CC BY
31
университетских комплексах: монография. Владивосток: Изд-во Дальнаука, 2007. 180 с.
4. Губарьков С.В. Управление инновациями в сфере высшего образования: теоретико-методологические аспекты: монография. Владивосток: Изд-во ДВФУ, 2010. 280 с.
5. Губарьков С.В., Сазонов В.Г. Инновационное развитие высшей школы России: региональный аспект // Проблемы теории и практики управления. 2011. № 7. С. 21 -28.
6. О Московском государственном университете имени М.В. Ломоносова и Санкт-Петербургском государственном университете: ФЗ РФ от 10.11.2009 №259-ФЗ [Электрон. ресурс]. Режим доступа: http://www.rg.ru/2009/11/13/universitety-dok.html
7. Об университетских комплексах: Постановление Правительства Российской Федерации от 17.09.2001 № 676 // Сборник нормативных документов по научной и инновационной деятельности / Министерство образования РФ. Тверской государственный университет. 2001 .Вып. 14.
8. Archibugi D., Howells J., Michie J. Innovation policy in a global economy. Cambridge, 1999. 95 p.
9. Kaufmann A., Todtling F. System of innovation in traditional industrial regions: The case of Styria in a comparative perspective // Regional studies. 2000. № 34 (1). p. 29-40.
10. Koschantzky K., Sternberg R. R&D cooperation in innovation system: some lessons from the European regional innovation survey // European planning studies. 2000. № 8 (4). p. 487501.
УДК 621.01(07)
ИННОВАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ВИБРОДИАГНОСТИКИ И ВИБРОМОНИТОРИНГА
С.В.Елисеев1, И.С.Кородюк2, А.А.Сапожников3
1Иркутский государственный университет путей сообщения,
664074, г. Иркутск, ул. Чернышевского, 15.
2Байкальский государственный университет экономики и права,
664003, г. Иркутск, ул. Ленина, 11.
3Братский государственный университет,
665709, г. Братск, ул. Макаренко, 40,
Показано, что концепция увеличения эффективности, надежности и повышения безопасности продукции изложена в серии стандартов ИСО 9000 - ИСО 9004, ИСО 9001. При этом, надежность и безопасность изделий на всех этапах их жизненного цикла являются аспектами качества продукции, которое характеризует ее способность удовлетворять установленным и предполагаемым потребностям общества. Приведены результаты исследований, выполненных при условии, что контроль качества продукции - деятельность, включающая проведение измерений, экспертиз, испытаний для оценки одной или нескольких характеристик объекта, проверки его соответствия установленным требованиям по качеству, способности обеспечивать декларированные изготовителем показатели надежности и безопасности продукции. Библиогр. 4 назв.
Ключевые слова: стандарты ИСО 9001; вибродиагностика; мониторинг; цикл Деминга; расстройка систем управления; нейросетевые алгоритмы; прогнозирование систем менеджмента.
INNOVATIVE SUPPORT OF QUALITY MANAGEMENT USING THE METHODS OF VIBRODIAGNOSTICS
AND VIBROMONITORING
S.V. Eliseev, I.S. Korodyuk, A.A. Sapozhnikov
Irkutsk State University of Railway Engineering, 15 Chernyshevsky St., Irkutsk, 664074. Baikal State University of Economics and Law, 11 Lenin St., Irkutsk, 664003. Bratsk State University, 40 Makarenko St., Bratsk, 665709.
The article demonstrates that the concept of increasing the efficiency, reliability and safety of products is described in ISO 9000 - ISO 9004, ISO 9001 Standards. Moreover, the reliability and safety of products at all stages of their life cycle are the aspects of the quality of products, which characterizes their ability to meet established and prospective needs of society. The article provides the results of investigations carried out under the condition that the product quality control is the activity, including measurements, examinations, tests to evaluate one or more characteristics of an object, check-up
1 Елисеев Сергей Викторович, доктор технических наук, профессор, проректор, тел.: 665129. Eliseev Sergey, Doctor of technical sciences, Professor, Pro- Rector, tel.: 665129.
