автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Модели и алгоритмы обработки данных предпродажного контроля технически сложных товаров бытового назначения

На правах рукописи

484оЭиэ

КУЛАКОВА ЮЛИЯ ПЕТРОВНА

МОДЕЛИ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ ПРЕДПРОДАЖНОГО КОНТРОЛЯ ТЕХНИЧЕСКИ СЛОЖНЫХ ТОВАРОВ БЫТОВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Специальность 05.13.01- Системный анализ, управление и обработка информации

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

2 та 2011

Москва-2011

4848505

Работа выполнена на кафедре «Радиоэлектронные и телекоммуникационные устройства и системы» Московского государственного института электроники и математики (Технического университета)

Научный руководитель

Доктор технических наук, профессор Увайсов Сайгид Увайсович

Официальные оппоненты

Доктор технических наук, профессор Семин Валерий Григорьевич

Кандидат технических наук, в.н.с. Желтов Роман Леонидович

Ведущая организация:

ГОУ ВПО «Московский государственный институт радиотехники, электроники и автоматики (технический университет)»

Защита состоится «2_?» июня 2011г., в /о * * часов на заседании диссертационного совета Д 217.047.01 при ФГУП «Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильной электроники и электрооборудования» по адресу: 105187, г. Москва, ул. Кирпичная д.41.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП «Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильной электроники и электрооборудования»

Автореферат разослан « 7 ^ » c"f 2011 г

Ученый секретарь диссертационного

совета Д 217.047.01 доктор технических наук, с.н.с.

Варламов О.О.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Российский рынок технически сложных товаров бытового назначения (ТСТБН) включает широкий спектр изделий из стран Западной Европы, Юго-Восточной Азии, Японии, США, России. Реализация современных систем управления качеством продукции на этапе производства содержит различные виды контроля и испытаний деталей, узлов и механизмов. Предприятия, осуществляющие продвижение и реализацию технически сложных товаров бытового назначения, внедряют различные методы конкуренции в рамках законодательной базы РФ и в соответствии с запросами потребителей. При этом к показателям эффективности предприятия на интервале эксплуатации относятся не только потоки доходов или расходов, но и расширение рынка сбыта посредством совершенствования сервисных услуг.

Анализ этапов эксплуатации ТСТБН показывает, что на начальной стадии, в период действия гарантийных обязательств предприятия-производителя, до 8% техники (в зависимости от вида ТСТБН) подлежит возврату. Исследование процессов выборочного выходного и предпродажного контроля, а так же организации продвижения бытовой техники и сопутствующих услуг, позволяет сделап. вывод о том, что для повышения эффективности организации процессов принятия решения о пригодности ТСТБН к эксплуатации, необходимо системно подойти к решению задач предпродажного сервиса.

В процессе выявления структурных связей между этапом эксплуатации изделий и логистики продвижения ТСТБН установлено, что действующая система предпродажной подготовки не позволяет оценить фактическое состояние бытовой техники в момент продажи. Отсутствуют технические и нормативно-методические решения, обеспечивающие повышение качества услуг в процессе предпродажного сервиса. Отсутствуют технологии и методики, обеспечивающие контроль и обработку информации о выходных характеристиках бытовой техники в условиях предпродажного сервиса для принятия решения о соответствии значений параметров нормам.

Одновременно с этим, развитие информационных технологий и методов компьютерного моделирования процессов и объектов различной природы создают условия для эффектившго решения огромного спектра задач, связанных с обработкой информации, управлением и принятием оптимальных решений. Безусловно, к таким задачам относятся и задачи организации предпродажного сервиса сложных товаров бытового назначения.

В связи с этим, вопросы создания методов, моделей, алгоритмов, методик и программно-аппаратного инструментария для организации и проведения эффективного ко1проля ТСТБН представляются своевременными и весьма актуальными.

Объектом исследований является процесс продвижения ТСТБН от производителя до потребителя, включая этапы хрангния, транспортирования и эксплуатации.

Предмет исследований: методы, модели, алгоритмы, программно-аппаратные средства и методическое обеспечение обработки данных контроля характеристик ТСТБН и принятие управленческих решений об их пригодности к эксплуатации.

Цель и задачи диссертационного исследования

Целью работы является повышение эффективности организации процессов принятия решешы о пригодности ТСТБН на основе моделирования и автоматизированной обработки информации на этапе предпродажного контроля.

Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Системный анализ современного состояния проблемы продвижения ТСТБН от производителя до потребителя. Постановка задачи исследования.

2. Разработка требований к системе предпродажного контроля сложной бытовой техники.

3. Создание моделей физических процессов протекающих в соответствующих ТСТБН.

4. Разработка алгоритмов моделирования и обработки информации о значениях выходных характеристик бытовой техники.

5. Разработка методики принятия управленческих решений о пригодности изделий к эксплуатации.

6. Определение состава и разработка структуры аппаратно-программного комплекса идя предпродажного контроля ТСТБН.

7. Апробация и внедрение результатов работы в практику предпродажного контроля ТСТБН

Методы исследования.

Работа базируется на комплексном подходе, объединяющем методы теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы методы системного анализа и математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории управления и принятия решений.

Научная новизна результатов, выносимых на защиту

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах, которые, в отличие от известных, позволяют назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

2. Разработана тепловая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая путем обработки информации о результатах измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать методами математического моделирования температуры на любей из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

3. Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют принять решение о пригодности ТСТБН, рассчитав уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

4. Разработана методика измерения и обработки информации на этапе предпродажного контроля основных выходных регламентированных характеристик ТСТБН, которая в отличие от традиционной методики на основе органолептического подхода, базируется на методах математического моделирования и измерения физических величин.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что предложенные модели, алгоритм, аппаратно-программные средства и методическое обеспечение позволяют автоматизировать процесс обработки информации о характеристиках ТСТБН и, соответственно, сократить сроки проведения и повысить эффективность предпродажного контроля, а также стоить риски потребителя, связанные с приобретением продукции не надлежащего качества.

Результаты выносимые на защиту:

1. Математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах.

2. Топологическая тепловая макромодель двухкамерных холодильников.

3. Алгоритм расчёта уровня звукового давления в контрольных точках вокруг ТСТБН.

4. Аппаратно-программный комплекс и методика автоматизировшшой обработки информации и принятия управленческих решений о техническом состоянии ТСТБН в условиях предпродажного сервиса.

Апробация результатов работы. Работа в целом и ее отдельные результаты докладывались и обсуждались на международных и российских научных конференциях с 2002 по 2010 годы.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ (из них 2 в журналах из Перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ), получен патент на полезную модель.

Реализация и внедрение результатов работы.

Основные результаты диссертационной работы внедрены в ООО «ОПС Сервис», а также в учебный процесс Московского государственного института электроники и математики.

Объем и структура диссертации Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературных источников и приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, обозначены объект и предмет исследования, сформулированы цель и задачи, огфеделены научная новизна и практическая значимость полученных результатов, а также показана логическая связь глав диссертационной работы.

В первой главе проведен системный анализ совремешюго состояния проблемы организации поставок, продаж и сервисного обслуживания ТСТБН.

Анализ деятельности предприятий, осуществляющих продвижение и реализацию ТС ТБН показывает, что для выявления потенциально ненадежных изделий производитель вводит различные виды испытаний и выборочного контроля. Затем продукция проходит этапы транспортирования, хранения, продажи и эксплуатации (рис. 1).

