистемы скорее является искусством, а не наукой. Выделение подсистем часто производят по функциональным признакам и при этом: полагают, что самостоятельное существование подсистем нереально (двигатель, например, обязательно должен быть присоединен к потребителю его мощности). Возможно также выделение подсистем по видам объектов управления, входящих в состав сложной системы: иногда подсистемам ставят в соответствие задачи, решение которых необходимо осуществить для выполне- -15- ния основной задачи, поставленной перед создаваемой сложной системой. В связи с этим отметим, что разбиение сложной системы на подсистемы целесообразно производить таким образом, чтобы они представляли собой самостоятельно функционирующие части системы, решающие свои зада- чи, но при этом учитывалась роль подсистем во всей системе. 2) Многомерность системы, обуславливаемая наличием большого числа связей между подсистемами; 3) Многокритериальность, обусловливаемая разнообразием целей отдельных подсистем, входящих в сложную систему, а также разнообразием требований, предъявляемых к исследуемой системе со > стороны других систем. 4) Свойства системы не исчерпываются свойствами отдельных подсистем (синергетический эффект), наоборот, система имеет свойства, которые не присущи подсистемам, и не могут быть образованы простым суммированием свойств подсистем (принцип эмерджентности), а формируются бла- годаря учету взаимодействия между отдельными частями системы. 5) Многообразие природы подсистем, которое характеризуется их различной физической сущностью. Таким образом, сложность системы, к которой можно применить системный подход, характеризуется не просто увеличением размерности, но и многокритериальностью, иерархичностью структуры, наличием подсистем различного вида, функционирование которых подчинено достижению единой цели для всей системы в целом. Можно, однако, констатировать, что составные части судна — корпус, надстройка, энергетическая установка, электростанция, устройства, системы и т. д. могут быть представлены в виде подсистем сложной системы— судна — ив этом случае (при правильном структурировании системы), они могут удовлетворять всем пяти указанным выше признакам. Вместе с этим ясно, что сложную систему «Судно» видимо невозможно «охватить» полностью и детально представить. Для нашей задачи -16- это и не требуется. Тогда возникает проблема компромисса между простотой описания, что является одной из предпосылок понимания, и необходимостью учета многочисленных и разноплановых характеристик системы. Одним из путей решения этой проблемы является «послойное» — страти- фицированное (от лат. stratum — «настил» + facere — «делать») — описание. Основными уровнями изучения систем являются макроскопический и микроскопический. Макроскопическое изучение заключается в игнорировании детальной структуры системы и наблюдении только общего поведения системы как целого, в оценке ее интегральных характеристик. Цель состоит в создании модели изучаемой системы в ее взаимодействии с другими объектами, называемыми обычно внешней или окружающей средой. К числу макроскопических характеристик относятся: тип структуры, и границы системы, характер взаимосвязи «вход — выход», особенности функционирования (дискретное или непрерывное), степень организован- ности и высота организации, особенности «жизненного цикла» системы, ее эффективность и т. п. Анализ показывает, что макроскопический уровень изучения системы «судно» для цели, поставленной в диссертации не актуален. Микроскопическое изучение системы связано с детальным описанием каждой из компонент системы, всего комплекса внутренних процессов. Центральным для микроскопического представления является понятие элемента: В рамках микроскопического подхода изучаются связи и функ-ции элементов, эффективность элементов, структура системы и др. Подобный подход к описанию системы «судно» был применен Г. А. Абрамовым и П. И Бажаном [1]. Система (судно) была разбита на пять подсистем (корпус; основное энергетическое оборудование; судовое электрооборудование; устройства, оборудование, снабжение и системы; специальное оборудование и системы, тепло- и холодоснабжение). Каждая из подсистем была разбита на большое число составных частей, например, основное энерге- -17- тическое оборудование образовали: главные двигатели; системы, обслуживающие главные двигатели; валопроводы, передачи, движители рулевое устройство. Составными частями главных двигателей были выделены детали Ц1II', топливная аппаратура, КШМ, регулирование двигателя, качест- во ТО и Р, турбокомпрессор и ОНВ, навесные агрегаты, остов и амортизаторы. В свою очередь, скажем, детали ЦПГ были разбиты на втулки цилиндров, клапаны, поршневые кольца, поршень. В результате принятой в [1] декомпозиции сложная система «Судно» синтезировала в себе 164 простых элемента. При выборе уровня изучения системы и подсистем необходимо увязывать применяемые методы с условиями, в которых предполагается эксплуатировать модель системы. Авторы [1] создавали свою модель для применения при обработке результатов классификационного освидетельствования судов в рамках новой системы классификации судов, альтернативной ныне существующей. При этом освидетельствовании, проводимом инспектором Речного Регистра, судовладелец (персонал судна) представляет большое число данных, полученных в результате проведенных дефектаций, разборок, измерений и т. д. Нам представляется, что путь, выбранный авторами [1] не вполне пригоден для решения задачи получения количественных оценок ТС судна и его составных частей по результатам осмотра и/или обследования (не освидетельствования) судна и его элементов независимым экспертом, прежде всего, из стремления уменьшить размерность задачи и трудоемкость, получения входных параметров модели. Отличается и мотивация действий инспектора Речного Регистра и независимого эксперта — первый должен установить по совокупности представленных ему судовладельцем множества частных признаков и значений параметров объектов судна, находиться ли судно и его составные части в годном ТС и с помощью модели дать количественную оценку ТС, возможно и такую, с которой эксплуатация судна будет запрещена, а второй — руководствуясь Список литературы |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Приводятся сведения об апробации, внедрении результатов. Оформление: приложения, библиографические ссылки, список литературу, оглавление,... | | Целью данной работы является реконструкция и определение содержания философского дискурса творчества Лукиана в его развитии |
| Сжигание отходов и здоровье человека. Краткий обзор (вместо введения и предисловия) 3 | | А — альманах музея Axматовой в г. Пушкине (б. Царское Село) с указанием номера альманаха |
 | Недостатки существующих подходов к построению подсистем многомерного анализа данных в сппр, учитывающих риски предприятий 5 | | Недостатки существующих подходов к построению подсистем многомерного анализа данных в сппр, учитывающих риски предприятий 5 |
| Недостатки существующих подходов к построению подсистем многомерного анализа данных в сппр, учитывающих риски предприятий 27 | | Недостатки существующих подходов к построению подсистем многомерного анализа данных в сппр, учитывающих риски предприятий 16 |
| «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова» Министерства здравоохранения и социального... | | Абдоминальная боль при эндокринных заболеваниях, метаболических нарушениях и интоксикациях |