Systems. Methods. Technologies 3 (43) 2019

Системы Методы Технологии. С.И. Зубков и др. Методика формирования … 2019 № 3 (43) с. 116-121 117 thodology takes into account the total cost of procurement and operation. As an indicator of metrological significance, it is proposed to use the maximum value of the ratio of availability factor to the total cost of procurement and operation. A geometric interpretation of the indicator of metrological significance is given. The results described in the article allow comparing different types and types of test- ing and measuring equipment, ranking the equipment according to the degree of decrease of metrological characteristics, building strategies for updating the fleet of monitoring and measuring equipment used on machine tools with numerical program control and robotic complexes. Keywords: indicator of metrological significance; control and measuring equipment; mechanical engineering; machine tools with numerical program control. Введение Важнейшую роль в обеспечении качества и конку- рентоспособности продукции машиностроения [1; 2] играет контрольно-измерительная техника (КИТ) [3– 11], установленная на автоматизированных производ- ствах, станках с числовым программным управлением и роботизированных комплексах (СЧПУРК). Стабиль- ность и метрологическая надежность КИТ являются необходимыми условиями достижения высокой точно- сти измерений и обеспечения их единства. Поэтому исследования, направленные на увеличение точности измерений, надежности КИТ и СЧПУРК в целом, а также уменьшение суммарной стоимости закупки и эксплуатации КИТ и СЧПУРК, представляются акту- альными. КИТ, установленная на СЧПУРК, постепенно уста- ревает, деградирует в процессе эксплуатации и выхо- дит из строя. Возникает необходимость ее замены на аналогичные, улучшенные или качественно новые об- разцы. Возможность широкого выбора видов и типов КИТ, в том числе многофункциональной КИТ, которой могут быть заменены вышедшие из строя или устарев- шие образцы, приводит к необходимости разработки методики оценки метрологических характеристик КИТ и обоснованного выбора конкретного вида, типа и об- разца КИТ, используемого для замены. Частные методики оценок эффективности применения средств метрологического обеспечения для специальной техники описаны в [12–14]. Большая часть этих методик опирается на полумарковские модели эксплуатации и направлена на оценку готовности объекта, на котором установлены эти средства, к применению по назначению. Методика формирования коэффициента метрологической значимости, основанная на комплексном использовании экспертных методов и коэффициента работоспособности, представлена в работе [15]. В работе [16] предлагается новый подход к оценке влияния метрологического обеспечения на достижение соответствующих целей. Описаны результаты исполь- зования этого подхода к задаче классификации средств метрологического обеспечения на основе минимума затрат на эксплуатацию и потенциальные потери, свя- занные с внештатными ситуациями, авариями и катаст- рофами. В настоящей работе предлагается применение под- хода к разработке методики формирования показателя метрологической значимости на основе учета затрат на закупку и эксплуатацию[16]. Математическая модель эксплуатации. Обозна- чим   n iE i ,...2,0 ,  —конечное множество состояний, в которых может находиться конкретный СЧПУРК. Воз- можные состояния: Е 0 —работоспособное состояние, Е 1 —отказ, Е 2 —проверка отказавшего СЧПУРК, Е 3 — восстановление, Е 4 —проверка работоспособного СЧПУРК, Е 5 —необнаруженный отказ. Коэффициент готовности СЧПУРК, процесс экс- плуатации которой описывается полумарковской моде- лью [12; 13], вычисляется по формуле:        n i n i i i i i v w К Г 0 0 / , (1) где i  —относительная доля числа шагов, которые СЧПУРК находится в состоянииE i ;w i —математическое ожидание времени работы СЧПУРК в состоянииE i ;v i — математическое ожидание времени пребывания СЧПУРК в состоянииE i . При этом:    n i i 0 1 ,            n i n i ij ij ij ij ij i dF P MP v 0 0 0 ) ( ) ( ,       СЧПУРК состояний нерабочих для СЧПУРК состояний рабочих для v w i i 0 , где P ij —элементы матрицы вероятностей переходов состояния * * ij P P  ; ) ( * ij F  —функция распределения вероятностей переходов; ) ( ij M  —математическое ожи- дание времени перехода. Непрерывно работающая СЧПУРК с периодиче- ским контролем (периодической проверкой) техниче- ского состояния готова к применению в момент време- ни  , если она в этот момент работоспособна и не на- ходится на проверке или ремонте. Результаты контроля используются для принятия решения о возможности дальнейшего применения СЧПУРК. Если СЧПУРК по результатам проведенной проверки, признана работо- способной, то она включается в работу. Если СЧПУРК по результатам проверки признана отказавшей, то про- изводится ее ремонт, в результате которого происходит полное восстановление работоспособности. Граф пере- ходов приведен на рис. 1. Рис.1. Граф переходов состояния