Модели и алгоритмы обработки данных предпродажного контроля технически сложных товаров бытового назначения

Российский рынок технически сложных товаров бытового назначения (ТСТБН) включает широкий спектр изделий из стран Западной Европы, Юго-Восточной Азии, Японии, США, России. Реализация современных систем управления качеством продукции на этапе производства содержит различные виды контроля и испытаний деталей, узлов и механизмов. Предприятия, осуществляющие продвижение и реализацию технически сложных товаров бытового назначения, внедряют различные методы конкуренции в рамках законодательной базы РФ и в соответствии с запросами потребителей. При этом к показателям эффективности предприятия на интервале эксплуатации относятся не только потоки доходов или расходов, но и расширение рынка сбыта посредством совершенствования сервисных услуг.

Системный анализ этапа эксплуатации ТСТБН показывает, что на начальной стадии, в период действия гарантийных обязательств предприятия-производителя, до 8% техники (в зависимости от вида ТСТБН) подлежит возврату. Исследование процессов выборочного выходного и предпродажного контроля, а так же организации продвижения бытовой техники и сопутствующих услуг, позволяет сделать вывод о том, что для повышения эффективности организации процессов принятия решения о пригодности ТСТБН к эксплуатации, необходимо системно подойти к решению задач предпродажного сервиса.

В процессе выявления структурных связей между этапом эксплуатации изделий и логистики продвижения ТСТБН установлено, что действующая система предпродажной подготовки не позволяет оценить фактическое состояние бытовой техники в момент продажи. Отсутствуют технические и нормативно-методические решения, обеспечивающие повышение качества услуг в процессе предпродажного сервиса. Отсутствуют технологии и методики, обеспечивающие контроль и обработку информации о выходных характеристиках бытовой техники в условиях предпродажного сервиса для принятия решения о соответствии значений параметров нормам.

Одновременно с этим, развитие информационных технологий и методов компьютерного моделирования процессов и объектов различной природы создают условия для эффективного решения огромного спектра задач, связанных с обработкой информации, управлением и принятием оптимальных решений. Безусловно, к таким задачам относятся и задачи организации предпродажного сервиса сложных товаров бытового назначения.

В связи с этим, вопросы создания методов, моделей, алгоритмов, методик и программно-аппаратного инструментария для организации и проведения эффективного контроля ТСТБН представляются своевременными и весьма актуальными.

Целью работы является повышение эффективности организации процессов принятия решения о пригодности ТСТБН на основе моделирования и автоматизированной обработки информации на этапе предпродажного контроля.

Для реализации поставленной цели необходимо решение следующих задач:

1. Системный анализ современного состояния проблемы продвижения ТСТБН от производителя до потребителя. Постановка задачи исследования.

2. Разработка требований к системе предпродажного контроля сложной бытовой техники.

3. Создание моделей физических процессов протекающих в соответствующих ТСТБН.

4. Разработка алгоритмов моделирования и обработки информации о значениях выходных характеристик бытовой техники.

5. Разработка методики принятия управленческих решений о пригодности изделий к эксплуатации.

6. Определение состава и разработка структуры аппаратно-программного комплекса для предпродажного контроля ТСТБН.

7. Апробация и внедрение результатов работы в практику предпродажного контроля ТСТБН.

Объектом исследований является процесс продвижения ТСТБН от производителя до потребителя, включая этапы хранения, транспортирования и эксплуатации.

Предмет исследований: методы, модели, алгоритмы, программно-аппаратные средства и методическое обеспечение обработки данных контроля характеристик ТСТБН и принятие управленческих решений об их пригодности к эксплуатации.

Работа базируется на комплексном подходе, объединяющем методы теоретических и экспериментальных исследований. В работе использованы методы системного анализа и математического моделирования, теории вероятностей и математической статистики, теории управления и принятия решений.

