Главная Фрагменты исследований Организация систем диагностирования (2014, 291с., SM091-018)

Фрагмент исследования

4.2 Построение модели объекта диагностирования на транспорте   Использование диагностического подхода при исследовании объектов различной природы...

Результаты тестов

Последние результаты
(ОНИиТС-2016) Комплексная работа (экзамен) (25 тест.заданий) 32.00 %
(ОНИиТС-2016) Комплексная работа (экзамен) (25 тест.заданий) 20.00 %
(ОНИиТС-2016) Комплексная работа (экзамен) (25 тест.заданий) 28.00 %
Перейти к тестам

Разместить рекламу на сайте

Организация систем диагностирования (2014, 291с., SM091-018)
23.03.2016 12:40

3.1 Системы диагностирования

3.1.1 Организация систем диагностирования

 

Системы технологического управления перевозками на транспорте в настоящее время являются достаточно сложными объектами для теоретического анализа, что сдерживает в определенной степени их совершенствование [221, с.99]. К этому можно добавить, что большинство объектов управления таких систем управления являются также сложными. Речь идет, прежде всего, об объектах управления на транспорте – системах транспорта. 

Сравнение материалов, которые характеризуют применение диагностики в техническом и экономическом аспекте, позволяет сделать вывод об особенностях реализации технической и экономической диагностики. В технической диагностике более четким является выделение «системы диагностирования». В экономической диагностике такое выделение является не всегда явным, и большее внимание уделяется процедурам управленческой реализации задач диагностирования. Поэтому при рассмотрении вопросов использования систем диагностирования целесообразно использовать материалы технического диагностики. 

Рассмотрим пример адаптации данных по проектированию систем диагностирования, которые представлены в [222], для целей транспортной диагностики. В общем виде процедура разработки системы диагностирования (СД) представлена на рис. 3.1.

 

SM091-01801

Рис. 3.1 – Процедура разработки системы диагностирования [222, с.6]

 

Согласно [222, с.6], система диагностирования включает в себя три разнотипных элемента: объект диагностирования, средства диагностирования и человека-оператора.

Первым этапом при разработке систем диагностирования является организация взаимодействия ее элементов. Выполняются следующие действия (на основании [222, с.7]):

- выбирается критерий организации СД (C), который должен учитывать показатели объекта диагностирования ({P_{OD}}), средств диагностирования ({P_{FD}}), человека-оператора ({P_{HO}}), режим использования ({M_U}) и диагностирования ({M_D});

- составляется выражение для выбранного критерия (C) вида

 

C = f({P_{OD}},{P_{FD}},{P_{HO}},{M_U},{M_D});                               (3.1)

 

- решаются задачи организация на основании выбранного критерия C.

Приведем примеры наиболее распространенных постановок задачи организации СД [222, с.46-47]:

1. Обобщенная – определить показатели {P_{OD}},{P_{FD}},{P_{HO}}, которые обеспечивают максимум критерия организации ({C_{MAX}}) или заданное значение критерия организации ({C_{SP}}).

2. Задана организация {M_U} и {M_D}. Определить {P_{OD}},{P_{FD}},{P_{HO}}, которые обеспечивают {C_{MAX}} или {C_{SP}}.

3. Заданы требования к элементам системы диагностирования {P_{OD}},{P_{FD}},{P_{HO}}. Определить требования к режимам {M_U} и {M_D}, которые обеспечивают {C_{MAX}} или {C_{SP}}.

4. Объект диагностирования разработан (известны {P_{OD}}) и для него жестко заданы режимы {M_U} и {M_D}. Определить требования к {P_{FD}} и {P_{HO}}, которые обеспечивают {C_{MAX}} или {C_{SP}} и другие.

Основываясь на данных [15, с.10], можно предложить использовать следующую последовательность действий (алгоритм) при разработке системы диагностирования – рис. 3.2. Использование системы диагностирования для определения диагноза объектов диагностирования на транспорте позволит принципиально по-иному подходить к проектированию и оценке таких объектов. На этапе проектирования, например, систем транспорта, будет возможным учитывать их контролепригодность.

Построение алгоритма диагностирования является ключевым элементом в системе диагностирования. Согласно [15, с.9]: «Диагноз есть результат реализации алгоритма диагностирования».

