CC BY
1
7.Панюков Д.И. Новое руководство по FMEA: структурный анализ процессов / Д.И. Панюков, В.Н. Козловский, Д.В. Айдаров // Методы менеджмента качества. 2020. № 10. С. 36-42.
8.Козловский В.Н. Концепция методологии комплексной программы улучшений / В.Н. Козловский, Д.И. Благовещенский, Д.В. Айдаров, Д.И. Панюков, Р.Д. Фарисов // Стандарты и качество, 2022. № 7. С. 36-42.
9.Panyukov D. Development and research fmea expert team model / D. Panyukov, V. Kozlovsky, Y. Klochkov // International Journal of Reliability, Quality and Safety Engineering, 2020. Т. 27. № 5. С. 2040015.
Мосин Владимир Геннадьевич, канд. физ.-мат. наук, доцент, yanbacha@yandex. ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Антипова Ольга Игоревна, канд. техн. наук, доцент, OlechkaNE@bk. ru, Россия, Самара, Самарский национальный исследова-тельский университет имени академика С.П. Королева,
Васин Сергей Александрович, д-р техн. наук, профессор, vasin_sa53@mail. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
ANALYSIS OF THE STABILITY OF PROCESSES WITH STRONGLY CORRELATE FEATURES V.G. Mosin, V.N. Kozlovsky, O.I. Antipova, S.A. Vasin
The article is devoted to the correlation reduction of data for the selection of components that best match the solution of the regression problem. A correlation reduction function is presented, and an algorithm for the sequential elimination of strongly correlated features is described. The algorithm is applied to data on content consumption by users of one of the leading hosting companies. The results are analyzed, and based on the analysis of the results, the recommended limits of the application of the correlation reduction method are established.
Key words: quality management, data science, correlation, machine learning, regression, PCA, scikit-learn, pandas, numpy.
Mosin Vladimir Gennadievich, candidate of physical and mathematical sciences, docent, yanbacha@yandex. ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Antipova Olga Igorevna, candidate of technical sciences, docent, [email protected], Russia, Samara, Samara National Research University named after S.P. Korolev,
Vasin Sergey Alexandrovich, doctor of technical sciences, professor, vasin_sa53@mail. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК 621.313
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-5-16-17
КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ АВТОМОБИЛЬНОГО ГЕНЕРАТОРА НА ФОРМИРОВАНИЕ НЕСООСНОСТИ СТАТОРА
ИРОТОРА
А.С. Саксонов, В.Н. Козловский, О.Д. Ибрагимов
В статье представлены результаты разработки инструментария количественной оценки влияния технологических погрешностей элементов конструкции автомобильного генератора на формирование несоосности статора и ротора.
Ключевые слова: качество, автомобильное электрооборудование, генератор.
Процесс производства автомобильных электрокомпонентов характеризуется изменчивостью параметров стабильности технологического процесса, на которую существенно влияет ширина разброса технологических погрешностей [1, 2], возникающих вследствие недостаточного качества технологической оснастки и инструмента, задействованных во время осуществления технологических операций при изготовлении автомобильных электрокомпонентов.
В ряде исследований доказано [3, 4, 5, 6], что технологические погрешности элементов конструкции электромеханических преобразователей (ЭМП), используемых в системе электрооборудования и электроники современных автомобилей существенно влияют на формирование их электротехнических и надежностных характеристик. Так, в предыдущих работах авторов статьи неоднократно были продемонстрированы взаимосвязи между технологическими погрешностями элементов конструкции автомобильного генератора (АГ), несоосностью статора и ротора и электротехническими и надежностными характеристиками [7, 8, 9], а также предложен инструментарий, позволяющий прогнозировать стабильность электротехнических и надежностных характеристик АГ в зависимости от величины технологических отклонений.
В рамках работы по совершенствованию предложенного ранее инструментария нами был разработан расчетный инструмент, основанный на теории построения размерных цепей методом минимума-максимума, используя который в практике проектирования АГ возможно для каждого элемента конструкции активной зоны определять оптимальные параметры технологического качества с целью достижения требуемого уровня стабильности технологического процесса посредством оценки величины коэффициента влияния, который выступает в качестве количественного критерия. Другими словами, инструмент позволяет выявить те элементы конструкции АГ, которые наиболее существенным образом влияют на формирование несоосности статора и ротора [9, 10].
