О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях
Показано, что при прогнозе качества целевого продукта в периодических технологиях достаточно применять статистические методы для оценки химического состава исходного продукта и анализа технологического режима на примере производства прокатных валков. Для получения достоверных результатов в производ...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Доповіді НАН України |
|---|---|
| Дата: | 2014 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2014
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88553 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях / В.И. Большаков, В.Н. Волчук, Ю.И. Дубров // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 11. — С. 77-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-88553 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Большаков, В.И. Волчук, В.Н. Дубров, Ю.И. 2015-11-16T18:22:18Z 2015-11-16T18:22:18Z 2014 О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях / В.И. Большаков, В.Н. Волчук, Ю.И. Дубров // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 11. — С. 77-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88553 519.21 Показано, что при прогнозе качества целевого продукта в периодических технологиях достаточно применять статистические методы для оценки химического состава исходного продукта и анализа технологического режима на примере производства прокатных валков. Для получения достоверных результатов в производственных условиях предлагается использование эвристических процедур во время проведения пассивного и активного экспериментов. Показано, що при прогнозi якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях достатньо застосовувати статистичнi методи для оцiнки хiмiчного складу вихiдного продукту та аналiзу технологiчного режиму на прикладi виробництва прокатних валкiв. Для отримання достовiрних результатiв у виробничих умовах запропоновано використовувати евристичнi процедури пiд час проведення пасивного та активного експериментiв. It is shown that, for the prediction of the desired product quality in a batch technology, it is enough to apply statistical methods to evaluate the chemical composition of the starting material and to analyze the process conditions on the example of the production of rollers. To obtain reliable results under the production conditions, the use of the heuristic procedures during passive and active experimentations is proposed. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Доповіді НАН України Матеріалознавство О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях Про прогноз якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях Predicting the quality of a desired product in periodic technologies Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| spellingShingle |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях Большаков, В.И. Волчук, В.Н. Дубров, Ю.И. Матеріалознавство |
| title_short |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| title_full |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| title_fullStr |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| title_full_unstemmed |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| title_sort |
о прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях |
| author |
Большаков, В.И. Волчук, В.Н. Дубров, Ю.И. |
| author_facet |
Большаков, В.И. Волчук, В.Н. Дубров, Ю.И. |
| topic |
Матеріалознавство |
| topic_facet |
Матеріалознавство |
| publishDate |
2014 |
| language |
Russian |
| container_title |
Доповіді НАН України |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Про прогноз якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях Predicting the quality of a desired product in periodic technologies |
| description |
Показано, что при прогнозе качества целевого продукта в периодических технологиях достаточно применять статистические методы для оценки химического состава исходного продукта и анализа технологического режима на примере производства
прокатных валков. Для получения достоверных результатов в производственных условиях предлагается использование эвристических процедур во время проведения пассивного и активного экспериментов.
Показано, що при прогнозi якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях достатньо
застосовувати статистичнi методи для оцiнки хiмiчного складу вихiдного продукту та
аналiзу технологiчного режиму на прикладi виробництва прокатних валкiв. Для отримання достовiрних результатiв у виробничих умовах запропоновано використовувати евристичнi процедури пiд час проведення пасивного та активного експериментiв.
It is shown that, for the prediction of the desired product quality in a batch technology, it is enough
to apply statistical methods to evaluate the chemical composition of the starting material and to
analyze the process conditions on the example of the production of rollers. To obtain reliable results
under the production conditions, the use of the heuristic procedures during passive and active
experimentations is proposed.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/88553 |
| citation_txt |
О прогнозировании качества целевого продукта в периодических технологиях / В.И. Большаков, В.Н. Волчук, Ю.И. Дубров // Доповiдi Нацiональної академiї наук України. — 2014. — № 11. — С. 77-81. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT bolʹšakovvi oprognozirovaniikačestvacelevogoproduktavperiodičeskihtehnologiâh AT volčukvn oprognozirovaniikačestvacelevogoproduktavperiodičeskihtehnologiâh AT dubrovûi oprognozirovaniikačestvacelevogoproduktavperiodičeskihtehnologiâh AT bolʹšakovvi proprognozâkosticilʹovogoproduktuvperiodičnihtehnologiâh AT volčukvn proprognozâkosticilʹovogoproduktuvperiodičnihtehnologiâh AT dubrovûi proprognozâkosticilʹovogoproduktuvperiodičnihtehnologiâh AT bolʹšakovvi predictingthequalityofadesiredproductinperiodictechnologies AT volčukvn predictingthequalityofadesiredproductinperiodictechnologies AT dubrovûi predictingthequalityofadesiredproductinperiodictechnologies |
| first_indexed |
2025-11-27T02:59:15Z |
| last_indexed |
2025-11-27T02:59:15Z |
| _version_ |
1850793243558543360 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
11 • 2014
МАТЕРIАЛОЗНАВСТВО
УДК 519.21
В.И. Большаков, В.Н. Волчук, Ю. И. Дубров
О прогнозировании качества целевого продукта
в периодических технологиях
(Представлено академиком НАН Украины Вад. И. Большаковым)
Показано, что при прогнозе качества целевого продукта в периодических техноло-
гиях достаточно применять статистические методы для оценки химического соста-
ва исходного продукта и анализа технологического режима на примере производства
прокатных валков. Для получения достоверных результатов в производственных усло-
виях предлагается использование эвристических процедур во время проведения пассив-
ного и активного экспериментов.
