Файл: Регулирование качества продукции средствами активного контроля..pdf

ный момент, а скорость его изменения в начальный момент естест­

повторяется многократно. Отношение числа опытов, в которых не наблюдались выходы функции УІ(t) за пределы интервала (г/в, Ун) к общему числу произведенных опытов даст приближенное значе­ ние искомой вероятности

значений моментов выхода параметра за заданные пределы можно получить функцию распределения вероятностей этих моментов.

Показатели точностной надежности, определенные с помощью рассмотренных методов теории случайных функций, позволяют су­ дить об ожидаемой длительности сохранения определяющих пока­ зателей качества работы систем регулирования размеров в уста­ новленных границах.

Количественная оценка точностной надежности систем автома­ тического контроля и регулирования размеров сопряжена со зна­ чительными трудностями, так как отказы точности носят неявный характер и для их обнаружения требуются специальные приемы.

Для количественной оценки грубых или ложных отказов точно­ сти может быть использована методика форсированных испытаний, позволяющая получить исходные статистические данные. Эта мето­ дика основана на регистрации результатов контроля тест-образцов, представляющих собой контролируемые изделия, рабочие размеры которых лежат вне зоны возможных собственно случайных погреш­ ностей (т. е. отстоят от границ настройки на величины, при которых исключается влияние негрубых или неложных отказов на результа­ ты испытаний). В этом случае предусматривается режим испыта­ ний, при котором вероятность неправильного контроля тест-образ­ цов, вычисляемая в результате обработки полученных опытных дан­ ных, численно равна интенсивности грубых или ложных отказов точности, являющейся показателем точностной надежности систем автоматического контроля и регулирования размеров. При исполь­ зовании данной методики целесообразно предусмотреть прерыви­ стый режим контроля тест-образцов с последующим суммирова­ нием результатов испытаний.

Возможность осуществления прерывистого режима испытаний имеет важное практическое значение, так как позволяет сочетать

335

нормальную работу системы с периодической проверкой тест-образ­ цов и, следовательно, вести систематическое наблюдение за состоя­ нием точностной надежности систем регулирования при их промыш­ ленной эксплуатации.

§ 45. НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ О Б Е С П Е Ч Е Н И Я И П О В Ы Ш Е Н И Я ТОЧНОСТИ И Н А Д Е Ж Н О С Т И СИСТЕМ Р Е Г У Л И Р О В А Н И Я РАЗМЕРОВ

Современные системы регулирования размеров представляют со­ бой сложные восстанавливаемые системы, содержащие большое число функциональных блоков, отличающихся по назначению, принципу действия и конструкции. При разработке методов обна­

моздкими для применения в производственных условиях. Поэтому целесообразно использовать метод последовательного анализа, при котором обнаружение источников отказов принято производить по уровням. При этом существенно упрощается математическое описа­ ние процесса возникновения отказов для каждого уровня.

Для выбора методов обнаружения источников отказов на первом уровне отдельные функциональные блоки, входящие в систему регу­ лирования размеров, должны быть объединены в более крупные структурные единицы — подсистемы. В одну подсистему необходимо включать блоки, в которых процесс возникновения отказов точности вследствие отказов элементов имеет близкий физический харак­ тер. Система регулирования размеров может состоять из следующих основных подсистем: подсистемы контроля деталей, содержащей блоки базирования и измерения деталей (с датчиком); подсистемы передачи информации о результатах контроля, содержащей блоки: пороговый, преобразования, усилительный, логический, «памяти», вычислительный (счетно-решающий); подсистемы управления, со­ держащие блоки синхронизации перемещений и программирующий, а также исполнительный блок; подсистемы транспортирования проконтролированных деталей и др.

Как показывает анализ, в современных автоматических систе­ мах регулирования влияние устройств передачи информации о ре­ зультатах контроля и транспортирования (адресования) проконтро­ лированных деталей на возникновение отказов точности соизмери­ мо с влиянием собственно контрольного устройства.

Возможные источники отказов точности могут быть условно раз­ делены на три группы.

К первой группе относятся источники отказов, связанные с ре­ гулярной рассинхронизацией перемещений и электрических сигналов, необоснованным назначением погрешности контроля и регулирования, неправильным выбором параметров электрической и пневматической схем и т. д. Для обнаружения этих источников от­ казов не требуется применения специальных методов.

336

Ко, второй группе относятся источники отказов точности, возни­ кающие из-за внезапных устойчивых отказов элементов, не при­ водящих к нарушению автоматической работы системы регулирова­ ния. Такие источники внешне могут проявляться в виде систематиче­ ского нарушения (ухода) допустимой погрешности размеров дета­ лей. Для обнаружения данных источников отказов применим поиск отказавших элементов.

К третьей группе относятся источники отказов точности, возни­ кающие из-за внезапных самоустраняющихся отказов элементов. Эти отказы являются следствием совместного воздействия большо­ го числа внешних и внутренних дестабилизирующих факторов, при­ сущих данному экземпляру системы в конкретных условиях экс­ плуатации. Главными причинами возникновения самоустраняю­ щихся отказов точности являются в основном грубые погрешности контроля при измерении деталей, ложные сигналы, возникающие в подсистеме передачи информации, и самопроизвольные попадания деталей в бункеры размерных групп из-за отказов элементов транс­ портной подсистемы проконтролированных деталей.

Д л я обнаружения всех этих источников отказов необходима их автоматическая индикация в эксплуатационном режиме.

Метод оптимального поиска источников устойчивых отказов точ­ ности предусматривает выбор как оптимальной глубины обнаруже­ ния источников отказов, определяющей общее количество необходи­ мых тестов, так и оптимальной последовательности проведения этих тестов, т. е. оптимального алгоритма поиска.

Выбор глубины обнаружения определяется оптимальным соот­ ношением затрат, связанных, с одной стороны, с проведением не­ обходимых тестов, а с другой — с удалением вместе с отказавшими элементами заведомо исправных. Объем последних затрат тесно связан с рациональным объединением элементов проверяемой сис­ темы в узлы. При выборе оптимального алгоритма поиска источ­ ников отказов в сложных системах, в частности, в системах регули­ рования, необходимо учитывать априорную вероятность работоспо­ собного состояния (или состояния отказа) проверяемых элементов или блоков, затраты на проведение отдельных тестов и вероятность ошибок аппаратуры, применяемой для поиска. Эти ошибки могут приводить как к пропуску отказавших элементов, так и к ложному забракованию исправных.

Наличие большого числа подобных случайных параметров су­ щественно затрудняет выбор оптимального алгоритма, так как в за­ висимости от результатов каждого теста необходим пересчет поряд­ ка всех оставшихся тестов в соответствии с принятым критерием оптимизации поиска.

Построение оптимального алгоритма поиска существенно упро­ щается, если затраты на проведение любого теста одинаковы, и для их проведения не требуется специальной аппаратуры, В этом случае критерием оптимального алгоритма поиска становится минимиза­ ция математического ожидания времени поиска отказавшего эле-