В приведенной схеме (рис. 3.2) в отличие от данных [15, с.10] вместо термина «дефект» использован термин «недостаток». Это связано с тем, что функционирование транспорта рассматривается в технологическом аспекте и целесообразно учитывать терминологические особенности технических и технологических систем.

Далее дадим общую характеристику представленным блокам алгоритма – табл. 3.1.

SM091-01802

Рис. 3.2 – Схема последовательности действий при разработке системы диагностирования на транспорте (предлагается (на основании [15, с.10]))

 

Данные табл. 3.1 свидетельствуют о разной степени проработанности отдельных этапов алгоритма разработки системы диагностирования на транспорте. Большой объем данных может быть использован из исследований технической диагностики. Полезными, особенно для этапа «оценка средств диагностирования», будут работы по экономической диагностике.

 

Таблица 3.1 – Характеристика основных блоков алгоритма разработки системы диагностирования на транспорте (на основе [15, с.9])

Название блока

Общая характеристика

Замечания по реализации на транспорте

Изучение (исследование) объекта

Определяются принципы работы объекта, структура, выполняемые функции и др.

Целесообразно разработать (использовать) классификацию объектов диагностирования на транспорте для унификации проведения данного этапа

Задание возможных недостатков

Указывается перечень или классы возможных (наиболее вероятных) недостатков объекта, условия и признаки их проявления, передачи (транспортировки) признаков в контрольные точки и их обнаружения в этих точках

Ввиду особенностей транспорта, наряду с контрольными точками могут использовать контрольные зоны и другие подобные атрибуты

Построение модели

При возможности или необходимости формализованного решения задач диагностирования выбирается известная или строится новая математическая модель объекта и соответствующие ей модели возможных недостатков

Особой проработки потребуют вопросы построения моделей недостатков ввиду слабой изученности данного вопроса

Построение алгоритма диагностирования

Выбирается метод и составляется алгоритм диагностирования, анализируя модели объекта формализованным путем, а при отсутствии модели – интуитивно на основе опыта

Важным является использование потенциала систем диспетчерского управления

Оценка алгоритма диагностирования

Оценивается качество полученного алгоритма диагностирования. Для алгоритмов проверки исправности, работоспособности или правильности функционирования объекта основной характеристикой является полнота обнаружения возможных недостатков, алгоритмов поиска недостатков – глубина поиска. Если указанные характеристики не соответствуют требуемым, выполняют либо доработку полученного алгоритма, либо составляют новый алгоритм, воспользовавшись другим или улучшив предварительно контролепригодность объекта.

Большой пласт исследований открывается в вопросе определения контролепригодности объектов диагностирования на транспорте. Также требуют разработки вопросы классификации недостатков таких объектов.

Разработка средств диагностирования

Выбирают из известных или разрабатывают новые подходящие средства диагностирования, которые реализуют алгоритм диагностирования, удовлетворяющий требованиям полноты обнаружения или глубины поиска возможных неисправностей.

Основной акцент в данном блоке должен отводиться средствам методического характера, хотя могут присутствовать и вопросы использования технических средств

Оценка средств диагностирования

Оценивают характеристики выбранных или разработанных средств диагностирования, например, их безотказность, достоверность работы и др. Если какие-либо характеристики не соответствуют требуемым, выполняют либо доработку выбранных средств, либо подбирают или разрабатывают другие средства, не меняя полученный алгоритм диагностирования. Если указанные меры не дают нужных результатов, уменьшают полноту обнаружения или глубину поиска неисправностей с последующей разработкой нового алгоритма диагностирования и реализующих его средств.

Ввиду специфики средств диагностирования на транспорте (акцент на методических средствах), требуются особые методики их оценки. Здесь будут полезными наработки экономической диагностики.

Исследование системы диагностирования

Проводится исследование системы диагностирования, в том числе экспериментальное.