2Кородюк Игорь Степанович, доктор экономических наук, декан факультета экономики и менеджмента в сфере услуг, тел.: 89148879696.
Korodyuk Igor , Doctor of Economics, Dean of the Faculty of Economics and Management in Services, tel.: 89148879696.
3Сапожников Алексей Анатольевич, доктор экономических наук, заведующий кафедрой государственного и муниципального управления, тел.: 89086494123.
Sapozhnikov Aleksei, Doctor of Economics, Head of the Department of State and Municipal Management, tel.: 89086494123.
of its compliance with the specified requirements for quality, and the ability to provide product reliability and safety declared by the manufacturer. 4 sources.
Key words: Standards ISO 9001; vibrodiagnostics; monitoring; Deming Cycle; mismatch of control systems; neural network algorithms; forecasting of management systems.
В условиях мирового финансового кризиса улучшение экономического состояния машиностроительных предприятий России невозможно без улучшения качества и конкурентоспособности продукции и снижения затрат ресурсов на ее создание.
Концепция увеличения эффективности, надежности и повышения безопасности продукции изложена в серии стандартов ИСО 9000 - ИСО 9004, ИСО 9001, принятых в качестве национальных стандартов во многих странах. Надежность и безопасность изделий на всех этапах их жизненного цикла являются аспектами качества продукции, характеризуют ее способность удовлетворять установленным и предполагаемым потребностям общества. Требования общества -обязательства, вытекающие из законов, инструкций, правил, кодексов, уставов и других документов относительно обеспечения качества изделий. Они становятся все более жесткими и определенными [1-3].
Контроль качества продукции - деятельность, включающая проведение измерений, экспертиз, испытаний для оценки одной или нескольких характеристик объекта, проверки его соответствия установленным требованиям по качеству, способности обеспечить декларированные изготовителем показатели надежности и безопасности продукции.
При проведении контроля и проверки качества продукции государственные надзорные органы и специализированные организации руководствуются нормативными актами и стандартами России. Поэтому изделия должны удовлетворять обязательным требованиям соответствующих стандартов.
Разработчик и изготовитель несут ответственность за декларированные показатели на всех этапах жизненного цикла изделий. Потребитель - работодатель несут ответственность за безопасную эксплуатацию изделий, обеспечение требуемых режимов работы и технического состояния, своевременное проведение проверок и ремонтов.
Следует отметить следующие аспекты качества продукции:
а) определение требований к продукции и приведение их к современному уровню;
б) разработка продукции, характеристики которой позволяют отвечать требованиям и возможностям рынка, а также иметь необходимую для потребителей ценность;
в) обеспечение производства качественной продукции (соблюдения требований, заложенных разработчиком при проектировании изделий);
г) обеспечение технического обслуживания изделий в процессе их эксплуатации для поддержания требуемого уровня надежности и безопасности.
Превращение в машинах и механизмах одних видов энергии в другие, преобразование форм движения, осуществление рабочих процессов неизбежно
связаны с появлением переменных сил и моментов, порождающих вибрацию, которая отрицательно влияет на прочность и износ изделий, надежность и безопасность машин, несущих конструкций, сооружений, оказывает вредное влияние на физиологическое состояние людей. При достижении определенных значений вибрация может вызвать нарушение рабочих процессов, привести к расстройке систем управления и регулирования, искажению показаний приборов, усиленному износу кинематических пар, поломкам деталей и авариям машин. Статистика показывает, что в большинстве случаев поломки и аварии машин происходят по причине вибрации, возникающей при отклонении показателей режима работы машин от допустимых значений, изменении формы и взаимного положения деталей, ослаблении креплений и посадок деталей, появлении значительной неуравновешенности движущихся частей. В настоящее время снижение весогабаритных характеристик, повышение скорости и мощности машин приводят к увеличению вибрационных нагрузок на их детали и узлы. Это вызывает необходимость контроля вибрации машин. Связь вибрации с качеством изготовления и сборки машин, износом их деталей и узлов, режимом работы, надежностью и безопасностью позволяет использовать ее характеристики для оценки технического состояния составных частей машин, прогнозирования их ресурса и оптимизации режима работы [2-4].