Для более полного понимания взаимосвязей между величинами технологических отклонений и несоосностью статора и ротора АГ мы пришли к необходимости построения трехмерных поверхностей, которые позволят установить закономерности формирования несоосности статора и ротора [11 - 13].
Далее приводится порядок работы.
Первоначально, с использованием инструмента сгенерирована выборка случайных значений технологических погрешностей элементов конструкции генератора, участвующих в формировании несоосности статора и ротора, по которым программа автоматически определила значения коэффициентов влияния. Размер выборки - 100 значений по каждому элементу конструкции. В таблице 1 представлены интерполированные значения, которые попадались наиболее часто в процессе генерации выборки. Значения расположены в порядке возрастания величины несоосности статора и ротора.
Таблица 1
Выборка случайных величин технологических погрешностей элементов конструкции АГ_
Элемент конструкции Величина коэффициента влияния Величина технологического отклонения Величина несоосности статора и ротора
Статор (внутренняя поверхность) 1695 0.021752215732245 0.38
10233 0.003872142149203 0.41
1631 0.031565439321920 0.43
873 0.051768773557062 0.47
2433 0.018696806345973 0.47
1444 0.033163613684130 0.49
1671 0.030394746883924 0.52
1104 0.043811246916286 0.53
714 0.073586493749004 0.54
1067 0.049230800305771 0.54
Посадочное место подшипника 802 0.036352093102930 0.38
2062 0.015209102651643 0.41
482 0.084510140579990 0.43
6656 0.005380158865244 0.47
1328 0.027112169725154 0.47
673 0.056305670465672 0.49
496 0.081004846177590 0.52
976 0.039227272972283 0.53
1560 0.026668872504700 0.54
582 0.071534827519511 0.54
Наружная дорожка качения подшипника 3273 0.008680907265155 0.38
522 0.058420392746081 0.41
503 0.078834853034369 0.43
1650 0.021130192203517 0.47
827 0.042383101366583 0.47
525 0.070220469163624 0.49
1178 0.033232210300819 0.52
927 0.040210537448683 0.53
604 0.067022352636674 0.54
699 0.057988631717432 0.54
Вал ротора 905 0.011877596334570 0.38
175 0.065855014709280 0.41
303 0.049514070860858 0.43
415 0.031784271409986 0.47
639 0.020743934419040 0.47
1913 0.007301319197921 0.49
1480 0.010008247976441 0.52
511 0.027571452481490 0.53
901 0.017005951352929 0.54
450 0.034074844439424 0.54
Ротор (наружный диаметр) 425 0.084784553169794 0.38
665 0.058297136682268 0.41
900 0.056022757740110 0.43
599 0.073907463617816 0.47
586 0.075987791342585 0.47
560 0.083644737387186 0.49
708 0.070222686148902 0.52
1035 0.045765778984301 0.53
832 0.061809789002878 0.54
705 0.073042241245423 0.54
Подшипниковый щит (внутренний диаметр) 544 0.086052108620682 0.38
1240 0.040583133578785 0.41
1238 0.052834023407828 0.43
41467 0.001386309388640 0.47
3298 0.017528786061034 0.47
871 0.069814141074756 0.49
1841 0.035076495326513 0.52
1337 0.045969440775490 0.53
4040 0.016516004016354 0.54
1394 0.047954302991951 0.54
Далее по данным таблицы 1 для каждого элемента конструкции нами с использованием среды для компьютерного моделирования созданы массивы данных, по которым строятся трехмерные поверхности, отражающие влияние технологических отклонений элементов конструкции АГ на формирование несоосности (рисунки 1-6).
Рис. 1. Трехмерная поверхность, построенная по массиву значений для статора
Рис. 2. Трехмерная поверхность, построенная по массиву значений для посадочного места подшипника
Рис. 3. Трехмерная поверхность, построенная для наружной дорожки качения подшипника
Рис. 4. Трехмерная поверхность, построенная по массиву значений для вала ротора
Рис. 5. Трехмерная поверхность, построенная по массиву значений для ротора
18
004
0.06
0.08 0.4
Рис. 6. Трехмерная поверхность, построенная но массиву значений для подиитникового щита
Итак, при детальном рассмотрении полученных трехмерных поверхностей мы можем заметить, что они отличаются по ширине и по крутизне подъема. Причем эти параметры зависят от величины коэффициента влияния. Так, для элементов конструкции, чьи коэффициенты влияния малы, до характерного «излома» крутизна подъема небольшая. Эту тенденцию можно объяснить, обратившись к формуле коэффициента влияния (1):
с _ д/(*1-*/) х] т ч АХ] Г(х 1-Х]) ^ >
где А/(х± — Ху) - приращение выходной величины, Аху - приращение входной величины, Ху - номинальное значение входной величины, [(х1 — Ху) - номинальное значение выходной величины.