При решении задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие новые научные результаты:

1. Разработана математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах, которые, в отличие от известных, позволяют назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

2. Разработана тепловая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая путем обработки информации о результатах измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать методами математического моделирования температуры на любой из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

3. Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют принять решение о пригодности ТСТБН, рассчитав уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

4. Разработана методика измерения и обработки информации на этапе предпродажного контроля основных выходных регламентированных характеристик ТСТБН, которая в отличие от традиционной методики на основе органолептического подхода, базируется на методах математического моделирования и измерения физических величин.

Практическая значимость результатов работы состоит в том, что предложенные модели, алгоритм, аппаратно-программные средства и методическое обеспечение позволяют автоматизировать процесс обработки информации о характеристиках ТСТБН и, соответственно, сократить сроки проведения и повысить эффективность предпродажного контроля, а также снизить риски потребителя, связанные с приобретением продукции не надлежащего качества.

Основные положения и результаты диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на: V всероссийской конференции «Проектирование, обеспечение и контроль качества продукции и образовательных услуг» (Москва-Тольятти — 2002.) — Научно-методической конференции «Проблема повышения качества образовательной деятельности ВУЗа в подготовке специалистов сферы сервиса г. Тольятти» (ТольяттиТГИС 2003 г.) — II международной научно-технической конференции «Материалы и технологии XXI века» (Пенза- 2004 г.) — II всероссийской конференции «Машины, агрегаты и приборы. Бытовое обслуживание и коммунальное хозяйство» (Санкт-Петербург — 2005г) — Всероссийской научно-практической конференции «Состояние и перспективы развития инновационной деятельности в области сервиса» (Тольятти — 2006 г.) — III международной научно-практической конференции «Инновационные технологии, научно-техническая политика и деловое сотрудничество» (Тольятти 2010 г.). Опубликованы статьи в журнале «Вестник» МАНЭБ (том 10 № 9, Санкт-Петербург-Самара, 2006 г.) — Известия.

Самарского научного центра РАН «Наука — промышленности и сервису» (Выпуск З.т.З Самара 2006 г.) — Журнал «Качество. Инновации. Образование» (Выпуск № 10, ISSN: 1999;513Х — М.: Изд-во фонд «Европейский центр по качеству», 2010 г.).

По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ (из них 2 в журналах из Перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ), получен патент на полезную модель.

Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами, заключения, списка литературных источников и приложений.

4.6 Выводы по главе 4.

1. При проверке бытовых компрессионных холодильников по разработанной методике с использованием универсального стенда получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения температуры в морозильном отделении (при работе холодильника в течении 10 минут) лежит в пределах от -1,97°С до 10,2°С. При условии работы компрессионного холодильника до 5 минут, среднее изменение температуры в низкотемпературном отделении составляет до 5,9 °С;

2) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения температуры в холодильном отделении (при работе холодильника в течении.

10 минут) лежит в пределах от 8,84°С до 15,79°С. При условии работы компрессионного холодильника до 5 минут, среднее изменение температуры в холодильном отделении составляет до 3,47 °С;

3) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) уровня шума лежит в пределах от 51,6 до 57 дБ при среднем значении фонового шума 46,7 дБ;

4) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения потребляемого тока для холодильников мощностью от 120 до 280 Вт лежит в пределах от 0,92 А до 1,1 А.

2. При проверке бытовых стиральных машин (мощностью не более 2500Вт), по разработанной методике с использованием универсального стенда получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения уровня совместного шума (помещение и объект) для стиральных машин типа СМА лежит в пределах от 65 до 69,4 дБ, при среднем значении фонового шума 50 дБа±-15%.

2) Виброскорость в режиме отжима не превышает 15 мм/с (по ГОСТ 8051–83 виброскорость не должна превышать ЗОмм/с для СМА, 15мм/ для СМ и СМР, 20 мм/с для СМП), виброускорение 2.9 мм/с2.

3) При уровне надежности 95% значение номинального тока находится в пределах от 9,2 А до 10,24 А для СМА мощностью не более 2500Вт.

