ОЦЕНИВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТА Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

УДК 629.4.018

DOI: 10.24412/2071-6168-2021-12-328-332

ОЦЕНИВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПЫТАНИЙ ОБЪЕКТА

Я.Н. Гусеница

В работе представлен научно-методический подход для технико-экономического обоснования новых предложений при проведении испытаний объектов. В основу научно-методического подхода положено оценивание показателей эффективности испытаний объекта.

Ключевые слова: испытание, эффективность, результативность, оперативность, ресурсоемкость, полнота, достоверность, стоимость, объем, продолжительность.

Современные разработки в различных областях науки и техники не могут обходится без испытаний, которые представляют собой экспериментальное определение количественных и (или) качественных характеристик свойств объекта испытаний как результата воздействия на него, при его функционировании, при моделировании объекта и (или) воздействий.

Испытания представляют собой весьма сложный целенаправленный процесс, характеризующийся огромной разнородностью решаемых задач, многоуровневостью этапов, неоднородностью информационных потоков, многообразием оцениваемых характеристик, ограниченностью ресурсов, выделяемых на проведение испытаний.

Эффективность испытаний, как целенаправленного процесса, определяется с помощью показателей результативности оперативности и ресурсоемкости [1].

Показатели результативности ЖИ = {Ри, Ои} характеризуют получаемый в результате испытаний целевой эффект. Поэтому в роли показателей результативности выступают показатели достоверности Ри и полноты результатов испытаний.

Показатели оперативности отражают расход времени, потребного для получения целевого эффекта. Среди них наиболее важным показателем является продолжительность проведения испытаний Ти.

Показатели ресурсоемкости ЯИ = {5и, Си} характеризуют расходы ресурсов, потребных для получения целевого эффекта. Одним из показателей ресурсоемкости является объем испытаний 5и, который зависит от Ти и количества N объектов испытаний. Другим показателем ресурсоемкости является стоимость проведения испытаний Си, которая зависит от 5и.

Для обоснования новых предложений в улучшение испытаний объектов необходимо оценивать указанные выше показатели эффективности. При этом предлагается использовать следующий научно-методический подход [2].

1. На начальном этапе рассчитывается значение каждого /-го показателя эффективности испытаний Эу, полученного как с использованием новых предложений (/=1), так и без них (/=2).

2. Затем для каждого /-го показателя Э/ определяется приведенное значение. При этом для некоторых показателей из общего множества {Э//}, которым присуща логика оценивания «чем меньше - тем лучше», проводится операция инвертирования относительно единицы:

Э/, если лучшим считается показатель с большим значением. 1

X/]

Э ' для показателей, сравниваемых по принципу «чем меньше - тем лучше».

//

3. После чего производится определение соотношения между значением приведенного показателя, полученного как с использованием разработанных предложений, так и без них:

X =4.

Х/ 2

Для получения численного значения показателя достоверности Ри используется следующее выражение [3]:

Р = 1 ПРло ПРно,

1=1 1=1 328

где Рло1 - вероятность ложного отказа объекта, вызванного отклонением 1-го параметра; Рно1 -вероятность необнаруженного отказа объекта, вызванного отклонением 1-го параметра. Значения Рло/ и Рно/ можно определить с помощью табл. 1.

Таблица 1

Значения вероятностей ложного и необнаруженного отказа

Ri Рло1 Рно1

нормальный равномерный нормальный равномерный

0,1 0,007 0,013 0,007 0,015

0,2 0,013 0,026 0,013 0,025

0,3 0,021 0,039 0,018 0,036

0,4 0,028 0,052 0,024 0,047

0,5 0,037 0,065 0,030 0,055

0,6 0,045 0,078 0,035 0,062

0,7 0,055 0,091 0,041 0,068

0,8 0,065 0,104 0,045 0,072

0,9 0,075 0,117 0,050 0,076

1,0 0,086 0,130 0,054 0,080

Для вычисления параметра Ri используется следующая формула:

Ri = | Ли | / | ё |,

где Ли - суммарной погрешности измерений l-го параметра; ёи - допускаемое отклонение 1-го параметра, которое задается директивно.

Значение суммарной погрешности измерений l-го параметра с учетом методической составляющей (включая составляющую погрешности идентификации измеряемого параметра) рассчитывается следующим образом:

Ла = Ti.

О ( X V

Z

Ш=1

1ш

V J

где Аш - предел ш-й составляющей суммарной погрешности измерений /-го параметра; О - количество составляющих погрешности измерений; У;, кш - коэффициенты перехода от пределов погрешностей к их средним квадратическим отклонениям.

Коэффициенты У/, кш определяются по табл. 2. При неизвестных законах распределения значение коэффициентов принимается равным 3.

Таблица 2

Значения коэффициентов перехода для различных законов распределения составляющих

Закон распределения Ti, Klm

Нормальный Равновероятный Симпсона Трапецеидальный Релея Арккосинусоидальный, арксинусоидальный 3,0 1,73 2,45 от 1,73 до 2,45 4,0 1,4

При вычислении полноты результатов испытаний предлагается использовать методику, представленную в работе [4].

Продолжительность проведения испытаний Ти можно получить, используя следующее выражение:

к ь

Ти = ^ ^ 1к/,

к=1 /=1

где 1к/ - продолжительность измерений /-го параметра при контроле к-й показателя качества объекта; Ь - количество параметров объекта, необходимых для контроля к-го показателя качества объекта; к - количество показателей качества объекта.