ПШ- юаарная продукция ирод:шца ГЯО - гарантийное и посяегаракт&ше обслуживая!» _

Рис. 1. Этапы продвижния ТСТБН

При этом остается возможность пропуска дефектов или дефекты могут быть внесены на рассматриваемых этапах вследствие воздействия внешних факторов. Анализ информации, полученной в результате обработки рекламаций по различным видам сложной бытовой

техники показывает, что объем возврата дефектной продукции, как видно из рис. 2, достигает 8%.

Совершенствование системы управления и повышение эффективности организации процессов принятия решений на этапе предпродажного сервиса может быть реализовано в рамках законодательной и правовой базы. К ним можно отнести: закон «О защите прав потребителей»; закон «О сертификацш продукции и услуг»; стандарты на различные виды бытовой техники, в которых заявлены параметры, подвергаемые контролю на различных этапах жизненного цикла изделий.

евч хол. сма пылесосы

техника

Рис. 2. Диаграмма доли дефектной продукции в годовом объеме продаж

Проверка качества потребителем может проводиться но любым из параметров, входящих в перечень приемо-сдаточных работ', внешний осмотр, проверка на функционирование, проверка защиты от поражения электрическим током, измерение разряжения, измерение вибрации, измерение температуры, проверка блокирующих устройств, проверка водонепроницаемости и др.

Выявлены технические параметры объектов бытовой техники, являющиеся наиболее значимыми для покупателей. Такими параметрами (рис.З) являются: для большинства ТСТБН - уровень акустического шума и потребляемого электрического тока, для стиральных машин - значение уровня виброускорений в местах максимального механического напряжения, для компрессионных холодильников - температуры в заданных точках морозильной и холодильной камер, для электропылесосов - разрежение на всасывающем патрубке, для СВЧ-печей - уровень электромагнитного излучения.

Приведенный в главе анализ современных методов и способов предпродажной оценки технического состояния бытовой техники, показывает, что при демонстрации и проверке ТСТБН не проводится всесторонний инструментальный контроль, подтверждающий соответствие технических параметров тем требованиям, которые прописаны в эксплуатационных документах на изделие.

На сегодня, как правило, предпродажный контроль заключается во внешнем осмотре и оценке состояния ТСТБН на основе органолептических подходов, что чревато высокой вероятностью пропуска заведомо дефектных бытовых приборов.

[ Предпродажный контроль ТСТБН

Рис. 3. Блок-схема предпродажного контроля ТСТШ

Решение этой проблемы возможно путем создания специальных аппаратно-программных средств экспресс - контроля фактического состояния ТСТБН для принятия объективных решений о пригодности сложных электробытовых товаров к эксплуатации потребителем.

При этом должны учитываться специфические условия мест проведения предпродажного сервиса и существенные ограничения на время выполнения этих процедур.

Таким образом, в главе ставятся задачи разработки моделей и алгоритмов обработки данных предпродажного контроля основных характеристик ТСТБН с целью повышения эффективности организации процессов принятия решений о пригодности изделий к эксплуатации.

Внедряя на этапе продажи автоматизированный инструментальный экспресс-контроль ТСТБН, производитель имеет дополнительную возможность осуществлять информационную поддержку жизненного цикла продукции, и таким образом, повышать свою конкурентоспособность и расширять рынки сбыта продукции. Для потребителей минимизируется риск, связанный с приобретением техники неудовлетворительного качества.

Во второй главе разработаны комплекс моделей и алгоритмы их исследования, которые позволяют на основе обработки полученной информация организовать эффективную процедуру принятия ранений о техническом состоянии ТСТБН.

Применительно к стиральным машинам ставится задача: определить координаты точек максимальных уровней вибрационных колебаний при заданных режимах работы изделия для принятия решения о выборе места крепления датчика виброускорения, как максимально информативной точки.

Задача решается в два этапа. На первом этапе определяются уровни механических воздействий, которые поступают на корпус стиральной машины (СМ) от источника колебаний (двигателя) через демпфирующие элементы. На втором этапе моделируются механические процессы в стиральной машине. При этом в качестве граничных условий принимаются результаты расчета, полученные на предыдущем этапе. Такое двухэтапное

иерархическое моделирование позволяет эффективно решить поставленную задачу для получения необходимой информации и принятия решения о выборе места крепления датчика.

В операторном виде описание механического процесса, протекающего в СМ имеет

вид:

(1)

где IV - оператор, связывающий входные воздействия , выходные

характеристики >■( С) и внутренние параметры конструкции (У ); Т - внештее воздействие в виде массива дестабилизируюпих факторов; £ - независимый аргумент (время, частота).

СМ является сложным для исследования объектом, в котором присутствуют внутренние элементы для снижения вибрационных нагрузок.

Макромодель механических процессов конструкции СМ с виброизоляторами, соответствующая заданным условиям, образуется объединением геометрической модели конструкции Мк корпуса, моделей упругих и демпфирующих свойств виброизоляторов

М^ и модели механического воздействия в, что может быть выражено математически в логико-аналитической виде:

Мки (2)

1=1

Для составления дифференциальных уравнений, описывающие такую систему необходимо использовать уравнения Латранжа. Для системы с шестью степенями свободы они могут быть записаны в следующем виде:

¿{дТ/дд^сИ-дТ/дд. + дЛ/дд. ~Q.it), / = 1,2,...,6, (3) где д. -1 -я обобщенная координата; д, -1 -я обобщенная скорость; Г - кинетическая эиергия системы; П- потенциальная энергия системы; £¡{0 - обобщенная сила,

действующая по направлению 1-й обобщенной координаты.

Последовательно дифференцируя по каждой из шести координат и, применив комплексную форму записи обобщенных возмущающих нагрузок для каждой координаты с учетом кинематического характера возбуждения, получена система уравнений при гармоническом вибрационном воздействии:

- Рпф2 ~А\ + (1 + }ух)(«,, (А 1 -АоО+а15А5+а16Аб) = 0; -Ргга)2~Аг+(\ + ]у2 )(а22 (А2-Ат) + а24Ъ +а26Аь) = 0;

- Рп(02 Аз + (1 + Хазз - ) + аг34 + а35 Л5 ) = 0;

- р^а2 А* - Д,5о2 А} - р^а2 А6 + (1+ /у2 3)(а24 Аг +

+ азлАз +аиА4 + а^Аб) = 0; (4)

- Р^со2Аа - Р^о2 Аа - р56а2 Ае +{1 + 7>и)(а,5Л 1 + + а35 А з + аг45 А 4 + а55 А 5 + а56 А ь) = 0;

- Р^ш2Аа —Рьь<а2~А% - Р66<о2 А6 + (1 + jrl2)(al6A^ +

+ а26Л2+а46Л4+а56Л5+а66Лб) = 0. где А1 - амплитуда виброперемещений, а> - круговая частота возбуждения,

р - коэффициент инерции, j - мнимая единица, а- обобщенный коэффициент жесткости, у -коэффициент механических потерь.

Получив в результате решения системы уравнений перемещения, можно определить ускорения, которые передаются на корпус СМ от виброизоляторов. Амплитуда виброускорения определяется умножением амплитуды виброперемещения на квадрат круговой частоты:

а-Ъог. (5)

Логико-аналитическая модель конструкции корпуса СМ, полученная объединением моделей механических процессов стенок Мс и каркаса М, СМ и модели воздействия G. от системы виброизоляции может быть представлша в виде:

М01=(МС U Мк) U G„ (6)

При анализе вибрационных процессов стенок СМ применяется подход к формализации процессов поперечных колебаний в плоских конструкциях, основанный на гипотезе прямых нормалей.