Данные вопросы являются разработанными только для технических систем. Поэтому нужны новые исследования для целей транспортной диагностики

 

Далее остановимся на вопросах использования средств диагностирования в рамках транспортной диагностики. Обзор информационных источников свидетельствует о доминировании термина «средства диагностирования» в среде технической диагностики. Полным аналогом этого термина, согласно [223], является термин «средство технического диагностирования». В качестве примеров работ на транспорте можно отметить [9, 21]. Также используется термин «средства измерения» [21, с.146]. В рамках экономической диагностики в явном виде не выделяют средства диагностирования. Подразумевается, что диагностический признак объекта диагностирования обладает набором характеристик, которые следует оценить для составления диагноза. При этом основным методами получения таких характеристик являются статистические методы. Другими словами, в экономической диагностике акцент делается на аналитических средствах определения состояния объекта диагностирования, и не выстроена система понятий относительно средств диагностирования. Примером может служить работа [29].

Резюмируя, можно отметить, что существует определенная разрозненность в понимании места средств диагностирования в различных видах диагностики. Поэтому, при обобщении материалов по вопросам использования средств диагностирования в транспортной диагностике, следует это учитывать.

Рассматривая вопросы использования средств диагностирования в транспортной диагностике, отметим следующий материал, который характеризует техническую диагностику. Согласно [224, с. 129], «Техническое диагностирование является составной частью ТО и Р машин» (ТО и Р – техническое обслуживание и ремонт). Опираясь на эти данные и используя метод аналогий, можно предложить следующее: рассматривать транспортную диагностику как составную часть транспортного обслуживания. Другими словами можно говорить об устойчивой функциональной связи «транспортное обслуживание – транспортная диагностика» как логическое продолжение связи «техническое обслуживание – техническая диагностика», и более глобальной связи «обслуживание - диагностика» - рис. 3.3.

 

SM091-01803

Рис. 3.3 - Взаимосвязь видов (типов) обслуживания с видами (типами) диагностики (предлагается с учетом [224, с. 129])

 

Предлагаемая функциональная связь «транспортное обслуживание – транспортная диагностика» будет способствовать более осознанному пониманию места и роли средств диагностирования в рамках транспортной диагностики.

Рассмотрим более подробно вопросы транспортного обслуживания. Среди известных работ по вопросам транспортного обслуживания следует отметить работы [225, 226]. Наиболее значимой работой по вопросу построения систем транспортного обслуживания с позиций логистики является [227]. Наравне с термином «транспортное обслуживание» в литературе встречаются термины: «транспортное обеспечение» (например, [96]), «транспортно-экспедиционное обслуживание» (например, [228]) и др. В то же время в информационных источниках отсутствуют материалы по реализации диагностического подхода в рамках транспортного обслуживания.

В качестве отправной точки примем подобие систем технического обслуживания и транспортного обслуживания. Это обусловлено, прежде всего, целесообразностью использования базы знаний технической диагностики для формирования теории транспортной диагностики.

Рассмотрим ряд определений, связанных с указанными терминами – табл. 3.2.

 

Таблица 3.2 - Примеры определений

Название

Определение

Техническое обслуживание [229, с.33]

Комплекс операций (или операция) для поддержания работоспособности (или исправности) подвижного состава при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке

Техническое обслуживание [230, с.169]

Комплекс операций или одна операция, необходимые для поддержания работоспособности или исправности автотранспортных средств, которые выполняются во время использования их по назначению

Транспортное обслуживание [231, с.2]

Процесс предоставления транспортных услуг потребителям, в соответствии с установленными нормами и требованиями

Транспортное обслуживание [232, с.73]

Предоставление возможности перемещения пассажиров и грузов по территории с минимально возможными затратами времени и усилий, стоимости и с максимально возможной степенью комфортности и безопасности

Транспортное обслуживание [117, с.50]

Деятельность, связанная с процессом перемещения грузов и пассажиров в пространстве и во времени и предоставлением сопутствующих этой деятельности транспортных услуг

Транспортное обслуживание [228, с.7]

Деятельность, связанная с перемещением груза в пространстве и во времени, которая направлена на осуществление доставки груза и выполнение погрузочно-разгрузочных работ (ПРР) на всем протяжении перевозки от грузоотправителя до грузополучателя

Транспортное обслуживание (сервис) [233, с.5]

Деятельность, связанная с процессом перемещения пассажиров и грузов в пространстве и во времени и предоставлением сопутствующих этой деятельности транспортных услуг

Транспортное обслуживание [234, с.29]