Продолжительность измерений /-го параметра при контроле к-го показателя качества объекта включает несколько составляющих и определяется по следующей формуле:

1к1 = 1пк/ + 1мк/ + 1ик/ + 1рк/ + 1дк/+ 1ск/,

где /пи - продолжительность подготовки к применению средств измерений 1-го параметра при контроле к-го качества объекта; /ми - продолжительность подключения к объекту средств измерений 1-го параметра при контроле к-го качества объекта; /им - продолжительность измерений I-го параметра при контроле к-го показателя качества объекта; /рк1 - продолжительность регистрации, обработки и выдачи результатов измерений 1-го параметра при контроле к-го качества объекта; /дк1 - продолжительность отключения от объекта средств измерений 1-го параметра при контроле к-го качества объекта; /дк1 - продолжительность свертывания средств измерений 1-го параметра при контроле к-го показателя качества объекта.

Значения составляющих % на начальных этапах разработки определяют из проектной документации, на финальных - путем проведения хронометража.

Стоимость проведения испытаний можно вычислить по следующей

формуле:

Си (Са + Соп + Сэн + Сэ)

где Са - стоимость амортизации средств испытания при проведении измерений и контроле параметров; Сэн - стоимость потребляемой энергии при проведении измерений и контроле параметров; Соп - стоимость содержания обслуживающего персонала; Сэ - стоимость эксплуатации средств испытания при проведении измерений и контроле параметров.

Стоимость амортизации средств испытания при проведении измерений и контроле параметров рассчитывается по формуле

Т

С = С ■—-

сл

где Сси - суммарная стоимость средств испытания; Тсл - суммарный средний срок службы средств испытания, который определяется с помощью следующего выражения:

I

Т = V Т

сл / . сл5 '

5=1

где Тсл? - средний срок службы 5-го средства испытания; I - общее количество средств испытаний.

Средний срок службы 5-го средства испытания определяет среднюю календарную продолжительность от начала его эксплуатации до перехода в предельное состояние. Данный показатель зависит от усталости, износа и старения элементов, входящих в состав средства испытания. С помощью среднего срока службы директивно задается максимально возможное время эксплуатации средства испытания, по истечению которого оно больше не должно применяться по предназначению.

Стоимость потребляемой энергии характеризует экономические затраты расхода топливно-энергетических ресурсов при проведении измерений и контроле параметров и вычисляется с помощью следующего выражения:

I л

Сэн = Ти '22 0э5, хЭ,,

5=1 ,=1

где QЭ5z - потребляемая энергия £-м вида (электроэнергия, теплоэнергия, топливо и т.д.) в единицу времени 5-м средством испытания; - стоимость единицы используемой энергия £-м вида.

Стоимость содержания обслуживающего персонала рассчитывается по формуле

Соп =Ъ, гг,

/=1

где / - время, затрачиваемое /-м исполнителем на контроль параметров; Х/ - почасовая заработная плата /-го исполнителя.

Стоимость эксплуатации средств испытания при проведении измерений и контроле параметров можно определить на основе метода функционально-стоимостного анализа, который представлен в [5].

В соответствии с [5] функция стоимости эксплуатации средства испытания может быть представлена на основе следующего выражения

( ы с' — гГ ^

С(0 = 12 Ъ (0/* 'Л №+С ||1 - +1

I ¿=1 0 J 0 и' I- J

% ( г ) .

На основе выражения (1) может быть вычислена стоимость эксплуатации средств испытания с использованием следующей формулы:

I Гн +Tn

Сэ =1 j

Г

где Q(t) - функция стоимости эксплуатации 2,-го средства испытания; тн - момент начала проведения испытаний.

Таким образом, представленный научно-методический подход позволяет проводить технико-экономическое обоснование новых предложений в улучшение проведения испытаний объектов.

Список литературы

1. Петухов Г.Б., Якунин В.И. Методологические основы внешнего проектирования целенаправленных процессов и целеустремленных систем. М.: АСТ, 2006. 504 с.

2. Сычев Е.И., Храменков В.Н., Шкитин А.Д. Основы метрологии военной техники. М.: Военное издательство, 1993. 396 с.

3. Буренок В.М., Косенко А.А., Лавринов Г.А. Техническое оснащение Вооруженных Сил Российской Федерации: организационные, экономические и методологические аспекты. М.: Издательский дом «Граница», 2008. 729 с.

4. Гусеница Я.Н. Методика оценивания полноты результатов испытаний // Состояние и перспективы развития современной науки по направлению «АСУ, информационно-телекоммуникационные системы»: Сборник статей III Всероссийской научно-технической конференции. Анапа: Военный инновационный технополис «ЭРА», 2021. С. 161-167.

5. Ивановский В.С., Гусеница Я.Н., Ширямов О.А. Теоретические основы военной метрологии. Анапа: Военный инновационный технополис «ЭРА», 2021. 137 с.

Гусеница Ярослав Николаевич, канд. техн. наук, начальник научно-исследовательского отдела, yaromir226@gmail. com, Россия, Анапа, Военный инновационный технополис «ЭРА»

EVALUATION OF TESTS EFFICIENCY ON OBJECT Ya.N. Gusenitsa

The paper presents a scientific and methodological approach for the feasibility study of new proposals when testing facilities. The scientific and methodological approach is based on the evaluation of the performance indicators of the object testing.

Key words: testing, efficiency, effectiveness, efficiency, resource intensity, completeness, reliability, cost, volume, duration.

Gusenitsa Yaroslav Nikolaevich, candidate of technical sciences, head of research department, yaromir226@,gmail.com, Russia, Anapa, Military Innovative Technopolis «ERA»