Гипотеза гласит, что все прямые; нормальные к срединной поверхности пластины до деформащш, остаются таковыми и в процессе деформирования. Применение дайной гипотезы позволяет исключить из модели координату, характеризующую толщину пластины, так как согласно этой гипотезе происходит распределение перемещений по толщине пластины по линейному закону. Исследования применимости указанного подхода к задачам динамики на основе критериев Росса и Петрашеня показали возможность его использования для анализа вибрааиапшх процессов в СМ.

Уравнение вынужденных колебаний стенок зависит от принимаемой гипотезы о силе неупругого сопротивлгпия. Если эти силы принимаются пропорциональными деформации, то уравнение движения имеет вид:

тй{д2^1дР~) + + *zldx2dy2) + D2{zAldyA) = ?(*,>'.<)■ О)

где z - комплексный прогиб стенки СМ в точке с координатами*, у в момент времени í, jjiq - масса стенки, приходящаяся на единицу площади S в точке с координатами х,у;

Ъ\~Е\ V ""/'i/b)), ¿>2=Éz^'Q -А;/^)) " комплексные цилиндрические жесткости стенки по осям д- и у соответственно; £>3= D\M2 + к = О 2^1+ ^D £ " комплексная главная жесткость; ~Ofí — Gjy'í 12 - комплексная жесткость кручения материала стенки; G = Е 1 (2(1 + /^45)) " комплексный модуль сдвига материала стенки; h - толщина стенки СМ; £ у, £2, £45 - комплексные модули упругости материала стенки по осям коордшиг х,у и под углом 45° к осям соответственно, причем

Ei = Ei(l + jA/7r), (8)

где/=1,2,45; Л - логарифмический декремент затухания колебаний (ЛДЗК); "

коэффициенты Пуассона материала стенки по осям х,у и под углом 45° к осям соответственно (направление осей х и у совмещено с направлением сторон стенки); P{x,y,t) - комплексная внешняя сила, возбуждающая колебания, приходящаяся на единицу плошади стенки в точке с координатами х,у в момент времени t.

Использование данного уравнения и построение на его основе модели стенки СМ для анализа механических процессов при воздействии вибраций, ударов, линейных ускорений возможно при выполнении условий Росса и Петрашеня. Критерий Петрашеня имеет следующий вид:

Ф^р/СИ «1, (9)

где СО - угловая частота колебаний; р - плотность материала стенки.

Полученная модель стенки может быть использовано для моделирования механических процессов стенок корпуса СМ при всех видах, в том числе и гармонических, механических воздействий, спектр которых лежит в пределах 2000 Гц.

Моделирование проведено в трех режимах работы двигателя: 420, 840 и 1020 об/мин. Это соответствует, по данным производителя, следующим значениям воздействий 7 Гц, 10.78g; 14 Гц, 43.12 17 Гц, 56.58д. Результаты первого этапа моделирования представлены в таблице 1, а результаты, полученные на втором этапе (для случая, когда в режиме отжима частота равна 840 об/мин) на рисунке 4.

Таблица 1.

Результаты расчета механических характеристик при гармонических вибрациях от электродвигателя сучетом параметров демпфирующих элементов

№ Оборота двигателя, об/мин Частота, Гц Амплитуда вибрсускорений^

1 420 7 5

2 840 14 22

3 1020 17 28

Рис.4. Области максимального напряжения при частоте 840 об/мин

Таким образом, предложенный в главе подход иерархического двухэтапного моделирования механических процессов, протекающих в стиральных машинах позволяет решить задачу назначения информативной контрольной точки как места максимальных вибраций. В этой точке снимается информация о фактическом уровне виброускорений данного образца, и путем сравнения с допустимым значением из технических условий принимается решение о пригодности к применению по назначению.

Исследование тепловых процессов в бытовых компрессионных холодильниках (БКХ) целесообразно проводить на основе электротеаловой аналогии.

Метод электротепловой аналогии позволяет представить тепловые процессы, протекающие в БКХ, в виде эквивалгншой электрической цепи, которая в дальнейшем анализируется при помощи хорошо отработаннсго в настоящее время математического аппарата по численному анализу электрических цепей. Математически такой прием можно представить заменой дифференциальных уравнений в частных производных, описывающих тепловые процессы в холодильных камерах, уравнениями в конечных разностях. Так уравнение Фурье-Кирхгофа, применительно к твердым изотропным телам при решении стационарной задачи в декартовой системе координат, имгет вид:

Л72Т + д, = 0, (Ю)

где А - коэффициент теплопроводности материала изотропного твердого тела; ду - удельная

8г дг д2

мощность внутренних источников энергии; Т - температура; » - + "ТТ + ТТ "

ох оу и2

оператор Лаиаса.

Запись уравнения (10) в конечных разностях основана на допущении о возможности замены непрерывного процесса дискретным:

Д2Г Д2Т Д2Т +

Ау2 Ах'

+ Яг

(11)

При этом:

Ах'

Т - Т

1 1 'о

Ах__

Ах

т0-т2

Ах

¿У1' АгТ

Ау2

т - т

1 1 1 о

Ах2 , -Т4

Т±II ■■

Ах''

Ау

(12)

(13)

(14)

Дг2 Аг2 Аг2

где ТЬТ2,Т3Т4,Т5Т6 - температуры элементарных изотропных объемов, примыкающих к объему V с температурой То,

С учетом этих выражений и умножив обе части уравнения (11) на объем параллелгпипеда Уо= Дх • Ду • Аг. получим:

Ах Ах

Л-Ах-Аг /„ „ \ ЛАх-Дг „ \

-т--(Ь-То)--:---К"'«;

Ау Ау

(15)

Т.-Ц)

& Ьг

Л-Дх-Ду

;+а=<>

где ро=Чо -Ах ■ Ау ■ Ах. - тепловая мовдюсть, рассеиваемая в элементарном объеме У0. Если ввести обозначения:

с>

Л-Лу-Д? Д-Дг-ф

°у =

Дх ' л

где параметры Ох, Су, Сг имеют физический смысл и размерность (Вт/К) тепловых проводимостей между соседними элементарными объемами твердого тела по осям ОХ, ОУ и ОЪ соответственно, то уравнение (15) можно записать в виде:

{тх-тй)-ох {т0 ■{% -т0)-оу .(Т0 ™7;)_|+ +{Сг{Т5-То)-0,-{Т0-Т6)]+а= о (16)

Конечно-разностное уравнение (16), описывающее теплообмен в элементарном объеме БКХ, имеет аналогом уравнение, записанное на основе 1-го закона Кирхгофа для суммы токов 0-го узла электрической цепи.

Используя модели элементарных объемов холодильной камеры и, учитывая заданные граничные условия, можно распространить метод электротепловой аналогии на описание и исследование процессов теплопередачи во всем БКХ и перейти к построению его МТП.

При этом соблюдается следующая аналогия: потенциал узла эквивалентной электрической схемы аналогичен температуре соответствующей этому узлу части холодильника; электрические проводимости - тепловым проводимостям; сила тока — тепловому потоку; источник тока, направленный в узел электрической схемы, - мощности тепловыделений соответствующей этому узлу части БКХ; источник тока, направленный из узла электрической схемы, - мощности теплопоглощгний в соответствующей этому узлу части холодильной камеры; источник напряжения - заданной температуре соответствующей части холодильной камеры.