Деятельность транспортно-экспедиционных предприятий, связанных с перемещением грузов в пространстве и во времени с предоставлением, кроме перевозочных, услуг погрузочно-выгрузочных и услуг хранения грузов

Транспортный сервис [233, с.7]

Набор услуг, предоставляемых грузоотправителям и грузополучателям при организации перевозок грузов магистральным транспортом

Транспортно-экспедиционная деятельность [233, с.7]

Деятельность по обеспечению транспортного сервиса в логистическом процессе доставки товара, выполняемого в интересах грузоотправителей и грузополучателей

Транспортно-экспедиционное обслуживание [228, с.5]

Деятельность в области перевозок, охватывающая весь комплекс операций и услуг по доставке товара от производителя продукции к потребителю

Транспортно-экспедиторское обслуживание [235, с.1]

Процесс предоставления транспортно-экспедиторских услуг грузоотправителям и грузополучателям в соответствии с договорными обязательствами и установленными нормами и требованиями

Логистический сервис [233, с.20]

1. Определенная совокупность услуг, оказываемых в процессе доставки грузов потребителю, которые являются завершающим этапом продвижения материального потока по логистическим цепям.

2. Совокупность нематериальных логистических операций, обеспечивающих максимальное удовлетворение спроса потребителей в процессе управления материальными, финансовыми и информационными потоками наиболее оптимальным (с точки зрения затрат) способом.

 

В работе [233] термины «транспортное обслуживание» и «транспортный сервис», а также «логистическое обслуживание» и «логистический сервис» являются тождественными. Это дает основания рассматривать термины «техническое обслуживание» и «технический сервис» также как тождественные.

Анализируя представленные определения, можно сделать следующие выводы:

1. Наблюдается схожесть в определениях «технического обслуживания» и «транспортного обслуживания». Используемое выражение «комплекс операций» в рамках технического обслуживания можно считать близким к выражениям «деятельность» или «процесс предоставления» в рамках транспортного обслуживания.

2. Транспортное обслуживание может рассматриваться как составляющая логистического облуживания. При этом следует учитывать также, что транспортное обслуживание является составляющим транспортно-экспедиционного обслуживания.

3. В определениях транспортного обслуживания практически полностью отсутствуют (не явно выражены) целевые установки, для которых выполняются те или иные действия. Например, «деятельность, связанная с перемещением…», «предоставление возможности перемещения…». Другими словами, из указанных выражений не следует явным образом, что целью транспортного обслуживания является перемещение.

4. Определения по техническому обслуживанию характеризуются акцентом на состоянии объекта обслуживания. В определениях по транспортному обслуживанию преобладает непосредственно процесс обслуживания.

5. Сравнение определений позволяет говорить о том, что существует определенная дисгармония в определениях термина «транспортное обслуживание» в сравнении с термином «техническое обслуживание». Другими словами, термин «техническое обслуживание» является более сбалансированным и формализованным, а термин «транспортное обслуживание» более расплывчат и не конкретен. Данный вывод проиллюстрируем следующим образом – трансформируем ряд определений с одного типа обслуживания на другой – табл. 3.3.

 

Таблица 3.3 - Результаты трансформации определений

Оригинал

Результат трансформации

Название

Определение

Название

Определение

Техническое обслуживание

Комплекс операций (или операция) для поддержания работоспособности (или исправности) подвижного состава при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке

Транспортное обслуживание

Комплекс операций (или операция) для поддержания работоспособности (или исправности) перемещения пассажиров и грузов при использовании по назначению, ожидании, хранении и транспортировке

Транспортное обслуживание

Деятельность, связанная с процессом перемещения пассажиров и грузов в пространстве и во времени и предоставлением сопутствующих этой деятельности транспортных услуг

Техническое обслуживание

Деятельность, связанная с процессом профилактики транспортных средств в пространстве и во времени и предоставлением сопутствующих этой деятельности технических услуг

 

Из табл. 3.3 видно, что трансформация определения «техническое обслуживание» под формат определения «транспортное обслуживание» происходит достаточно просто – без появления проблемных вопросов. Совсем иначе обстоит дело с трансформацией определения  «транспортное обслуживание» под формат «техническое обслуживание». Возникает вопрос о том, что должно поддерживаться в работоспособном состоянии. Это подтверждает нечеткость существующих определений «транспортного обслуживания».

