3.4. Системний аналіз ефективності функціонування машин і обладнання при випробуваннях.

Для вирішення науково-технічних задач при випробуваннях будівельної техніки доцільно використовувати системні методи випробувань, які включають такі елементи, як ієрархія цілей і показників функціонування, оцінка процесів функціонування на множині умов, вивчення ступені оптимальності параметру і типажу машин і прогнозування можливої їх ефективності в перспективі.

Методичною основою удосконалення технічного, інженерного, екологічного, експлуатаційно-технологічного аналізу процесів є методи теорії масового обслуговування, а також сучасні методи експериментальної ідентифікації, основу яких складають прийоми математичної статистики, методи планування експериментів та інші.

Системний аналіз ефективності функціонування машин, обладнання, механізмів, які взаємодіють з оброблюваними матеріалами, людьми, навколишнім середовищем, при випробуванні їх як органічно-цілісних систем передбачає заміну інтуїтивно-імпіричних підходів формалізованими методами, які дозволяють виділити взаємодію елементарних структур (підсистеми) об'єкта (етап структуризації), оцінити їх властивості і параметри (етап параметризації), встановити залежності між параметрами підсистем і діючими зовнішніми і внутрішніми факторами (етап ідентифікації), а потім здійснити дослідження системи відомими методами аналізу і синтезу (табл. 3.3).

При такому аналізі важливо встановити раціональний рівень системного розгляду об'єкту у відповідністю з його ієрархією, апріорною інформацією і поставленими задачами. Виходячи із структури технологічних і виробничих будівельних процесів і об'єктів рекомендують виділяти три основних рівня їх розгляду:

1. Мікрорівень, характерний для систем типу робочий орган - перероблювальний матеріал; людина - обладнання життєдіяльності: механізм - машина, в якій вивчається взаємодія робочих органів з оброблювальним матеріалом і зовнішнім середовищем, зміна окремих властивостей матеріалу під впливом середовища перебування, взаємодія механізмів і елементів обладнання.

Таблиця 3.3

2. Макрорівень - для систем, у яких в якості підсистем можуть бути об'єкти низького рівня або їх крупні об'єднання: машина - зовнішнє середовище або комплекс машин-зовнішнє середовище та ін.

3. Мегарівень - для систем типу комплекси машин - зовнішнє середовище, будівельне підприємство або об'єднання, які діють в районі, зоні або регіоні і ефективність яких визначається об’ємом виробництва і економічними критеріями. Для мікрорівня застосовують різні технологічні, кінематичні, енергосилові і інші характеристики, а оператор відображає головним чином динамічні співвідношення входу-виходу.

При оцінці ефективності функціонування системи двох вищих рівнів в якості головних використовуються такі критерії ефективності, як продуктивність машин, укрупнені технологічні показники якості, вартість виробленого продукту. При цьому оператор системи описується в основному статистичними характеристиками.

Таким чином, при випробуваннях і дослідженнях в найбільш загальному випадку необхідно забезпечити теоретичну і методичну основу для вирішень двох головних задач: задачі об'єктивного аналізу на множенні зовнішніх умов результатів функціонування машин і комплексів при заданих значеннях їх параметрів (пряма задача) і задачі синтезу, направленої на уточнення або визначення оптимальних значень параметрів, режимів і умов використання нових типів машин (зворотня задача).

Основними етапами при вирішені задач аналізу і синтезу є: точне формування мети і організаційно-виробничих умов функціонування машин, обґрунтування і вибір критеріїв і показників ефективності, складання план-схеми випробувань, яка враховує особливості розглядаємої системи, побудови математичної моделі системи і процесів її функціонування, проведення натурних лабораторних і експлуатаційних випробувань, уточнення математичної моделі, оцінка показників ефективності і більш широке їх вивчення методом моделювання на ПЕОМ, аналіз результатів і прийняття рішення.

При оцінці технологічних і експлуатаційно-технічних властивостей сучасних конструкцій машин і машинних агрегатів в процесі випробувань в якості основного використовується метод, який поєднує експериментальні і теоретичні прийоми з математичним моделюванням. Так як випробування є невід'ємним і результативним станом конструктивної доводки нової техніки, то більш ефективні результати отримують тоді, коли аналітична оцінка характеристик машин і показників їх роботи уточнюються дослідним шляхом, а експериментальні дані аналізуються і узагальнюються на базі теоретичних положень відповідних наукових дисциплін.