Для сокращения числа точек контроля тепловых режимов холодильных камер разработана топологическая макромодель (рис. 5). Макромодель дает возможность не только минимизировать объем обрабатываемой информации, но и рассчитагъ динамические характеристики изделия. Это, в свою очередь, позволяет, оценивая на коротком отрезке времени характер и вид траектории нестационарного теплового процесса, принять решение о годности холодильника

» I V -в» г > » * к

I ♦ -V

'Л-Ум^' ■ \ . "" ' ^

т? ^ * 11 * =

Рис. 5. Топологическая макромодель компрессионного холодильника

Поэтому, на этапе предпродажного контроля задача оценки технического состояния и принятия соответствующего решения сводится к съему информации о значении температуры лишь в одной доступной точке и расчету температур в любой другой, например, регламентированной точке. Расчет производится по разработандай модели с применением компьютерных технологий и средств.

Информация о температуре может сниматься как с применением контактного способа и датчиков, так и бесконтактным методом с помощью ИК- радиометра или пирометра.

Необходимые для наполнения модели исходная информация о геометрических размерах и тештофизических параметрах материалов конструкции холодильных камер и граничных условиях может быть получена из документации на ТСТБН и условий его эксплуатации.

Решение о соответствии электробытовых товаров требованиям регламентов принимается на основе информации об уровне акустического давления в восьми точках вокруг изделия как показано на рис. 6.

Рис. 6. Точки измерения акустического шума ТСТБН, где Э - измерительная поверхность; 1 -4 - точки измерения; , 6 - размеры огибающего источника шума параллелепипеда; ^ - измерительное расстояние;

Однако, ввиду того, что на практике, как правило, в условиях предпродажшго сервиса отсутствует такая возможность, в работе получена математическая модель (17) и разработан алгоритм расчета значений уровней акустического давления в любой точке пространства вокруг ТСТБН

Исходными данными для расчета являются координаты точек, в которых нужно получить информацию об уровне шума и интенсивность звука в одной из доступных для измерения точек.

к ,

1010г' г

1 = 10^^4^- = А,+ 20^-, (17)

г г

где Ц - измеренное значение уровня шума в одной точке на расстоянии г<>; Ь - рассчитываемое значение уровня шума на расстоянии г.

Модель разработана, исходя из допущения, что звуковая волна является сферической, а источник излучения считается точечным. Таким образом, данная модель позволяет, оценивая уровень шума в одной точке на расстоянии г0, определить значение на любом расстоянии и в любой другой точке.

Разработанные в главе модели и алгоритмы легли в основу при разработке программно-аппаратного комплекса автоматизированной обработки информации и принятия решений о состоянии ТСТБН в процессе предпродажного контроля в условиях предпродажного сервиса.

Третья глава посвящена разработке инструментфия и методического обеспечения для организации информационной поддержки и автоматизированного принятия решения о пригодности ТСТБН к эксплуатации потребителем.

Инструментарий представляет собой программно-аппаратный комплекс на базе современных вычислительных средств и универсальных средств контроля характеристик различной физической природы, в частности, электрических напряжения, тока и мощности, акустического шума и вибраций, температуры, атмосферного разрежения и электромагнитного излучения.

Укрупненная блок-схема комплекса автоматизированного принятия решений о состоянии ТСТБН представлена на рис.7, а его внешний вид на рисунке 8.

Рис.7. Блок-схема комплекса автоматизированного принятия решений о состоянии ТСТБН

Рис. 8. Внешний вид комплекса автоматизированного принятия решений о состоянии ТСТБН

В соответствии с принципами системного подхода и структурного программирования, а так же с учетом принципов вложенности, заменимости и открытости разработан программный кшгшекс (рис. 9).

Рис. 9. Структура программдаго комплекса

В целом, программный комплекс создает фундамент для внедрения САЦ5-технологий на этапах предпродажного сервиса технически сложных товаров бытового назначения.

В главе также представлены результаты разработки инженерной методики автоматизированной обработки информации, полученной при экспресс-контроле технического состояния ТСТБН с применением описанного выше программно-аппаратного комплекса. Методика разработана в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 8.563-96, МИ 2377-98, МИ 1967-89.

В четвертой главе представлены результата обработки информации, полученной при экствриментальных исследований.

Информацию о техническом состоянии объектов бытовой техники получают в результате проведения контроля ее выходных параметров с целью определения соответствия полученных значений установленным требованиям и нормам В условиях предпродажного сервиса возможны однократные прямые измерения.

Для определения возможности применения однократных измерений проведено сопоставление суммарных погрешностей при однократных и многократных измерениях в соответствии с ГОСТ 8.207-76 и рекомендациями Р.50.2.038-2004, получены отношения 0,8< 0/Ох <8 (например, при измерении силы тока 0/ох=8, это свидетельствует о том, что случайная составляющая пренебрежительно мала, а при измерении уровня звука В/ах-2,2) таким образом, должны учитываться и случайная и неисключенная систематические составляющие.

Композицию этих составляющих и погрешность находят по формуле:

• 1 . (18) *(/■)= к, *(/■)♦ Д С)

где коэффициент Кр находят в зависимости от доверительной вероятности Р, принимаемой на уровне 0,95, 0(Р) и д у соответственно неисключенная систематическая составляющая и доверительная граница случайной погрешности.

При однократных измерениях предельная погрешность определяется классом точности средств измерений. На практике систематическая составляющая не превосходит О.ЗДсщ а случайная 0,4Лс„, поэтому погрешность результата можно принять

Величины контролируемого параметра, соответствующие исправному состоянию, будут иметь некоторое рассеяние вблизи его номинального значения. Рассеяние величин параметров исправных объектов может быть аппроксимировано вероятностным теоретическим законом. Зная теоретическое распределение значений параметров для исправного состояния объекта, область допустимого в эксплуатации рассеяния значений диагностического параметра можно ограничить пределами с требуемым уровнем вероятности исправной работы. Полученные таким образом пределы и будут нормативными значениями контролируемых параметров. Уровень вероятности, с которым производится ограничение рассеяния при определении норматившго показателя, необходимо выбирать с учетом ошибок первого и второго рода. На стадии статиспгческого исследования возникает необходимость в формулировке и проверке гипотез относительно неизвестных параметров. Выдвигаем гипотезу о нормальном законе распределения исследуемых величин. Таким образом:

Но:Р5(Х)=Го(Х), (19)

1 {х-°!

где = с г"~ функциянорматыюгораспределения.

л/2 лег1

При осуществлении проверки, не противоречит ли высказанная гипотеза имеющимся выборочным данным по всем проверяемым величинам, руководствовались критерием Пирсона. Полученные наблюдаемые значения не превосходят критические. Таким образом, доказав что исследуемые параметры имеют нормальное распределение, можно построить доверительные интервалы, определить верхние и нижние допускаемые значения, и проводить контроль основываясь на полученных данных. Например, при проверке температуры в морозильной камере ее значение должно соответствовать номинальному значению, установлгнному на основе исследований приведенных в главе 4, и при этом не быть ниже установленного значения по ГОСТ (при уровне надежности 95% значение номинального тока находится в пределах от 9,2 А до 10,24 А для СМА мощностью не более 2500Вт).

Для измерения температуры в бытовых компрессионных холодильниках термопары крепятся к испарителю морозильной камеры.

Окно программы контроля температуры с применением цифрового прибора с выносными датчиками для измерения температуры с системой визуализации на ПК, приведены ниже.

тгидх ¡2650030620® «514 25 М1Ч !22.34003 08 20051^7806 АУЛ ¿25)523 '

тэмах ЖвШКЖ иЗ»'~ им }Швсо«дйТ5»гГ~'" ау& Г£2й~

и коек :201вв* 0^2005 15 14 2Ь

»№»«• ¿УвЖ'

И).