Предпосылки исследования. В процессе эволюционирования технического прогресса
перманентно изменяются требования к качеству целевого продукта, что часто приводит
к изменениям в технологии его производства. Часть изменений инициирована стремлением
разработчика к преодолению трудностей, связанных с адекватной идентификацией пока-
зателей качества целевого продукта. Так, для периодических технологических процессов
качество целевого продукта (например, качество металла), как правило, определяется ме-
тодами натурных испытаний, осуществляемых только после завершения основного техно-
логического цикла, который может совершаться в течение относительно длительного вре-
мени. В этой связи получение допустимо точной информации о качестве целевого продук-
та возможно только по окончанию основного технологического цикла, отчего адекватные
управляющие воздействия могут быть произведены только по его окончанию. При этом
есть вероятность того, что качество исходных материалов, расходуемых на изготовление
следующего по номеру изделия, например в силу новых их поступлений, будут значитель-
но отличаться от предыдущего их качества настолько, что постоянно необходимо заново
определять адекватные этим изменениям управляющие воздействия.
Подобная ситуация инициирует постановку задачи прогнозирования показателей ка-
чества целевого продукта, получаемого при реализации периодического технологического
процесса.
© В.И. Большаков, В.Н. Волчук, Ю.И. Дубров, 2014
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №11 77
Рис. 1. Принципиальная схема технологии производства чугунных валков
Постановка задачи исследования. Для периодического технологического процесса
до начала реализации его основного цикла с учетом возможных изменений качества исход-
ного материала требуется разработать метод прогнозирования допустимо точных значений
показателей качества целевого продукта.
В этой связи рассмотрим метод прогнозирования качества целевого продукта, полу-
чаемого при реализации периодического технологического процесса производства прока-
тных валков [1], которые являются основным рабочим инструментом, применяемым для
деформации металла (обжатие и вытяжка слитков). Принципиальная схема данной тех-
нологии приведена на рис. 1, откуда видно, что периодичность процесса производства про-
катных валков, прежде всего, обусловлена временем подготовки формы валка, временем
выплавки металла, временем заливки металла в формы, охлаждением валка. Все эти про-
цессы происходят в течение относительно длительного времени (до 3–4 суток) в зависимос-
ти от массы изделия.
Как правило, только после окончания основного технологического цикла определяет-
ся качество полученного изделия и проверяется его соответствия установленным нормам.
Определение показателей качества изготовленного изделия производится по одному из ме-
тодов, показанных на схеме рис. 2. Большинство этих методов не обеспечивает решения
поставленной задачи, так как эти методы, за исключением статистических методов и ме-
тодов синтеза баз данных (БД), они реализуются только после выполнения основного тех-
нологического цикла.
Предлагаемый метод решения. Предполагается, что для выполнения поставленной
задачи достаточно прогнозировать качество целевого продукта путем применения статис-
тических методов, включающих анализ химического состава исходного материала и назна-
чаемых параметров технологического режима.
Наряду со статистическими методами, методы создания и применения БД эффективно
использовать на предпроектной стадии производства продукта, поскольку, по нашему мне-
нию, уравнения, полученные статистическими методами, применяемые для прогнозирова-
ния, играют роль своеобразной БД. После применения статистических методов к решению
поставленной задачи может подключаться один или несколько приведенных на рис. 2 ме-
тодов, применение которых допускает включение коррекции в ранее полученный статисти-
ческий прогноз.
Как это было показано в работах [2, 3], целесообразно статистический прогноз осу-
ществлять по результатам анализа эвристических процедур и экспериментов, реализуемых
78 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №11
Рис. 2. Методы определения качества металлических валков
в два этапа. На первом этапе формируются уравнения, описывающие качество целевого
продукта как функцию химического состава исходного материала и применяемого техно-
логического режима [4], что делает возможной реализацию так называемого пассивного
эксперимента [5] и создание БД, которая представляет рабочую область (РО) технологии.
В результате реализации первого этапа статистические уравнения позволяют определять
соответствие техническим нормам прогнозируемого изделия.
На втором этапе предлагается, на основании анализа уравнений, описывающих РО, со-
ставить план активного эксперимента, который позволяет определять ту часть РО, в ко-
торой показатели качества целевого продукта принимают субоптимальные значения. Сло-
жность в проведении активного эксперимента на предприятии заключается в невозможнос-
ти его практической реализации вследствие того, что нельзя провести часть экспериментов
на реальном объекте. В работах [1, 2] показано, что в этом случае матрица планирования
разбивается на три части.