Конкретно в нашем случае, соотношение приращений (малое значение выходного приращения к малому входному приращению) дают большое значение, соотношение номинальных значений также получается большим, т.к. на место переменной Ху подставляется геометрический размер конкретного элемента конструкции АГ, а на место переменной [(х1 — Ху) подставляется величина номинального воздушного зазора АГ, которая много меньше геометрических размеров всех элементов конструкции активной зоны АГ. Таким образом, получается, что элементы конструкции, чьи геометрические размеры имеют большое значение, при малых величинах технологических погрешностей дают большие значения коэффициентов влияния, т.е. вносят существенный вклад в формирование несоосности статора и ротора. Если вновь обратиться к полученным поверхностям, то можно заметить, что такие элементы конструкции, как подшипниковый щит, статор и посадочное место подшипника вносят наибольший вклад в формирование несоосности статора и ротора АГ, их поверхности практически пологие, в отличие от поверхностей, построенных для наружной дорожки качения подшипника, вала ротора и самого ротора.
Таким образом, с использованием разработанного ранее расчетного инструмента, нам удалось выявить наиболее проблемные с точки зрения формирования несоосности статора и ротора элементы конструкции, на которые стоит обращать внимание при проектировании АГ.
Список литературы
1. Клепиков В.В., Бодров А.Н. Технология машиностроения: учеб. для студентов образоват. учреждений сред. проф. образования, обучающихся по группе специальностей 1200 "Машиностроение". Москва: Форум, 2004. (Профессиональное образование).
2. Козловский В.Н. Выбор особо значимых размерных параметров активной зоны типовых электромеханических усилителей рулевого управления / В. Н. Козловский, В. Ф. Ягубов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2008. № 1. С. 5-7.
3. Козловский В.Н. Ключевые параметры активной зоны типовых конструкций генераторной установки -определение и оценка значимости / В. Н. Козловский, Р. А. Малеев // Грузовик. 2008. № 6. С. 27-30.
4. Козловский В.Н. Поиск и оценка значимости ключевых параметров активной зоны типовых конструкций генераторной установки / В. Н. Козловский, Р. А. Малеев // Грузовик. 2009. № 1. С. 41-43.
5. Саксонов А.С. Расчетно-статистический эксперимент по методу Монте-Карло как основа инструмента управления качеством транспортных электромеханических преобразователей / А. С. Саксонов, В. Н. Козловский, А. В. Крицкий // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 6. С. 286-292.
6. Инженерный инструмент управления влиянием несимметрии магнитной цепи синхронной машины на силу одностороннего притяжения / Ю. А. Макаричев, В. Н. Козловский, А. С. Саксонов, Я. А. Ратцев // СТИН. 2023. № 7. С. 19-22.
7. Козловский В.Н. Компьютерное моделирование электромагнитной силы, возникающей вследствие неравномерности воздушного зазора электромеханического преобразователя / В. Н. Козловский, А. С. Саксонов, Е. В. Стрижакова // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2022. Вып. 3. С. 165168.
8. Саксонов А.С. экспериментальное исследование влияния несоосности статора и ротора на формирование кривой фазного статорного напряжения / А. С. Саксонов, В. Н. Козловский // Вопросы электротехнологии. 2023. № 2(39). С. 53-56.
9. Заятров А.В. Анализ и оценка взаимосвязей между традиционными показателями надежности и показателями, используемыми ведущими производителями легковых автомобилей / А.В. Заятров, В.Н. Козловский // Электроника и электрооборудование транспорта. 2012. № 1. С. 41-43.
10. Панюков Д.И. Фундаментальные основы ЕМЕЛ для автомобилестроения / Д.И. Панюков, В.Н. Козловский // Монография. Самара, 2014.