Рис.10. Измерение температуры в холодильнике РОгВ-Мир 101 В каждой контрольной точке получены данные, для которых проведен анализ (рис.

Рис. 11. Распределение температуры.

При проверке гипотезы о нормальном распределении получены данные представленные в таблице 2. Сумма полученных значения '¡С меньше ¡^табл.

Таблица2

Статистическая обработка данных___

№ ш х1 х1+1 VI «УГ) Р1 ш* ХА2набл Хл2табл

1 5,00 18 22,00 -2,24 -0,73 -0,5 -0,2673 0,2327 4,654 0,025723 3,8

2 5,00 22 24,30 -0,73 0.13 -0,2673 0,0517 0,319 6,38 0,298495 3,8

3 5,00 24,3 26,00 0,13 0,77 0,0517 0,195 0,1433 2,866 1,588959 3,8

4 5,00 25,3 28,00 0,51 1,52 0,195 0,5 0,305 6,1 0,198361 3,8

Для полученных кривых был проведен регрессионный анализ. Оснэвные результаты статистики сведены в таблицу 3.

ТаблицаЗ

№ Показатель Значение

1 Множественный II 0,999999304

2 Я-квадрат 0,999998608

3 Нормированный К-квадрат 0,999986083

4 Стандартная ошибка 0,031335633

Видно, что модель и все факторы значимы (по Р-критерто), поскольку все р-значения для переменных меньше, чем установленная доверительная вероятность (доверительная вероятность для бытовой техники составляет 0.85-Ю.9). Коэффициент множественной корреляции равен 0.99, что говорит о высокой взаимной связи. Коэффициент детерминации (Я-тсвадрах), является оценкой качества уравнения регрессии, и в нашем случае он равен 0.99.

При комплексном анализе находим 95-% доверительный интервал для математического ожидания значения температуры.

Выборочное среднее:

- 1 А

Выборочная дисперсия:

Несмещенная дисперсия:

и-1 п-\п и-1

Доверительная вероятность р=0,95, уровень значимости а =0,05; 1- а/2=0,975. Квантиль распределения Стьюдента 1о.975(19)=2.26 Получим:

Измерение уровня шума для всех видов бытовой техники проводиться по схеме представленной на рисунке 12. Окно программы имеет вид:

(20) (21) (22)

(23)

Рис. 12. Измерение уровня шума пылесоса 1ЛЗ Зв бЗНГО

Измерения шума проводились в различных помещениях (комплексные лаборатории, торговые залы, сервисные центры), результаты приведены ниже.

Измерение шума в лаборатории

Измерение шума в ремонтной мастерской

1 2 3 4 5 порядковый N9 объекта

12 3 4 порядковый N2 объекта

В Значение фонового шума

В Значение шума при работе холодильника

Рис. 13 Обработка данных исследования акустических процессов

При комплексном анализе всех результатов, целесообразно оценивать данные полученные в процессе измерения совместного шума (помещение и объект), свести их в общий массив, а затем найти 95-% доверительный интервал для математического ожидания уровня шума в соответствии с формулами 20-23. Все полученные значения сведены в таблицу 4.

Измерение шума в учебной аудитории

1 2 3 4 5 порядковы Не объекта

□ Значение фонов ого

шуме

В Значение шума при работе холодильника

Таблица 4

Математические ожидания значений уровня шума ТСТБН, полученные при обработке информации в процессе экспериментальных исследований

№ X Б v« -¿я

БКХ (до 40Мт", до 280 Вт) 50.33 21.46 4.75 51.6<т<50

СМ(до 2500Вт) 67.65 28.01 5.36 65<т<69.4

ЭП(до2200 Вт) 74.04 39.13 6.25 70<т<76

МП(до 1960 Вт) 58.44 37.54 6.13 55.4<т<61.4

Результаты обработки данных измерения параметров тока и напряжения для всех объектов бытовой техники сведены в таблицу 5.

Таблица 5

Результаты обработки информации, полученной при исследовании потребляемого тока ТСТБН

№ X Ох 8 ■¿я ~}к

БКХ(до400ёт',до280 Вт) 1.06 0.01 0.13 0.92<т<1.1

СМ(до 2500Вт) 9.72 0.53 0.72 9.2<ш<10.24

ЭП(до2200 Вт) 6.94 2.42 1.55 5.5<т<8.3

МП(до 1960 Вт) 5.21 0.94 0.97 4.42<ш<6

Для измерения разрежения используется цифровой прибор АТТ-4007 Окно программы пре/ставлено па рис.14.

Рис.14 Разрежение создаваемое пылесосом РНЗЫР8 РК 9122

При проведении диагностирования бытовых электрических пылесосов получены следующие результаты:

Таблица 6

Результаты обработки информации о разрежении, создаваемом в

электропылесосах

№ X Dx S •■jn -Ja

ЭП(до2200 Вт) 24.8 20.80 4.56 21.06<т<28

Все исследуемые микроволновые печи показали уровень электромагнитного излучения не превышающий 10 мкВт/см2 что соответствует нормам излучения бытовой техники. Во всех измеряемых микроволновых печах электромагнитное излучение составляет 2,5 м кВт/см2.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Проведен анализ современного состояния проблемы предпродажного контроля технического состояния бытовых маппи и приборов.

2. Разработана математическая модель вибрационных процессов в стиральных машинах, которая, в отличие от известных, позволяет назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

3. Разработана математическая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая используя лишь результаты измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать температуры на любой из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

4. Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют рассчитать уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

5. Предложена структура и создан информационно-измерительный аппаратно-программный комплекс автоматизированного контроля характеристик бытовых приборов. Отличительной особенностью комплекса является его универсальность, которая позволяет измерять основные, регламентированные стандартами, характеристики большинства бытовых электроприборов и автоматизировать процесс принятия решений о пригодности ТСТБН к эксплуатации.

6. Разработана методика автоматизированного контроля и оперативного принятия решений в условиях предпродажного сервиса на осиове информации о значениях выходных регламентированных характеристик сложной бытовой техники, которая в отличие от традиционной методики на основе орга но лети чес кого подхода, базируется на методах математического моделирования и измерения физических величии.

Публикации по теме диссертации:

Публикации в журналах, из Перечня инаний, рекомендованных ВАК:

1. Плеханов В.М., Кулакова ГО.П. Предпродажная диагностика сложной бытовой техники. // Известия Самарского научного центра РАН «Наука -промышленности и сервису». Выпуск 3. Т.З — Самара; Издательство Самарского научного центра РАН, 2006. С. 171 -176.

2. Увайсов С.У., Третьякова Т.П., Кулакова Ю.П. Повышение точности измерений в условиях предпродажного сервиса//Журнал « Качество. Инновации. Образование». Выпуск №10, ISSN: 1999-513Х - М.: Изд-во фонд «Европейский центр но качеству», 2010.

Патенты:

1. Пагепг на полезную модель Л» 51730 от 27.02.2006г. «Универсальный стенд дли диагностики сложной бытовой техники».

1. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Предпродажная диагностика сложной бытовой техники.// Материалы пятой всероссийской конференции «Проектирование, обеспечение и контроль качества продукции и образовательных услуг». - Москваг Тольятти :ТГУ, 2002.С 257-262.

2. Плеханов В.М., Тушцев А.И., Сажип В.И., Кулакова Ю.П. Современные компьютерные технологии в практике проведения лабораторных работ// Научно-методичгская конференция «Проблема повышения качества образовательной деятельности ВУЗа в подготовке специалистов сферы сервиса г. Тольятти». — Тольятти; ТГИС 2003.4с.

