4.4. Чувствительность технологического потока

Оценка чувствительности процесса в линии связана с изучением реакции технологической системы на изменение ее управляющих параметров, что позволяет целенаправленно изменять их, чтобы критерий качества продукта устремлялся к необходимому экстремуму. Поэтому методы теории чувствительности являются необходимым аппаратом при совершенствовании технологических систем, цель методов – определить чувствительность исследуемого процесса, которая выражается с помощью коэффициентов влияния.

Мера чувствительности технологического потока. Производственный процесс всегда протекает с погрешностями относительно некоего идеального технологического процесса. Выходные величины процесса составляют определенный вектор его состояния. Вектор состояния идеального процесса обозначим , а производственного – . Несовпадение векторов приводит к появлению погрешности ∆ .

Погрешность состояния производственного процесса вызывают три группы ошибок: первая обусловлена ограниченными возможностями предприятия по поддержанию рекомендованных режимов эксплуатации оборудования, воздействием климатических условий цеха, несоответствием рабочих характеристик требуемым и др.; вторая связана с погрешностями в дозировании и качестве сырья, третья возникает из-за ошибок управления производственным процессом и обусловлена несовершенством процессов в машинах и аппаратах.

Элемент технологической системы можно рассматривать как некоторый преобразователь Т входа и выхода. Входом для такого преобразователя служат свойства сырья. Свойства самого преобразователя определяются некоторой функцией параметров. В нашем случае это управляющие параметры процесса и₁, и₂,…, u_n-1, …, u_n.

Вид функции Т_i (и₁, и₂,…, u_n-1, …, u_n) определяется алгоритмом расчета некоторого выходного показателя процесса Y_i. В то же время на данный показатель влияет и соответствующее свойство сырья. Обобщенный показатель качества сырья обозначим вектором , составляющими которого будут векторы со скалярными величинами, отражающими определенные свойства сырья.

Если производственный процесс в подсистеме характеризовать выходными показателями Y_i,– (i = 1, 2, ..., m), а каждому из них приписать соответствующий входной параметр сырья z_i, то для реального производственного процесса можно составить соотношение

Y_i = Т_i (и₁ + ∆и₁, и₂ + ∆и₂, …, и_i + ∆и_i, …, u_n-1 +

+ ∆ u_n-1, u_n + ∆u_n)(z_i + ∆z_i). (4.28)

Оценка коэффициентов влияния. Установить коэффициенты влияния можно, используя рациональные методы математического моделирования технологических процессов.

При исследовании чувствительности элемента технологической системы является определение числовых значений коэффициентов уравнения регрессии.

В реальном процессе всегда существуют неуправляемые и неконтролируемые переменные, изменение величины носит случайный характер. Поэтому при обработке экспериментальных данных получаются так называемые выборочные коэффициенты регрессии b₀, b_i, b_ij, b_ii. Уравнение регрессии, полученное на основании опыта, запишется следующим образом:

(4.29)

Цель исследователя технологического процесса – снизить чувствительность процесса в машине или аппарате путем адаптации конструкций их рабочих органов.