Для ограничения вибрации в различных областях техники устанавливают требования и нормы для ее регламентации. Под требованиями подразумевают предельно допустимые уровни вибрации, которые необходимы для полного удовлетворения частных условий без учета их выполнения в данный момент времени. Под нормами обычно понимают установленные с помощью статистических методов реально достижимые минимальные уровни вибрации, выполнение которых является обязательным. В большинстве случаев нормы устанавливались с учетом всех наиболее важных условий. Поскольку нормы не могут в равной степени удовлетворять всем требованиям, они являются результатом компромиссного решения. Снижение вибрации машин и оборудования ниже определенного значения отражается на других их показателях, в том числе, на стоимости и сроках изготовления и ремонта, весогабаритных характеристиках. При установлении норм вибрации машин необходимо исходить из требований обеспечения необходимых показателей надежности (наработка на отказ, ресурс до капитального ремонта и др.) и безопасности. Существующие нормы и требования по ограничению вибрации машин можно подразделить на:
а) нормы, регламентирующие виброактивность и качество изготовления (модернизации, ремонта) машин;
б) эксплуатационные нормы допустимой вибрации;
в) санитарно-гигиенические нормы вибрации (требования);
г) нормы на вибростойкость приборов, машин и строительных конструкций при воздействии внешней вибрации.
Санитарно-гигиенические нормы вибрации машин устанавливает ГОСТ 12.2.012-90, который сейчас пересматривается с целым комплексом стандартов, связанных с воздействием вибрации на человека. В общей структуре этого комплекса по аналогии с европейскими стандартами выделены три уровня. Стандарты типа А устанавливают общие правила оценки общей и локальной вибрации. Стандарты типа В устанавливают общие требования к проведению испытаний для заявления и подтверждения вибрационных характеристик машин и оборудования. Стандарты типа С развивают положения стандартов группы В в отношении конкретных видов продукции. Европейские стандарты последней группы называются испытательными кодами.
Вначале для оценки работоспособности машин многие изготовители устанавливали свои нормы (на виброактивность, для оценки качества изготовления и технического состояния при эксплуатации), исходя из опыта эксплуатации машин. В основном нормировали общие значения амплитуды или размаха вибросмещения корпусов подшипников или ротора относительно подшипников. Нормы на вибростойкость устанавливали только для специальных машин, приборов контроля, строительных конструкций. В кораблестроении нормировалось среднее квадратическое значение виброускорения в третьоктавных полосах частот до 10 кГц в местах передачи колебаний машины конструкциям корабля.
В большинстве отраслей точного машиностроения в качестве норм, обеспечивающих вибростойкость приборов, применяли величину виброускорения 0,1 д, такая вибрация не оказывала влияния на работу приборов. Для роторных машин величину виброускорения устанавливали 1д, для быстроходных машин с подшипниками скольжения уровень виброускорения 8-10 д не лимитирует надежность их работы. Считают, что строительные конструкции производственных зданий имеют повышенную нагрузку, если их виброускорение превышает 0.03д.
На основе работ немецких специалистов были разработаны нормы вибрации VD1 2056 (охватывающие всю номенклатуру машин) и стандарт ИСО 2372, который в 1995-2000 гг. был заменен серией стандартов ИСО 10816. В СНГ также были разработаны и приняты стандарты ИСО (с уточнениями и добавлениями).