3. При проведении контроля выходных характеристик бытовых электрических пылесосов (мощностью до 2200 Вт) получены следующие результаты:

1) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) величины разряжения лежит в пределах от 215,6 до 280,8 мБар, или от 21,6 до 28 кПа.

2) Виброскорость не превышает 3 мм/с.

3) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) уровня шума лежит в пределах от 70,6 до 79.5 дБ при среднем значении фонового шума 53,5дБ.

4) при уровне надежности 95% значение потребляемого тока находится в пределах от 5,5 А до 8.3 А для электропылесосов мощностью от 1200 до 2200 Вт.

4. Диагностика бытовых микроволновых печей (мощностью до 1960 Вт) показала следующие результаты:

1) при уровне надежности 95% значение потребляемого тока находится в пределах от 4.42 А до 6 А для микроволновых печей с максимальной потребляемой мощностью от 800 до 1960 Вт.

2) математическое ожидание (с вероятностью 0,95) значения уровня совместного шума (помещение и объект) для микроволновых печей мощностью от 800 до 1960 Вт, при среднем фоновом шуме 52.13 дБ, лежит в пределах от 55.4 до 61,4 дБ.

3) Все диагностируемые микроволновые печи показали уровень электромагнитного излучения не превышающий 10 мкВт/см что соответствует нормам излучения бытовой техники. Во всех измеряемых микроволновых печах электромагнитное излучение составляет 2,5 мкВт/см2.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В процессе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие основные результаты:

1) Проведен системный анализа современного состояния организации поставок, продаж и сервисного обслуживания технически сложных товаров бытового назначения, который показал, что при выходном контроле проверяется ограниченное количество единиц техники из партии, на различных этапах продвижения может быть получено повреждение ТСТБН, что приводит к достаточно большому количеству дефектной продукции доставляемой к потребителю.

2) Разработана математическая модель и алгоритм исследования вибрационных процессов в стиральных машинах, которые, в отличие от известных, позволяют назначить информативную контрольную точку для закрепления датчика на одной из внешних панелей корпуса как места максимального механического напряжения.

3) Разработана тепловая топологическая макромодель двухкамерных холодильников, позволяющая путем обработки информации о результатах измерений температуры на внешнем теплообменнике, рассчитать методами математического моделирования температуры на любой из внутренних стенок холодильной и морозильной камер.

4) Получено выражение и разработан алгоритм, которые позволяют принять решение о пригодности ТСТБН, рассчитав уровень звукового давления в любой из восьми требуемых по регламенту точек в пространстве вокруг прибора на основе измерений характеристик акустического шума в одной доступной точке.

5) Разработан аппаратный комплекс на базе современных вычислительных средств и универсальных средств контроля характеристик различной физической природы, в частности, электрических напряжения, тока и мощности, акустического шума и вибраций, температуры, атмосферного разрежения и электромагнитного излучения.

6) В соответствии с принципами системного подхода и структурного программирования, а так же с учетом принципов вложенности, заменимости и открытости разработан программный комплекс.

7) Представлены результаты разработки инженерной методики автоматизированной обработки информации, полученной при экспресс-контроле технического состояния ТСТБН с применением описанного выше программно-аппаратного комплекса. Методика разработана в соответствии с рекомендациями ГОСТ Р 8.563−96, МИ 2377−98, МИ 1967;89.

8) Результаты диссертационного исследования внедрены в учебный процесс и включены в план лекций по курсам «Управление качеством РЭС» и «Основы автоматики и систем автоматического управления» и используются в учебном процессе для студентов специальностей 210 201 -«Проектирование и технология радиоэлектронных средств» и 210 202 — «Проектирование и технология ЭВС» при выполнении лабораторных работ, а также в курсовом и дипломном проектировании.

Использование предложенной концепции и ее реализация внедрены в практику предпродажного контроля и сервисного обслуживания сложной бытовой техники в ООО «ОПС Сервис», позволили автоматизировать процесс контроля фактического состояния предлагаемой потребителю техники, тем самым существенно повысить эффективность организации предпродажного сервиса.