1.5 Оценка методов и выявление пути оптимизации процесса

Для выявления ограничений рассмотрим конкретное предприятие с чёткой задачей. Имеется мелкосерийное производство продукции радиоэлектронной промышленности с разнообразной номенклатурой изделий, обладающее ограниченными экономическими, производственными и людскими ресурсами. Изделия, подвергаемые контролю цента масс, имеют массу от 1 до 50 кг. Габариты продукции не превышают 3 м.

Тогда основными параметрами оценки являются:

1) Универсальность применяемого устройства. Характеризуется возможностью проведения измерений деталей разной номенклатуры и типоразмеров.

2) Себестоимость устройства. Включает затраты на проектирование, изготовление приспособления, закупки и внедрение вычислительных устройств, наладка, поверка и сертификация метрологами. Зависит от количества и сложности входящих в сборку деталей, наличия датчиков, ЭВМ, обработанности метода и т.д.

3) Удобство измерения. Характеризуется трудозатратами на перемещение и крепление изделия, настройку и подготовку устройства к работе.

4) Время измерения. Зависит от автоматизации устройства, количества переходов используемого метода, переворачиваний и перезакреплений в процессе измерения, сложности обработки полученных показаний.

5) Точность измерения. Зависит от количества погрешностей в используемом методе от силоизмерительных датчиков, линейных измерений, перерасчётов, преобразователей ЭВМ, погрешностей установки и перезакреплений.

Одни из этапов после анализа известных источников, согласно теории решения изобретательских задач, является сравнение возможных путей решения задачи. В таблице 1 представлены все рассмотренные методы и предложены направления улучшения слабых мест, которые предстоит оценить и сравнить.

Таблица 1 – Найденные методы решения и предложения по улучшению слабых мест, которые предстоит оценить и сравнить.

Номер источника	Наименование метода	Особенность метода	Возможное улучшение
1	Гравитационное ориентирование	Нож-калибр	Автоматизация перемещений
2	По осадке в резервуаре	Применение воды	Разработка оснастки
3	По давлению в гидроцилиндрах	Гидравлический домкрат	Разработка оснастки
4	По координатам GPS	GPS	Разработка оснастки
5	Подвешивание	Крановые весы	Разработка оснастки
6	Пот трём пьзодатчикам	Компенсирующая опора	Вертикальный привод опоры
7	Рамный с наклоном	Тензодатчики, качели	Упрощение конструкции
8	Рамный с пружинами	Динамометры	Упрощение конструкции
9	Рамный с качелями	Тензодатчики, качели	Повышение точности
10	По крутильным колебаниям	Перемещение до равновесия	Разработка оснастки
11	Уравновешивание на опоре	Масса без взвешивания	Гидропривод, датчики
12	Центробежный	Уравновешивающая каретка	Разработка оснастки
13	По трём взвешиваниям	Относительная простота	Разработка оснастки
15	Оптико-электронный	Светоотражающие маркеры	Подвес с маркерами
17	Лазерный с взвешиванием	Радар для координат	Разработка оснастки
18	Сравнивание с CAD моделью	Только для деталей	Применение КИМ
20	Неустойчивое равновесие	По углу без масс	Балансир из каретки
21	Двухплоскостная балансировка	Карданная конструкция	Разработка оснастки
22	По давлению в гидроцилиндрах	Гидравлический амортизатор	Разработка оснастки
23	На двух опорах	Опора с двумя движениями	Разработка оснастки
24	На опоре с двумя грузами	Опора с двумя гранями	Разработка оснастки
25	По угловой скорости	Матрица тензора инерции	Разработка оснастки
26	По нагрузке на 4 подвесах	Опоры с тензодатчиками	Разработка оснастки
27	По показаниям пьзодатчика	Пьезодатчик	Разработка оснастки
28	Креном на домкратах	Четыре гидродомкрата	Разработка оснастки
29	Взвешивание на двух опорах	Двое весов	Разработка оснастки
30	Аэростатический	Площадка с датчиками	Разработка оснастки

Для анализа вариантов измерения координат центра масс и выбора наилучшего воспользуемся методом экспертной оценки, известном из теории принятия решений. Исходя из основных параметров оценки, представленных выше, проставляются значения каждому методу и его возможном улучшенном варианте по пятибалльной шкале.

В рамках поставленной задачи некоторые параметры имеют больший приоритет. Для его учёта примем коэффициенты значимости параметров: универсальность (0,2); себестоимость (0,2); удобство (0,1); время (0,3); точность (0,2).

Таблица 2 – Оценка и сравнение возможных путей решения задачи

Номер источника	Универсальность устройства		Себестоимость устройства			Удобство измерения		Время измерения			Точность измерений			Итог базового варианта		Итог возможного улучшении		С учётом коэффициента значимости
1	1	4	5	1	3		4	1	4	4		4	14		17		3,4
2	4	4	1	1	2		2	4	4	3		3	14		14		2,8
3	1	5	4	1	3		4	2	3	3		3	13		16		3,2
4	5	5	2	1	5		4	4	3	3		3	19		16		3,2
5	2	2	5	5	3		3	5	2	4		4	19		16		3,2
6	3	4	3	3	3		4	3	4	4		4	16		19		3,8
7	3	3	2	3	4		4	3	3	3		3	15		16		3,2
8	3	3	2	3	3		4	2	3	3		3	13		16		3,2
9	3	3	2	3	4		4	3	3	3		4	15		17		3,4
10	3	3	1	1	1		2	1	2	3		3	9		11		2,2
11	4	4	5	4	3		5	4	5	4		4	20		22		4,4
12	2	3	3	2	1		3	1	4	3		3	10		15		3
13	4	4	5	4	2		4	2	4	2		4	15		20		4
15	3	3	1	1	4		4	4	4	4		4	16		16		3,2
17	4	4	1	1	4		5	4	4	3		3	16		17		3,4
18	1	2	2	1	1		3	1	2	4		4	9		12		2,4
20	3	4	4	4	5		5	5	5	5		5	22		23		4,6
21	3	3	3	3	2		2	3	3	4		4	15		15		3
22	2	5	4	1	3		4	2	3	3		3	14		16		3,2
23	4	4	5	5	4		5	4	4	4		4	21		22		4,4
24	3	3	4	4	2		3	2	3	3		3	14		16		3,2
25	1	2	1	1	4		4	4	4	3		3	13		14		2,8
26	4	4	3	3	3		4	3	4	3		3	16		18		3,6
27	2	5	4	3	3		4	2	3	4		4	15		19		3,8
28	3	4	4	4	3		3	3	3	3		3	16		17		3,4
29	4	5	5	4	3		4	3	4	3		3	18		20		4
30	1	4	1	1	5		5	4	4	3		3	14		17		3,4

Таким образом средний оценочный балл метода высчитывается по формуле:

(1)

где П – значение, присвоенное экспертом по пятибалльной шкале;

k - коэффициент значимости параметра.

Для наглядности представим результат графически с помощью Excel:

Рисунок 3 – График оценки методов измерения центра масс