ИСО 10816/3 устанавливает нормы вибрации (СКЗ виброскорости и вибросмещения) промышленных машин (центробежных компрессоров и насосов, электродвигателей всех типов, промышленных газовых турбин мощностью до 3 МВт, вентиляторов и воздуходувок) на корпусах подшипников. Нормы вибрации установлены в зависимости от мощности машин или высо-
ты вала, типа и класса опор (жесткие или податливые) в частотном диапазоне от 10 до 1000 Гц (для машин, скорость которых ниже 600 об/мин, - от 2 Гц до 1000 кГц). Нормы установлены для четырех зон технического состояния (А, В, С и Д). По сравнению с ИСО 2372 в ИСО 10816/3 нормы для границы зон С/Д ужесточены с целью обеспечения требований непрерывной работы машин в течение 3 лет. В стандарте ИСО 10816/3 установлены два критерия оценки вибрационного состояния машин. Один из них рассматривает сами значения, а другой - их изменения. Если изменение вибрации превышает 25% значения верхней границы зоны В, то оно является существенным. В ИСО 10816/3 также установлены ограничения на функционирование машин. Установлен уровень «предупреждение» и «останов». Уровень «предупреждение» устанавливают относительно некоторого базового значения для конкретной машины и определенных точках контроля, исходя из опыта эксплуатации этой машины. Рекомендуется уровень «предупреждение» устанавливать выше базовой линии на 25% значений верхней границы зоны В.
Уровень «останов» рекомендуется устанавливать в пределах зон С или Д. Он не должен превышать более чем в 1,25 раза верхнюю границу зоны С (для отечественных машин это жесткий критерий).
Базовое значение вибрации машин рекомендуется периодически (после ремонта, изменения условий эксплуатации) уточнять.
Для машин, имеющих легкий ротор и массивные подшипниковые опоры, а также гибкий ротор, целесообразно контролировать вибрацию ротора. Нормы вибрации (размаха вибросмещения) роторов промышленных машин установлены в ИСО 7919/3. Определение уровня вибрации вала основывается на измерении абсолютной или относительной вибрации вала относительно элементов конструкции машины. В случае когда критерием оценки является изменение вибрации вала, то:
а) если вибрация поверхности, на которой установлен датчик относительной вибрации, мала (меньше 20% относительной вибрации вала), то в качестве измеряемой величины может быть принята как относительная, так и абсолютная вибрация;
б) если вибрация поверхности, на которую установлены датчики относительной вибрации, составляет 20% и более относительной вибрации вала, то следует измерять абсолютную вибрацию вала и, если она окажется больше, принять ее в качестве измеряемой величины.
В случае, когда критерием оценки является динамическая нагрузка на подшипники, в качестве измеряемой величина следует принимать относительную вибрацию вала.
В случае когда критерием оценки является зазор между статором и ротором, то:
а) если вибрация поверхности, на которую установлен датчик, мала (меньше 20% относительной вибрации вала), в качестве меры заполнения принимается относительная вибрация;
б) если вибрация поверхности составляет 20% и более относительной вибрации вала, относительная вибрация вала может еще рассматриваться как мера заполнения зазора, пока вибрация статора поверхности, на который установлен вибродатчик, может рассматриваться как полная вибрация статора; для вибрации ротора может быть установлен уровень предупреждения состояния, как и для подшипников.
В настоящее время в области диагностики и прогнозирования технического состояния разрабатывается ряд проектов стандартов ИСО, требования которых целесообразно знать до их ввода в действие.
Вибрационные характеристики машин необходимо определять при проведении приемочных, периодических, типовых, сертификационных и приемо-сдаточных испытаний, а также при эксплуатации. Результаты обследования компрессорного оборудования на производствах и местах их эксплуатации, а также экспертиза технических документов показали, что многие предприятия до сих пор незнакомы со стандартами или пренебрегают обязательными их требованиями. Это негативно влияет на показатели надежности и безопасности эксплуатируемого оборудования.