Строки первой части матрицы планирования — те, в которых есть возможность реали-
зовать эксперименты на реальном объекте. Вторая часть матрицы планирования — это та,
в которой прямые эксперименты не допускаются. Поэтому к практической реализации этой
части матрицы привлекаются эксперты — производственники, длительное время работаю-
щие на данном производстве, которые согласны осуществлять необходимые эвристические
процедуры в указанных строках матрицы планирования. Эксперты присваивают вероятные
численные значения показателям качества целевого продукта, которые продиктованы ука-
занными строками матрицы планирования.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №11 79
Третья часть матрицы планирования — в которой эксперты отказываются давать оценки
показателям качества целевого продукта, например, по причине неосведомленности экспер-
тов. В этом случае предлагается, для предсказания результатов, которые продиктованы
соответствующими строками матрицы планирования, использовать существующие теоре-
тические предпосылки и представления об исследуемой технологии, которые позволяют
сделать необходимый прогноз, как это было показано в работе [6].
По необходимости, для реализации третьей части матрицы планирования рекомендуется
применить эвристические процедуры, изложенные в работе [7].
Следует отметить, что приведенный в работе подход был применен для прогноза ме-
ханических свойств (предела прочности на разрыв, изгиб, твердости и ударной вязкости)
чугунных валков марки СПХН на основании анализа их химического состава и структуры.
Программная реализация полученных уравнений пассивного и активного экспериментов,
внедренная в производство, позволила разработать основы экспресс-метода оценки меха-
нических свойств чугунных валков, который представляет своеобразный метод создания
экспертной системы [8–10].
1. Большаков В. I., Волчук В.М., Дубров Ю. I. Етапи iдентифiкацiї багатопараметричних технологiй та
шляхи їх реалiзацiї // Вiсн. НАН України. – 2013. – № 8. – С. 66–72.
2. Большаков В.И., Волчук В.Н., Дубров Ю.И. Идентификация многопараметрических, многокрите-
риальных технологий и пути их практической реализации // Металловедение и термич. обработка
металлов. – 2013. – № 4. – С. 5–11.
3. Большаков В.И., Волчук В.Н., Дубров Ю.И. Пути прогноза механических свойств прокатных вал-
ков // Там же. – 2014. – № 1. – С. 19–42.
4. Большаков В.И., Дубров Ю.И. Решение многокритериальной задачи металловедения с качественно
неоднородными критериями // Доп. НАН України. – 2004. – № 11. – С. 95–102.
5. Большаков В.И., Волчук В.Н., Дейнеко Л.Н., Дубров Ю.И. Композиция метода планирования эк-
стремальных экспериментов и экспертной информации для формирования системы прогноза качест-
ва материалов // Перспективные задачи инженерной науки: Сб. науч. тр. междунар. конф. – Вып. 2. /
Под общ. ред. акад. МИА, д. т. н., проф. В.И. Большакова. – Днепропетровск: GАUDEAMUS, 2001. –
С. 203–208.
6. Кривошеев А.Е. Литые валки. – Москва: Металлургиздат, 1957. – 360 с.
7. Ивахненко А. Г. Свободу выбора вычислительной машине! // Эргатические системы управления. –
Киев: Наук. думка, 1974. – С. 17–22.
8. Большаков В.И., Дубров Ю.И., Ткаченко А.Н., Ткаченко В.А. Пути решения задач идентификации
качественных характеристик материалов на основе экспертных систем // Доп. НАН України. – 2006. –
№ 4. – С. 97–102.
9. Дубров Ю.И., Фролов В.В., Вахнин А.Н. Учет влияния неуправляемых факторов при анализе и
синтезе критерия функционирования сложных систем // Экономика и мат. методы. – 1986. – № 1. –
С. 165–170.
10. Дубров Ю.И. Один из возможных путей прогнозирования последствий вмешательства в эволюцион-
ные процессы // Доп. НАН України. – 2002. – № 3. – С. 190–197.
Поступило в редакцию 06.02.2014ГВУЗ “Приднепровская государственная
академия строительства и архитектуры”,
Днепропетровск
80 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2014, №11
В. I. Большаков, В. М. Волчук, Ю. I. Дубров
Про прогноз якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях
Показано, що при прогнозi якостi цiльового продукту в перiодичних технологiях достатньо
застосовувати статистичнi методи для оцiнки хiмiчного складу вихiдного продукту та
аналiзу технологiчного режиму на прикладi виробництва прокатних валкiв. Для отриман-
ня достовiрних результатiв у виробничих умовах запропоновано використовувати еврис-
тичнi процедури пiд час проведення пасивного та активного експериментiв.
V. I. Bol’shakov, V. N. Volchuk, Yu. I. Dubrov
Predicting the quality of a desired product in periodic technologies
It is shown that, for the prediction of the desired product quality in a batch technology, it is enough
to apply statistical methods to evaluate the chemical composition of the starting material and to
analyze the process conditions on the example of the production of rollers. To obtain reliable results
under the production conditions, the use of the heuristic procedures during passive and active
experimentations is proposed.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2014, №11 81
|