11. Козловский В.Н. Потребительская ценность качества автомобилей / В.Н. Козловский, Г.Л. Юнак, Д.В. Айдаров, С.А. Шанин // Стандарты и качество. 2017. № 12. С. 76-80.
12. Kozlovskiy V. Analytical models of mass media as a method of quality management in the automotive industry / V. Kozlovskiy, D. Aydarov // Quality - Access to Success. 2017. Т. 18. № 160. С. 83-87.
13. Дебелов В.В. Моделирование электронной системы регулирования скорости движения легкового автомобиля в режимах поддержания и ограничения скорости / В.В. Дебелов, В.В. Иванов, В.Н. Козловский, В.И. Строганов // Электроника и электрооборудование транспорта. 2013. № 6. С. 2-7.
Саксонов Александр Сергеевич, канд. техн. наук, доцент, a.s.saksonoff@yandex. ru, Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Козловский Владимир Николаевич, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет,
Ибрагимов Олег Дамирович, аспирант, [email protected], Россия, Самара, Самарский государственный технический университет
QUANTITATIVE ASSESSMENT OF THE INFLUENCE OF TECHNOLOGICAL ERRORS OF AUTOMOBILE GENERATOR DESIGN ELEMENTS ON THE FORMATION OF STATOR AND ROTOR MISALIGNMENT
A.S. Saxonov, V.N. Kozlovsky, O.D. Ibragimov
The article presents the results of the development of tools for quantitative assessment of the influence of technological errors in the design elements of an automobile generator on the formation of stator and rotor misalignment Key words: quality; automotive electrical equipment; generator.
Saxonov Alexander Sergeevich, candidate of technical sciences, docent, a.s.saksonoff@yandex. ru, Russia, Samara, Samara State Technical University,
Kozlovsky Vladimir Nikolaevich, doctor of technical sciences, professor, head of the department, [email protected], Russia, Samara, Samara State Technical University,
Ibragimov Oleg Damirovich, postgraduate, ibrleg@outlook. com, Russia, Samara, Samara State Technical
University
УДК 29.735:681.51
DOI: 10.24412/2071-6168-2024-5-20-21
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПЛАНИРОВАНИЯ ГРУППОВЫХ ДЕЙСТВИЙ БЕСПИЛОТНОЙ АВИАЦИИ
ДЛЯ ПОЧТОВЫХ ПЕРЕВОЗОК
А.В. Румакина
Из-за особенностей рельефа Российской Федерации и наличия районов труднодоступных для наземного транспорта появляется необходимость использования для почтовых перевозок летательных аппаратов различного типа. В статье рассматривается метод управления качеством планирования групповых действий летательных аппаратов для перевозки почтовых посылок. Управление качеством происходит за счёт применения двух видов почтовых перевозок - высокоскоростной почты для отдалённых районов и более дешёвых видов беспилотной авиации для перелётов на малые расстояния.
Ключевые слова: управление, качество, групповые действия, летательный аппарат, почтовые перевозки.
Одной из важных практических задач использования летательных аппаратов является задача почтовых перевозок в труднодоступных районах для наземного транспорта. Применение, помимо лёгкой пилотируемой авиации, беспилотной авиации для перевозки почтовых посылок - перспективное направление в развитии логистики почтовых отделений. При планировании оптимальных маршрутов групповых [1, 2] действий необходимо учитывать несколько критериев качества, а именно: эксплуатационные затраты и скорость обслуживания при доставке почтовых грузов. Также необходимо учитывать возможность использования разнотипных летательных аппаратов для транспортировки почтовых посылок в «своём» и соседнем районе.
Постановка задачи. В качестве постановки задачи [3-4] можно указать следующие допущения:
1. Координаты почтовых отделений известны заранее.
2. Считается, что адреса доставки почты возникают случайным образом и представляет собой пуассонов-ское распределение случайной величины. Число п этих заявок превышает число N летательных аппаратов.
3. Пункты назначения в соответствии с заявками располагаются случайным образом согласно закону Пуассона, либо располагаются в отдельных районах с большой плотностью.
4. Каждая заявка характеризуется известными параметрами: номер заявки т, координатами , начального г'-го пункта вылета и координатами Х^, конечного /-го пункта прилёта, а также возникшем временем тт ожидания их обслуживания в общей очереди для обеспечения приоритета.
20
