Аннотация
Постановка задачи (актуальность работы): получение достоверной информации и сокращение времени определения итоговых качественных, производственных или экономических показателей, характеризующих эффективность мероприятия по совершенствованию производственного процесса, представляет актуальную проблему для принятия обоснованного решения о полезности проведенного мероприятия. Цель работы: требуется разработать и обосновать методику определения показателя эффективности проводимого мероприятия при действии случайных возмущений на производственный процесс. Используемые методы: методика основана на определении интегральной оценки отклика исследуемого процесса на тестирующее входное воздействие. Переключающая функция тестирующего сигнала сформирована в соответствии с ортогональной функцией Уолша, порядок которой зависит от вида случайных возмущений, влияющих на исследуемый процесс. Новизна: разработана и обоснована методика оценки эффективности производственного или технологического процесса. Уникальные свойства функции Уолша, совместно с интегральной оценкой показателя эффективности, позволяют подавить влияние любых случайных технологических или производственных факторов. Другим немаловажным преимуществом предлагаемой методики является сокращение времени на сравнительную оценку двух одновременно проводимых модернизаций, стратегий или подходов к управлению производственным процессом. Результаты: приведены результаты практического применения предлагаемого метода в реальных производственных условиях при оценке эффективности проводимого мероприятия по совершенствованию системы автоматического управления тепловым режимом методической печи широкополосного стана горячей прокатки при нагреве непрерывно-литых слябовых заготовок. Целью модернизации являлось уменьшение себестоимости нагрева за счет энергосбережения, ввиду этого эффективность от внедрения новой системы автоматического управления тепловым режимом печи оценивалась по удельному расходу природного газа. Основными случайными факторами, влияющими на расход топлива, в конкретном технологическом процессе были неравномерная производительность печи и доля металла горячего посада. Для исключения влияния указанных возмущений была выбрана четвертая степень аппроксимирующего полинома переключающей функции и общая продолжительность эксперимента в один месяц. Внедрение новой системы автоматического управления оказалось оправданным, так как было достигнуто снижение удельного расхода природного газа на 2,7%. Практическая значимость: предлагаемая методика оценки итоговых показателей эффективности двух противопоставляемых способов по совершенствованию качественных, производственных или экономических показателей позволяет оперативно получать достоверную информацию и принимать обоснованные решения о целесообразности модернизации любого производственного процесса или научно-исследовательских работ.
Ключевые слова
Интегральная оценка, показатель эффективности, функция Уолша, ортогональная функция Уолша, переключающая функция.
1. Андреев С.М. Решение задач оптимального нагрева с минимизацией затрат топлива на нагрев // Автоматизация технологических и производственных процессов в металлургии: межвуз. сб. науч. тр. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И. Носова, 2001. С. 54–61.
2. Ефимов А.В. Математический анализ: учеб. пособие для вузов. Ч. 1. М.: Высш. шк., 1980. 427 с.
3. Голубов Б.И., Ефимов А.В., Скворцов В.А. Ряды и преобразования Уолша: теория и применения. М.: Наука, 1987. 344 с.
4. Казакевич В.В., Родов А.Б. Системы автоматической оптимизации. М.: Энергия, 1977. 288 с.
5. Формирование тестирующих сигналов для идентификации теплоэнергетических объектов управления / Парсункин Б.Н., Обухов Г.Ф., Леднов А.В. и др. // Изв. вузов. Теплоэнергетика. 1988. №6. С. 65–70.
6. Парсункин Б.Н., Андреев С.М., Жадинский Д.Ю. Исследование энергосберегающего режима нагрева непрерывнолитых заготовок // Сталь. 2007. №4. С. 53–56.
7. Тайц Н.Ю. Технология нагрева стали. М.: Металлургиздат, 1962. 557 с.
8. Арутюнов В.В., Бухмиров В.В., Крупенников С.А. Математическое моделирование тепловой работы промышленных печей. М.: Металлургия, 1990. 239 с.