Как уже отмечалось выше, в настоящее время повышение безопасности и надежности машин, оценка остаточного ресурса их составных частей есть одна из первоочередных технических проблем, так как качество производства, ремонта и монтажа машин снизилось, на предприятиях увеличился парк машин, имеющих значительный износ. Решение проблемы проводится по многим направлениям. Совершенствование методов мониторинга и диагностики - одно из них. Эффективный контроль готовой продукции закрывает путь к потребителю некачественной продукции, а внедрение в эксплуатацию средств, позволяющих быстро и точно определить техническое состояние работающих машин, дает возможность принять верное решение по времени проведения и объему ремонта, организовать ремонт составных частей по фактическому состоянию. Предприятия - потребители продукции машиностроения начали создавать системы мониторинга и диагностики машин и оборудования. Для этого им требуется больше информации о поставляемых изделиях, прежде всего, требуются сведения о кинематике и базовых вибрационных характеристиках, а также о влиянии режима работы на интенсивность основных виброакустических источников.
В настоящее время предприятиям предлагаются различные технические средства и программное обеспечение для мониторинга и диагностики оборудования. Внедрение систем контроля и диагностики машин на предприятиях позволит улучшить качество изготовления и ремонта машин, повысить их безопасность и надежность при эксплуатации, уменьшить эксплуатационные затраты на поддержание работоспособности машин и своевременно выводить их из эксплуатации (для ремонта или утилизации). Перспективным направлением вибродиагностики является использование современных нейросетевых алгоритмов для своевременного прогнозирования и качественной идентификации вероятной неисправности.
Применение вибромониторинга для обеспечения управления качеством при эксплуатации роторного оборудования. Конкурентоспособность в мировом маркетинге заставляет предприятия выпускать высококачественную продукцию. Этой цели часто можно достигнуть путем повышения скорости машин и снижения времени их простоя, что, в свою очередь, предъявляет повышенные требования к состоянию машинного оборудования. Вибромониторинг как часть инновационной программы предсказуемого/предупредительного ремонта помогает решать задачи обеспечения качества работы новых машин. Преимущества вибромониторинга как элемента системы инновационного обеспечения управления качеством заключаются в следующем:
• Снижаются потери продукции.
• Повышается производительность, эффективность, надежность, срок эксплуатации оборудования.
• Снижаются ремонтные затраты (время ремонта, количество запасных частей, стоимость складских расходов, горючего).
• Улучшается планирование ремонтных работ.
• Повышается технологическая и экологическая безопасность.
Основа схем вибромониторинга состоит из надлежащим образом подобранных и правильно размещенных датчиков вибрации для охвата вибрационных сигналов машины и обработки данных. Достижения в электронике намного повысили эффективность работы автоматических систем обработки и управления данными.
Новое поколение электронных датчиков и компьютеров с их большой памятью, быстродействующими процессорами, высококачественной графикой, стандартными линиями связи, передовым программным обеспечением, основанным на взаимосвязи знаний гидро/газодинамики, термодинамики, обеспечивает возможность выделять достоверную и многозначительную информацию из увеличивающегося блока данных в пределах отведенного времени и бюджета. Данные о вибрации и параметры технологических процессов представлены в удобном формате взаимной корреляции, дающем эффективную и доступную для понимания оценку состояния машины, раннее предупреждение о зарождающихся дефектах, и позволяют определять причину неисправностей. Дефекты, обнаруживаемые на ранней стадии, могут быть отслежены с целью недопущения значительных повреждений, обеспечения безопасной работы машины, планирования ремонта для устранения неисправности.
Основные принципы создания базы для методологии диагностики неисправностей, приемлемые как для периодического, так и для постоянного мониторинга:
• Знание основных механических, гидравлических, термических и электрических характеристик машины.
• Знание типов неисправностей механизмов и соответствующих их симптомов проявления.
• Наблюдение за ключевыми параметрами, которые говорят об изменениях в состоянии машины.
• Перевод диагностических данных в удобный для восприятия формат и сравнение результатов с аналитическими прогнозами.
• Понимание уже зарегистрированных и происходящих событий, которые могли вызвать изменения в состоянии машины.
• Представление данных состояния машины по возможности в компактной инженерной форме.