3. Плеханов В.М, Кулакова Ю.П., Мут A.A., Морозов В,И. Диагностика машин и агрегатов бытовой техники.// Сборник тезисов четвертой городской научно-практической конференции «Наука - сервису города)). - Тольятти; ТГИС, 2003, С. 177-179.

4. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Перспективные технологии предпродажгой подготовки бытовой техники. // Сборник статей И международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века». - Пенза; 2004. С. 185 - 187.

5. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Предпродажная диагностика сложной бытовой техники. // Сборник научных трудов V городской научно-практической конференции «Наука-сервису города».-Тольятти; ТГАС,-2005.С. 131-133.

6. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Экспресс диагностика, как элемент предпродажной технологии. // Журнал «Вестник». МАНЭБ, том 10 № 9. Санкт - Петербург -Самара; 2005.С. 80 -82.

7. Кулаюза Ю.П. Диагностика сложной бытовой техники. // Материалы Î1 всероссийской конференции «Машины, агрегаты и приборы. Бытовое обслуживание и коммунальное хозяйство». - СПб; СПб ГУСЭ, 2005. С. 92 -98.

8. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П Разработкам системы и методики диагностирования сложной бытовой техники в условиях предпродажного сервиса. // Сборник трудов всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития инновационной деятельности в области сервиса». Ч. 2. - Тольятти; ТГУС, 2006. С. 68-71.

9. Кулакова Ю.П. Имитационное моделирование рисков при внедрении инструментальной диагностики в условиях предпродажного сервиса /.'Сборник статей III международной научно-практической конференции «Инновационные технологии, научно-техническая политика и деловое сотрудничество».-Тольятги; Фонд развития через образование, 2010.

10. Кулакова Ю.П. Оценка уровня шума бытовой техники в условиях предпродажного сервиса//Сборпик статей Ш международной научно-практической конференции «Инновационные технологии, научно-техническая политика и деловое сотрудничество» .-Тольятти; Фонд развития чрез образован®, 2010.

Подписано в печать 13.05.2011. Формат 60*84/8 Бумага типографическая. Ризография. Тираж НО экз. Заказ №1130. Московский государственный институт электроники и математики (технический университет) 109028, Москва, Б. Трехсвятительский пер., д. 3. Отдел информационной полиграфии Департамента информационных технологий Московского государственного института электроники и

математики

Тел.: 8-(495)-916-88-73, 8-(495)-916-89-25

Введение.

ГЛАВА 1. Обзор и анализ предметной области. Постановка задачи исследования.

1.1. Анализ состояния проблемы предпродажного контроля технически сложных товаров бытового назначения

ТСТБН).

1.2. Методы и средства предпродажного контроля бытовых машин.

1.3. Анализ и выявление значимых потребительских характеристик ТСТБН.

1.4. Программные комплексы моделирования разнородных физических процессов.

1.5. Постановка задачи исследования.

1.6. Выводы по главе 1.

ГЛАВА 2. Модели и алгоритмы обработки данных предпродажного контроля ТСТБН.

2.1. Требования к моделям ТСТБН.

2.2. Разработка математической модели и алгоритма исследования вибрационных процессов стиральных машин.

2.3. Разработка математической модели и алгоритма исследования бытовых компрессионных холодильников.

2.4. Разработка математической модели акустических процессов при контроле шумовых характеристик ТСТБН.

2.5. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3. Программно-аппаратное и методическое обеспечение предпродажного контроля ТСТБН.

3.1. Требования к программно-аппаратному комплексу.

3.2. Разработка аппаратных средств контроля.

3.3. Разработка программного комплекса обработки данных и принятия решений о пригодности ТСТБН к эксплуатации.

3.4. Разработка методики предпродажного контроля бытовой техники.

3.5. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4. Экспериментальная проверка и внедрение результатов исследования.

4.1. Исследование выходных характеристик бытовых компрессионных холодильников.

4.2. Исследование выходных характеристик стиральных машин.

4.3. Исследование выходных характеристик бытовых электропылесосов.

4.4. Исследование выходных характеристик микроволновых печей.

4.5. Внедрение результатов исследования.

4.6. Выводы по главе 4.

Российский рынок технически сложных товаров бытового назначения (ТСТБН) включает широкий спектр изделий из стран Западной Европы, Юго-Восточной Азии, Японии, США, России. Реализация современных систем управления качеством продукции на этапе производства содержит различные виды контроля и испытаний деталей, узлов и механизмов. Предприятия, осуществляющие продвижение и реализацию технически сложных товаров бытового назначения, внедряют различные методы конкуренции в рамках законодательной базы РФ и в соответствии с запросами потребителей. При этом к показателям эффективности предприятия на интервале эксплуатации относятся не только потоки доходов или расходов, но и расширение рынка сбыта посредством совершенствования сервисных услуг.

Системный анализ этапа эксплуатации ТСТБН показывает, что на начальной стадии, в период действия гарантийных обязательств предприятия-производителя, до 8% техники (в зависимости от вида ТСТБН) подлежит возврату. Исследование процессов выборочного выходного и предпродажного контроля, а так же организации продвижения бытовой техники и сопутствующих услуг, позволяет сделать вывод о том, что для повышения эффективности организации процессов принятия решения о пригодности ТСТБН к эксплуатации, необходимо системно подойти к решению задач предпродажного сервиса.

В процессе выявления структурных связей между этапом эксплуатации изделий и логистики продвижения ТСТБН установлено, что действующая система предпродажной подготовки не позволяет оценить фактическое состояние бытовой техники в момент продажи. Отсутствуют технические и нормативно-методические решения, обеспечивающие повышение качества услуг в процессе предпродажного сервиса. Отсутствуют технологии и методики, обеспечивающие контроль и обработку информации о выходных характеристиках бытовой техники в условиях предпродажного сервиса для принятия решения о соответствии значений параметров нормам.

Одновременно с этим, развитие информационных технологий и методов компьютерного моделирования процессов и объектов различной природы создают условия для эффективного решения огромного спектра задач, связанных с обработкой информации, управлением и принятием оптимальных решений. Безусловно, к таким задачам относятся и задачи организации предпродажного сервиса сложных товаров бытового назначения.

В связи с этим, вопросы создания методов, моделей, алгоритмов, методик и программно-аппаратного инструментария для организации и проведения эффективного контроля ТСТБН представляются своевременными и весьма актуальными.

Целью работы является повышение эффективности организации процессов принятия решения о пригодности ТСТБН на основе моделирования и автоматизированной обработки информации на этапе предпродажного контроля.

Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Системный анализ современного состояния проблемы продвижения ТСТБН от производителя до потребителя. Постановка задачи исследования.

2. Разработка требований к системе предпродажного контроля сложной бытовой техники.

3. Создание моделей физических процессов протекающих в соответствующих ТСТБН.

4. Разработка алгоритмов моделирования и обработки информации о значениях выходных характеристик бытовой техники.

5. Разработка методики принятия управленческих решений о пригодности изделий к эксплуатации.

6. Определение состава и разработка структуры аппаратно-программного комплекса для предпродажного контроля ТСТБН.

7. Апробация и внедрение результатов работы в практику предпродажного контроля ТСТБН.

Объектом исследований является процесс продвижения ТСТБН от производителя до потребителя, включая этапы хранения, транспортирования и эксплуатации.

Предмет исследований: методы, модели, алгоритмы, программно-аппаратные средства и методическое обеспечение обработки данных контроля характеристик ТСТБН и принятие управленческих решений об их пригодности к эксплуатации.