Резюмируя вышеизложенное можно говорить о том, что для использования методологии транспортной диагностики следует уточнить определение транспортного обслуживания. Прежде всего, необходимо четко разобраться в объектах, на которые направлено транспортное обслуживание. Исходя из определений «транспортного обслуживания» напрашивается вывод, что объектами транспортного обслуживания являются грузы или пассажиры. Однако, названия литературных источников [225, 226] свидетельствуют, что объектами могут быть территория или пункты грузообразования или грузопоглощения. В такой ситуации следует отметить, что согласно [233, с.7], транспортный сервис – это набор услуг, предоставляемых грузоотправителям и грузополучателям. Следовательно, все процессы транспортного обслуживания направлены на обслуживание грузоотправителей и грузополучателей. Для универсальности предлагается ввести понятия «пассажироотправитель» и «пассажирополучатель». Тогда общая модель структуры транспортного обслуживания может быть представлена следующим образом – рис. 3.4.

В качестве определения транспортного обслуживания предлагается следующее - комплекс операций, направленных на поддержание заданного уровня функциональности грузоотправителей (пассажироотправителей) и грузополучателей (пассажирополучателей). Под пассажироотправителем подразумеваем пункт отправки пассажиров, под пассажирополучателем -  пункт прибытия пассажиров. Под функциональностью следует понимать набор функций, которые связаны с перемещением грузов и пассажиров, а также другими сопутствующими операциями.

Рассматривая транспортную диагностику как вид технологической диагностики, можно утверждать, что область реализации будет находиться в рамках технико-технологического уровня системы транспортного обслуживания (см. рис. 3.4). В частности, это могут быть транспортные технологии.

 

SM091-01804

Рис. 3.4 - Общая модель структуры транспортного обслуживания (предлагается)

 

Далее остановимся на другом проблемном вопросе, который затрагивает использование понятия «транспортное обслуживание». Таким вопросом является соотнесение с понятием «транспортная система». Проиллюстрируем структуру транспортных систем с разных позиций – рис. 3.5.

 

SM091-01805

Рис. 3.5 - Примеры структур транспортных систем (на основании [229, с. 32; 19, с. 360])

 

Сравнивая рис. 3.5 с рис. 3.4, можно отметить, что с позиции транспортного предприятия автомобильная транспортная система может выступать субъектом транспортного обслуживания, а с позиции транспортной отрасли – средствами транспортного обслуживания. Это наглядно показывает противоречивость совместного использования понятий «транспортное обслуживание» и «транспортная система». Такая ситуация затрудняет формирование связной теории транспортной диагностики и потому в дальнейшем должна быть разрешена.

Далее целесообразно определить существующие определения термина «средства диагностирования». В табл. 3.4 представлены примеры таких определений. Согласно определению стандарта [223], к средствам диагностирования наряду с аппаратурой относят и программы. В связи с этим выделим следующую особенность – в существующих классификациях средств диагностирования не удалось встретить классификации, которые бы отражали особенности используемых программ. Рассмотренные классификации (например, [236, с. 27]) затрагивают, в основном, только аппаратуру, что свидетельствует о необходимости пересмотра существующих классификаций. Учитывая это обстоятельство, а также принимая во внимание виды диагностического обеспечения, которые представлены в работе [9, с. 42-43], предлагаются следующие виды средств диагностирования в рамках транспортной диагностики – информационные, технико-технологические, математические – табл. 3.5.

В свою очередь, каждый из предложенных видов средств диагностирования следует в дальнейшем представить в виде отдельных классификаций. В качестве примера можно привести следующее деление технических средств диагностирования на транспорте (согласно [237, с. 93]): автоматические, автоматизированные, ручные. В работе [238, с. 155-159] приводится такое деление средств диагностирования: встроенные, автономные и смешанные.