• Проведение быстрых корректирующих действий, основанных на диагностике машины.
Библиограф
1. Лонцих П.А., Шулешко А.Н., Марцынковский Дм. А. Управление качеством. Прогнозирование, риск-менеджмент, оптимизация: монография. Изд-во Lambert Academic Publishing, 2011. 301 с. Германия.
2. Динамический синтез в обобщенных задачах виброзащиты и виброизоляции технических объектов / С.В. Елисеев [и др.]. Иркутск: Изд-во ИГУ, 2008. 523 с.
Оценка состояния любой машины требует знаний основных характеристик машины, типа, геометрических размеров, веса, зазоров и т.д. Для достижения этой цели рабочие и вибрационные параметры необходимо тщательно проверять и контролировать. Разные методы, например, контрольные тесты отклика на вносимый дисбаланс и тесты по несинхронному возбуждению, используются для записи отклика ротора в процессе стационарной работы (совместно с частичной и полной нагрузкой) и переходных процессов.
ский список
3. Лойцянский Л.Г., Лурье А.И. Курс теоретической механики. Т.2: Динамика. М.: Наука, 1980. 640 с.
4. Климов А.В. Динамика рычажной релаксационной подвески с прерывистым демпфированием: дис. ... канд. техн. наук / А.В. Климов. Орел: ОрелГТУ, 2001. 186 с.
УДК 330.131.7:330.4
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ РЫНОЧНОГО РИСКА
Ю.Н.Журавлёва1, В.С.Микшина2
Сургутский государственный университет ХМАО-Югры, 628412, Тюменская обл., г. Сургут, пр. Ленина, 1.
Приведен анализ математических моделей количественной оценки рыночного риска методом VAR («Value at Risk»). Объектами исследования выбраны так называемые «голубые фишки» - акции наиболее крупных, ликвидных и надежных компаний со стабильными показателями получаемых доходов и выплачиваемых дивидендов. Проведена работа по анализу данных на российском рынке ценных бумаг согласно двум вариантам исследования: рассматривался ряд значений цен последовательно на периоде 250 дней (получено всего 1150 оценок) и периоде 1400 дней (получена одна оценка). Особое внимание в статье уделено сравнению эффективности различных методов оценки VAR. Ил. 1. Табл. 4. Библиогр. 7 назв.
Ключевые слова: рыночный риск; VAR-метод; метод исторического моделирования; модель постоянных кова-риаций; имитационное моделирование Монте-Карло.
MATHEMATICAL SIMULATION OF MARKET RISK Yu.N. Zhuravleva, V.S.Mikshina
Surgut State University, Khanty-Mansi Autonomous Okrug, Ugra 1 Lenin Av., Surgut, Tyumen Region, 628412.
The analysis of mathematical models for quantitative assessment of market risk by VAR ("Value at Risk") method is pr e-sented. The objects of the study are so-called "blue chips", which are the stocks of the largest, liquid and reliable comp a-nies with stable rates of earnings and dividend payments. The authors carried out the analysis of data on the Russian securities market in two research courses: series of cost values were sequentially examined for the periods of 250 days (the total of 1150 assessments was received) and for the period of 1400 days (one assessment was received). Special attention is paid to the efficiency comparison of various VAR- methods of assessment. 1 figure. 4 tables. 7 sources.
Key words: market risk; VAR-method; method of historical modeling; model of constant covariances; Monte Carlo simulation.
1Журавлёва Юлия Николаевна, аспирант, тел.: 89227834370, e-mail: [email protected] Zhuravleva Yuliya, Postgraduate, tel.: 89227834370, e-mail: [email protected]
2Микшина Виктория Степановна, кандидат технических наук, доцент, заведующая кафедрой информатики и вычислительной техники, тел.: 89124175940, e-mail: [email protected]
Mikshina Victoria, Candidate of technical sciences, Associate Professor, Head of the Department of Information Science and Computing Machinery, tel.: 89124175940, e-mail: [email protected]