Работа базируется на комплексном подходе, объединяющем методы теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы методы системного анализа и математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории управления и принятия решений.

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах, которые, в отличие от известных, позволяют назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

2. Разработана тепловая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая путем обработки информации о результатах измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать методами математического моделирования температуры на любой из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

3. Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют принять решение о пригодности ТСТБН, рассчитав уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

4. Разработана методика измерения и обработки информации на этапе предпродажного контроля основных выходных регламентированных характеристик ТСТБН, которая в отличие от традиционной методики на основе органолептического подхода, базируется на методах математического моделирования и измерения физических величин.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что предложенные модели, алгоритм, аппаратно-программные средства и методическое обеспечение позволяют автоматизировать процесс обработки информации о характеристиках ТСТБН и, соответственно, сократить сроки проведения и повысить эффективность предпродажного контроля, а также снизить риски потребителя, связанные с приобретением продукции не надлежащего качества.

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: V всероссийской конференции «Проектирование, обеспечение и контроль качества продукции и образовательных услуг» (Москва-Тольятти - 2002.); Научно-методической конференции «Проблема повышения качества образовательной деятельности ВУЗа в подготовке специалистов сферы сервиса г. Тольятти» (Тольятти; ТГИС 2003г.); II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза; 2004 г.); II всероссийской конференции «Машины, агрегаты и приборы. Бытовое обслуживание и коммунальное хозяйство» (Санкт-Петербург - 2005г); Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития инновационной деятельности в области сервиса» (Тольятти — 2006г.); III международной научно-практической конференции «Инновационные технологии, научно-техническая политика и деловое сотрудничество» (Тольятти 2010г.). Опубликованы статьи в журнале «Вестник» МАНЭБ (том 10 № 9, Санкт-Петербург-Самара, 2006г.); Известия

Самарского научного центра РАН «Наука - промышленности и сервису» (Выпуск З.т.З Самара 2006г.); Журнал « Качество. Инновации. Образование» (Выпуск №10, ISSN: 1999-513Х - М.: Изд-во фонд «Европейский центр по качеству», 2010 г.).

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ (из них 2 в журналах из Перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ), получен патент на полезную модель.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературных источников и приложений.

4.6 Выводы по главе 4

1. При проверке бытовых компрессионных холодильников по разработанной методике с использованием универсального стенда получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения температуры в морозильном отделении (при работе холодильника в течении 10 минут) лежит в пределах от -1,97°С до 10,2°С. При условии работы компрессионного холодильника до 5 минут, среднее изменение температуры в низкотемпературном отделении составляет до 5,9 °С;

2) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения температуры в холодильном отделении (при работе холодильника в течении

10 минут) лежит в пределах от 8,84°С до 15,79°С. При условии работы компрессионного холодильника до 5 минут, среднее изменение температуры в холодильном отделении составляет до 3,47 °С;

3) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) уровня шума лежит в пределах от 51,6 до 57 дБ при среднем значении фонового шума 46,7 дБ;

4) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения потребляемого тока для холодильников мощностью от 120 до 280 Вт лежит в пределах от 0,92 А до 1,1 А.

2. При проверке бытовых стиральных машин (мощностью не более 2500Вт), по разработанной методике с использованием универсального стенда получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения уровня совместного шума (помещение и объект) для стиральных машин типа СМА лежит в пределах от 65 до 69,4 дБ, при среднем значении фонового шума 50 дБа±15%.

2) Виброскорость в режиме отжима не превышает 15 мм/с (по ГОСТ 8051-83 виброскорость не должна превышать ЗОмм/с для СМА, 15мм/ для СМ и СМР, 20 мм/с для СМП), виброускорение 2.9 мм/с2.

3) При уровне надежности 95% значение номинального тока находится в пределах от 9,2 А до 10,24 А для СМА мощностью не более 2500Вт.

3. При проведении контроля выходных характеристик бытовых электрических пылесосов (мощностью до 2200 Вт) получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) величины разряжения лежит в пределах от 215,6 до 280,8 мБар, или от 21,6 до 28 кПа.

2) Виброскорость не превышает 3 мм/с

3) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) уровня шума лежит в пределах от 70,6 до 79.5 дБ при среднем значении фонового шума 53,5дБ.

4) при уровне надежности 95% значение потребляемого тока находится в пределах от 5,5 А до 8.3 А для электропылесосов мощностью от 1200 до 2200 Вт.

4. Диагностика бытовых микроволновых печей (мощностью до 1960 Вт) показала следующие результаты:

1) при уровне надежности 95% значение потребляемого тока находится в пределах от 4.42 А до 6 А для микроволновых печей с максимальной потребляемой мощностью от 800 до 1960 Вт.

2) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения уровня совместного шума (помещение и объект) для микроволновых печей мощностью от 800 до 1960 Вт, при среднем фоновом шуме 52.13 дБ, лежит в пределах от 55.4 до 61,4 дБ.

3) Все диагностируемые микроволновые печи показали уровень электромагнитного излучения не превышающий 10 мкВт/см что соответствует нормам излучения бытовой техники. Во всех измеряемых микроволновых печах электромагнитное излучение составляет 2,5 мкВт/см2.

147

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие основные результаты:

1) Проведен системный анализа современного состояния организации поставок, продаж и сервисного обслуживания технически сложных товаров бытового назначения, который показал, что при выходном контроле проверяется ограниченное количество единиц техники из партии, на различных этапах продвижения может быть получено повреждение ТСТБН, что приводит к достаточно большому количеству дефектной продукции доставляемой к потребителю.

2) Разработана математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах, которые, в отличие от известных, позволяют назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

3) Разработана тепловая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая путем обработки информации о результатах измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать методами математического моделирования температуры на любой из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

4) Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют принять решение о пригодности ТСТБН, рассчитав уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

5) Разработан аппаратный комплекс на базе современных вычислительных средств и универсальных средств контроля характеристик различной физической природы, в частности, электрических напряжения, тока и мощности, акустического шума и вибраций, температуры, атмосферного разрежения и электромагнитного излучения.

6) В соответствии с принципами системного подхода и структурного программирования, а так же с учетом принципов вложенности, заменимости и открытости разработан программный комплекс.

7) Представлены результаты разработки инженерной методики автоматизированной обработки информации, полученной при экспресс-контроле технического состояния ТСТБН с применением описанного выше программно-аппаратного комплекса. Методика разработана в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 8.563-96, МИ 2377-98, МИ 1967-89.

8) Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс и включены в план лекций по курсам «Управление качеством РЭС» и «Основы автоматики и систем автоматического управления» и используются в учебном процессе для студентов специальностей 210201 -«Проектирование и технология радиоэлектронных средств» и 210202 — «Проектирование и технология ЭВС» при выполнении лабораторных работ, а также в курсовом и дипломном проектировании.

Использование предложенной концепции и ее реализация внедрены в практику предпродажного контроля и сервисного обслуживания сложной бытовой техники в ООО «ОПС Сервис», позволили автоматизировать процесс контроля фактического состояния предлагаемой потребителю техники, тем самым существенно повысить эффективность организации предпродажного сервиса.

1. Семенов В.М. Сервис промышленных товаров Текст.: уч. пособие / В.М.Семенов, O.E. Васильева.-М.: ЦЭМ, 2001.-208с.