 

Таблица 3.4 - Примеры определений термина «средства диагностирования»

Название

Определение

Средство диагностирования (контроля) (средство технического диагностирования (контроля технического состояния)) [223]

Аппаратура и программы, с помощью которых осуществляется диагностирование (контроль)

Технические средства диагностирования [15, с. 174]

Совокупность средств, с помощью которых осуществляют оценку состояния объекта

 

Таблица 3.5 - Виды средств диагностирования в рамках транспортной диагностики (предлагается с учетом [9, с. 42-43])

Средства диагностирования

Характеристика

Информационные

Получение диагностической информации, ее хранение, систематизация. Сюда следует отнести программные средства

Технико-технологические

Различные устройства для получения и обработки информации (приборы, датчики, компьютерные средства и др.)

Математические

Диагностические модели, алгоритмы диагностирования

 

Далее рассмотрим структуру систем диагностирования. Опираясь на работы [239, с. 26; 230, с. 198], а также с учетом полученных ранее результатов, представим схемы систем диагностирования – рис. 3.6, 3.7. Краткое описание работы систем диагностирования представлено в табл. 3.6, 3.7. Процедура диагностирования сводится к сравнению результатов работы модели объекта диагностирования (МОД) и реального объекта диагностирования (ОД).

 

SM091-01806

Рис. 3.6 - Типовые общие схемы систем диагностирования на транспорте: А) тестовое диагностирование; Б) функциональное диагностирование (на основе [239, с. 26; 230, с. 198])

 

SM091-01807

Рис. 3.7 - Структурные схемы систем диагностирования на транспорте: А) тестовое диагностирование; Б) функциональное диагностирование (на основе [239, с. 27])

 

Таблица 3.6 – Описание систем диагностирования (общие данные) (на основе [239, с. 27-28])

Элемент

Тестовое диагностирование

Функциональное диагностирование

Блок управления (БУ)

Служит для хранения алгоритма диагностирования и управления работой средств диагностирования

Модель объекта диагностирования (МОД)

Вырабатывает информацию о возможных состояниях ОД в виде возможных результатов {c_j} элементарных проверок, входящих в тест

Объект диагностирования (ОД)

В ответ на воздействие {a_j} формирует фактические результаты {b_j} элементарных проверок, которые через устройство связи (УС) и измерительное устройство (ИУ) поступают на вход блока расшифровки результатов (БРР)

Рабочие воздействия {a_j} поступают на основные входы ОД, с которого снимаются сигналы {y_j} управления средствами диагностирования и сигналы {b_j} ответов ОД на воздействия {a_j}

Блок расшифровки результатов (БРР)

Сравниваются результаты элементарных проверок, снимаемых с выходов ОД и формируемых МОД. Результат сравнения запоминается в БРР, после чего БУ назначает очередную элементарную проверку, входящую в тест. Если назначение очередной проверки зависит от результата предыдущей, то между блоками БРР и БУ устанавливается прямая связь. После прохождения всего или части теста блок БРР формирует результаты диагностирования

 

Таблица 3.7 – Описание систем диагностирования (основные отличия) (на основе [239, с. 27-28])

Элемент

Описание

Источник воздействий (ИВ) (тестовое диагностирование)

Вырабатывает воздействия {a_j} в виде элементарных проверок, входящих в тест, и в соответствии с алгоритмом диагностирования в определенной последовательности подает их через устройство связи (УС) на объект диагностирования (ОД), а также на модель объекта диагностирования (МОД)

Сигналы {y_j}

Управляют блоками БУ и МОД в зависимости от режима работы объекта, при этом на входы МОД поступают воздействия {a_j}. Между блоками БРР и ОД устанавливается прямая связь, если ОД должен быть выключен из работы при отрицательных результатах диагностирования

 

Источник: Горяинов А.Н. Транспортная диагностика. Книга 1. Научные основы транспортной диагностики (диагностический подход в системах транспорта): Монография. - Харьков: НТМТ, 2014. – С. 112-125 (291 с.)

(скачать книгу можно по адресу - http://www.logistics-gr.com/index.php?option=com_content&view=article&id=20294&catid=84&Itemid=197)




Подобные материалы:
Последние похожие материалы:
Более поздние похожие материалы:

Обновлено 23.03.2016 14:54
 

Случаные тэги (tags)

Научные исследования в логистике и на транспорте Copyright © 2011-2018. При использовании материалов сайта - гиперссылка обязательна. All Rights Reserved.

Бесплатный анализ сайта