Выводы и формулы, получаемые при статистическом анализе, основаны на реальных данных и могут служить экспериментальной информацией, подтверждающей или опровергающей конкретные аналитические инженерные концепции. В этом отношении вероятностно-статистический метод анализа взаимосвязей параметров конструкции машин является необходимым звеном научного исследования, направленного на разработку метода оценки и выбора параметров перспективных образцов дорожно-строительных машин. Экспертный метод оценки перспективы изменения параметров конструкций дорожно-строительных машин является процедурой мозговой атаки на основе статистической обработки мнения экспертов. Этот метод требует сложных организационных мероприятий и является достаточно трудоемким. При этом полученная информация не обладает достаточной полнотой, необходимой для проектирования перспективных образцов техники, из-за невозможности получения объективно обоснованной цифровой информации. В настоящее время применение этого метода целесообразно в случаях оценки структурных перспективных изменений конструкций машин или в случаях оценки каких-либо принятых решений на изменение конструкции машины с целью контроля их эффективности. Критериальный метод определения параметров конструкций машин широко применяется в практике проектирования машин. Основой этого метода является целенаправленность процесса создания машины. Любое действие в этом процессе считается эффективным, если оно приводит к желаемым изменениям объекта. Невозможно представить себе ситуацию, в которой поставлена цель создать машину, обладающую худшими показателями, чем уже существующие. Вся система создания машин работает с целью появления более совершенных машин. Критерий - признак, на основании которого производится оценка, определение или классификация чего-либо, мерило оценки. При проектировании технического средства в качестве критерия используют обычно какой-либо показатель. Показатель – величина, являющаяся характеристикой какого-либо эффекта изучаемого объекта, явления или процесса. В отличие от параметра, показатель является производной величиной от параметров изучаемого объекта, явления или процесса. Возможны случаи совпадения, когда какая-либо величина является и параметром и показателем одновременно. Например: мощность машины можно считать параметром или показателем, характеризующим энергонасыщенность процесса работы машины в определенный период времени; показатель качества планирования местности каким-либо средством (максимальная или средняя неровность) является одновременно параметром спланированной поверхности. В отличие от параметра, который всегда имеет размерность, показатель может быть представлен безразмерной относительной величиной или в виде баллов. В технике совершенство проектируемых объектов, как правило, характеризуется большим числом показателей. Так, согласно ГОСТ 4.111-84."Экскаваторы одноковшовые универсальные, номенклатура показателей" качество экскаватора оценивается более, чем 50 показателями назначения, надежности, экономики, технологичности, стандартизации и унификации, эргономики, безопасности, эстетики. Полный учет всех интересующих конструктора, показателей при оптимизации возможен только путем применения специальных методов, которые подразделяются на многокритериальный и однокритериальный метод оптимизации. В процессе многокритериальной оптимизации используются различные способы сведения совокупности критериев, определяющих технико-экономическую характеристику системы, к единичному критерию оптимизации. Таковыми способами являются: - формирование комплексного критерия оптимизации из частных критериев в виде аддитивной или мультипликативной функции; - перевод критериев в ограничения при оптимизации системы по наиболее важному по мнению разработчика критерию; - метод ранжирования и последовательных уступок, при котором осуществляется выбор доминирующего показателя для конкретных условий оптимизации системы. В качестве основных критериев оценки качества систем во многих случаях выбирают следующие: - стоимость разработки, изготовления, внедрения и эксплуатации системы (С); - качество функционирования (К) (точность работы системы или уровень достигаемых показателей функционирования); - надежность (Н); - производительность (П); - удельные показатели: материалоемкость, энергоемкость, трудоемкость …(У); - геофизические и другие условия (Ф) нормального функционирования. Совокупность этих критериев дает достаточно полную качественную технико-экономическую характеристику системы. Каждый из указанных выше критериев представляется вектором с определенным числом компонентов. Например, С - вектор числовых характеристик, выражающих стоимость отдельных элементов системы, стоимость ее разработки, изготовления, внедрения, эксплуатации и т.д.; Н - вектор числовых характеристик, выражающих надежность функционирования системы: среднее время между отказами, вероятности безотказной работы для различных условий или режимов, ремонтопригодность, восстанавливаемость, профилактические мероприятия, старение и т.д. Соответственно характеризуются и другие критерии. Из двух систем предпочтение необходимо отдать более экономичной, обеспечивающей более высокое качество функционирования и надежность, меньшее потребление энергии, имеющей меньший вес и объем, требующий для нормального функционирования меньших отклонений от географических условий, при которых предполагается использовать объект системы. В то же время в каждом конкретном случае важность того или иного критерия относительна. Поэтому при проектировании или анализе конкретной системы некоторые из вышеприведенных критериев будут иметь доминирующее значение, а другие - играть второстепенную роль. При этом задача выбора оптимальной структуры и параметров системы может быть сформулирована на основе одного комплексного критерия оптимизации в виде аддитивной или мультипликативной функции. |