2. Смеляков H.H. Техническое обслуживание машин, оборудования и приборов зарубежными фирмами Текст. :сборник /Под ред. H.H. Смелякова. [Б. м.]: В/О Внешторгреклама, 1978 - 2-е изд., испр. и доп. - 1978. - 408 с

3. Российская Федерация. Законы. О защите прав потребителей Текст.: федеральный закон: [Принят Государственной Думой 7 февраля 1992 г ]. — М.: Дом Советов России.

4. Российская Федерация. Законы. О сертификации продукции и услуг Текст.: федеральный закон: [Принят Государственной Думой 6 июня 1993 г]. -М.: Дом Советов России.

5. ГОСТ 10280-83 Пылесосы электрические бытовые. Общие технические условия.

6. ГОСТ 16317-87 Приборы холодильные электрические бытовые. Общие технические условия.

7. ГОСТ 18322-78 Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

8. ГОСТ 30204-95 Приборы холодильные бытовые. Эксплуатационные характеристики и методы испытаний.

9. ГОСТ Р МЭК 335-2-25-94 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Дополнительные требования к микроволновым печам и методы испытаний.

10. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Перспективные технологии предпродажной подготовки бытовой техники Текст. // Сборник статей II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века». Пенза; 2004. - с. 185-187

11. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Экспресс диагностика, как элемент предпродажной технологии Текст. // Журнал «Вестник». МАНЭБ, том 10 №9. Санкт Петербург - Самара; 2005- с. 80-82

12. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Предпродажная диагностика сложной бытовой техники Текст. // Сборник научных трудов V городской научно-практической конференции «Наука сервису города». - Тольятти; ТГАС, -2005.- с.131-133

13. Желтов P.JI. Разработка метода комплексного макромоделирования бортовых радиоэлектронных устройств с учетом теплоаэродинамических и механических факторов /Дисс. канд. техн. наук. М.: МИЭМ, 2002. - 247

14. Кобелев А.Г. Справочник слесаря по ремонту сложной бытовой техники Текст.: справочник/ А.Г.Кобелев; — М.: Высш.шк., 1991.-255с.

15. Гольдин В.В., Журавский В.Г., Кофанов Ю.Н., Сарафанов A.C., Коваленок В.И. // Исследование тепловых характеристик РЭС методами математического моделирования: Монография / Коваленок и др.; Под ред. А. В. Сарафанова. М.: Радио и связь, 2003. - 456 с.

16. Айвазян С.А. Прикладная статистика Текст.: учебник /И.С. Енюков, Л.Д. Мешалкин

17. Лепаев Д.А. Бытовые электроприборы. Устройство и ремонт. Справочное пособие. Текст.: справочное пособие/Д.А.Лепаев.- М.: Горячая линия-Телеком, 2004.-444с.

18. Лепаев Д.А. Справочник слесаря по ремонту бытовых электроприборов и машин Текст.: справочник/ Д.А.Лепаев М.: Легпромиздат, 1991.-304с.

19. Петросов С.П. Диагностика и сервис бытовых машин и приборов Текст.: учебник /С.П. Петросов, С.Н. Алехин, A.B. Кожемяченко, С.П. Посеренин, В.В. Левкин. -М: Академия, 2003.-320с.

20. Петросов С.П. Техника и технология ремонта бытовых холодильных приборовТекст.: учеб. пособие для студентов высш. учеб. заведений / С.П. Петросов, A.B. Кожемяченко; под ред. И.В. Болгова. М.: Издательский центр «Академия», 2003. - 192 с.

21. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П., Мут A.A., Морозов В.И. Диагностика машин и агрегатов бытовой техники Текст. // Сборник тезисов четвертой городской научно-практической конференции «Наука сервису города». — Тольятти; ТГИС, 2003. - с. 177-179

22. Бытовая техника: Экспертиза и тесты Электронный ресурс.// Потребитель. 2001. №5

23. Бытовая техника: Экспертиза и тесты Электронный ресурс.// Потребитель. 2003. №9

24. Бытовая техника: Экспертиза и тесты Электронный ресурс.// Потребитель. 2007. №13

25. Вестник Samsung Электронный ресурс. // 2007г, июнь.

26. Кобелев А.Г. Устройство и ремонт бытовой техники Текст.: учебник / А.Г.Кобелев; М.: Высш.шк., 1994.-272с.

27. Воловикова В.В. Разработка метода комплексного моделирования физических процессов при автоматизированном проектировании бортовых электронных устройств /Дисс. канд. техн. наук. — М.: МИЭМ, 2004. — 193 с.

28. Универсальный стенд для диагностики сложной бытовой техники пат. № 51730 Рос. Федерация / Плеханов В.М, Кулакова Ю.П.; заявители и патентообладатели Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. № 2005124833; опубл. 27.02.2006.

29. Клюев В.В. Технические средства диагностирования Текст.: справочник / В.В. Клюев, П.П. Пархоменко, В.Е. Абрамчук [и др].; ред. В.В. Клюева. -М.: Машиностроение, 1994.

30. Плеханов В.М., Кулакова Ю.П. Предпродажная диагностика сложной бытовой техники // Известия Самарского научного центра РАН «Наука -промышленности и сервису». Выпуск 3. Т.З Самара; Издательство Самарского научного центра РАН, 2006, - с. 171-176

31. Кошечкин С.А. Методы количественного анализа риска инвестиционных проектов Электронный ресурс.// Административно-управленческий портал.

32. Марчук A.A. Регрессионный анализ Электронный ресурс./ A.A. Марчук, C.JL Куланин// Русская служба оценки.

33. Якобас В.А. Научная организация труда в ремонтных службах Текст.: учебное пособие/В.А Якобас. Минск.: Экономика, 1973.-143с.

34. ГОСТ 12.1.026-80 Шум. Определение шумовых характеристик источников шума в свободном звуковом поле над звукоотражающей плоскостью. Технический метод.

35. ГОСТ 12.1.038-82 Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов.

36. ГОСТ 14933-83 Агрегаты воздуховсасывающие для бытовых пылесосов. Общие технические условия.

37. ГОСТ 30345.4-95 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Дополнительные требования к стиральным машинам.

38. ГОСТ 8051-83 Машины стиральные бытовые. Общие технические условия.

39. Кожемяченко A.B. Управление жизненным циклом бытовых холодильных приборов: монография Текст./под ред. В.А.Першина. Ростов н/Д: Изд-во журн. «Изв. вузов Сев.-Кавк. регион», 2008. - 212 с.

40. Кулакова Ю.П. Диагностика сложной бытовой техники Текст. // Материалы II всероссийской конференции «Машины, агрегаты и приборы. Бытовое обслуживание и коммунальное хозяйство». — СПб; Изд-во СПб ГУСЭ, 2005.-С.92-99

41. Лепаев Д.А. Ремонт холодильников Текст.: справочник/ Д.А.Лепаев, В.В. Коляда-М.: Солон-Р, 2000. 432с.

42. ГОСТ МЭК 335-2-2-95 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Дополнительные требования к пылесосам и водовсасывающим уборочным машинам и методы испытаний.

43. ГОСТ Р 50571.8-94 Электроустановки зданий. Требования по обеспечению безопасности. Общие требования по применению мер защиты для обеспечения безопасности. Требования по применению мер защиты от поражения электрическим током.

44. ГОСТ Р МЭК 335-1-94 Безопасность бытовых и аналогичных электрических приборов. Общие требования и методы испытаний.

45. ГОСТ Р8.563-96 . Государственная система обеспечения единства измерений. Методика выполнения измерений.

46. СТ СЭВ 4672-84 Приборы электрические бытовые. Предельные уровни шума и методы определения.

47. СТ СЭВ 4921-84 Приборы электрические бытовые. Метод измерения вибрации.