Введение к работе
Актуальность темы. Эксплуатационная эффективность – понятие, которое определяет степень соответствия показателей качества функционирования технических изделий, установленным уровням этих показателей в течение заданного ресурса. Эксплуатационная эффективность является определяющим свойством и для бытовых холодильных приборов (БХП), в частности компрессионного и абсорбционного типов, нашедших наибольшее распространение в России. В последние годы в России утвердилась тенденция интенсивного расширения парка БХП зарубежных моделей. Однако, в силу острой конкуренции между фирмами-производителями, сервисными и техноторговыми центрами, эксплуатационная эффективность оценивается, в том числе потребителями, с разной глубиной, полнотой, достоверностью и обеспечивается разными методами, средствами.
Нарушена централизация управления процессом оказания услуг по техническому обслуживанию и ремонту, отсутствует системный мониторинг эксплуатационной эффективности этого вида техники.
Очевидным выходом из создавшейся ситуации, решением проблемы непрерывного обеспечения эксплуатационной эффективности, является объединение с этой целью организационного, технического, технологического и информационного потенциала участников жизненного цикла БХП на основе общих правил, принципов, методик и средств. При этом в качестве базовой современной идеологии такого объединения может быть принята идеология CALS-технологий. Примеры внедрения CALS–технологий, с целью системного решения проблемы обеспечения эксплуатационной эффективности БХП, в настоящее время и в России и за рубежом практически отсутствуют.
Таким образом, проведенный анализ современного состояния и системного решения проблемы эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов показал значимость и актуальность создания системы интерактивных средств её обеспечения на всех этапах жизненного цикла этого вида техники.
Идея работы. Для обеспечения эксплуатационной эффективности современного парка зарубежных и отечественных бытовых холодильных приборов необходимы средства ее мониторинга, оценки и восстановления, позволяющие в интерактивном режиме, путем использования единых для участников жизненного цикла этого вида техники критериев и средств, принимать оперативные и квалифицированные решения.
Целью диссертационного исследования является создание системы обеспечения эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов на всех этапах жизненного цикла посредством использования интерактивных электронных технических руководств, многофункциональных тренажеров, единых средств контроля, принятия решений в условиях единой информационной среды системы «производство – реализация – сервис - потребитель».
Задачи диссертационного исследования. 1. Разработка структуры и основных теоретических принципов создания и функционирования системы интерактивных средств обеспечения эксплуатационной эффективности БХП в условиях единой информационной среды сопровождения.
2. Разработка обобщённой и частных моделей оценки и принятия решений по обеспечению заданных показателей эксплуатационной эффективности БХП в условиях единой информационной среды системы «производство – реализация – сервис - потребитель».
3. Разработка базовых вариантов интерактивных электронных технических руководств БХП, в том числе с блоком диагностики, интерактивного многоцелевого тренажера, алгоритмов и программ их сопровождения.
4. Разработка базовых средств количественной оценки и качественного анализа эксплуатационной эффективности с целью сохранения или повышения её показателей на этапах создания, реализации, использования по назначению, технического обслуживания и ремонта БХП.
5. Экспериментальные исследования и апробация базовых интерактивных средств обеспечения и повышения эксплуатационной эффективности БХП на постпроизводственных этапах жизненного цикла.
6. Разработка рекомендаций по использованию интерактивных средств обеспечения эксплуатационной эффективности БХП на этапах создания, реализации, использования по назначению, технического обслуживания и ремонта, повышения квалификации персонала.
Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются бытовые холодильные приборы компрессионного и абсорбционного типов. Предметом исследования являются интерактивные средства, обеспечивающие эксплуатационную эффективность в условиях единой информационной среды участников жизненного цикла бытовых холодильных приборов.
Методы исследования. Методической и теоретической основой исследования служат труды отечественных и зарубежных исследователей в области эффективности тепловых процессов в холодильной технике, основные положения CALS-технологий, методов: системного анализа, моделирования, подобия функционирования технических систем и термодинамического метода экспериментальных исследований.
Использованы также положения теории технической диагностики, ведущие разработки и рекомендации в области тренажеростроения, создания интерактивных электронных технических руководств, систем технического обслуживания и ремонта холодильной техники.
Научная новизна диссертации заключается в следующем:
1. Впервые установлены структура, принципы создания и функционирования в условиях единой информационной среды системы интерактивных средств оценки и обеспечения показателей эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов компрессионного и абсорбционного типов.
2. Выдвинута и теоретически обоснована возможность оценки эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов посредством оценки эффективности протекающих в них термодинамических процессов.
3. Создана обобщенная математическая модель количественной оценки эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов, позволяющая: рассчитывать или устанавливать экспериментальным путем по аналогу базовые значения критериев; формировать условия ограничений; устанавливать и учитывать условия оптимизации и принятия решений при исследовании одно- и многокритериальных задач; формировать частные математические модели при оценке бытовых холодильных приборов конкретных марок, а также при обосновании новых технических решений в этой области.
4. Теоретически и экспериментально установлены базовые критерии количественной оценки и качественного анализа эксплуатационной эффективности БХП на этапах создания, реализации, использования по назначению, технического обслуживания и ремонта по состоянию.
5. Разработана методика создания и использования эвристических математических моделей обоснования новых технических решений, повышающих эксплуатационную эффективность БХП.
Практическая значимость работы. Для системного обеспечения эксплуатационной эффективности бытовых холодильных приборов отечественного и зарубежного производства в процессе их жизненного цикла особую практическую значимость имеют следующие результаты диссертационной работы:
- рекомендации по использованию системы интерактивных средств оценки и обеспечения показателей эксплуатационной эффективности на этапах создания, реализации, использования по назначению, технического обслуживания и ремонта БХП;
- базовые интерактивные электронные технические руководства БХП первого, второго и третьего классов и рекомендации по их созданию и использованию на соответствующих этапах жизненного цикла;
- многофункциональный тренажер по БХП с интерактивными базами данных, алгоритмами и программами, новыми техническими решениями (свидетельство Роспатента о регистрации программы №2011610748 от 11.01.2011г., патенты РФ на изобретения №2268446 от 20.01.2006г. и №2269077 от 27.01.2006г.);
- базовые количественные и качественные средства оценки эксплуатационной эффективности БХП и рекомендации для создания и использования типовых средств.
Результаты диссертационного исследования рекомендуются также в качестве методической базы для исследования и системного обеспечения эксплуатационной эффективности машин, агрегатов и процессов коммунального хозяйства и сферы услуг.
Достоверность и обоснованность результатов, полученных в ходе исследования, обеспечена:
- использованием в качестве фундаментальной базы исследования разработок отечественных и зарубежных авторов и фирм по вопросам оценки эксплуатационной эффективности холодильной техники и положений CALS-технологий;
- проведением экспериментов с использованием современных измерительных средств и методов обработки результатов исследований, типового и специально разработанного программного обеспечения;
- достаточной сходимостью результатов теоретических и экспериментальных исследований;
- апробацией теоретических выводов и рекомендаций на научных конференциях, а также опубликованием результатов исследований в научных изданиях, в том числе, рекомендованных ВАК России.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались на Всероссийских научно-технических конференциях (г. Тамбов – 2008 г., г. Тула, 2008 г), на Международной научно-практической конференции Восточно-Украинского национального университета им. В. Даля (г. Луганск – 2008 г.), на межвузовских научно-технических конференциях Южно-Российского государственного университета экономики и сервиса (г. Шахты – 2008, 2009, 2010, 2011 гг.), на Международной научно-практической конференции ««Поглед върху световната наука»» (г. София, Болгария – 2010 г.), на Международной Российско-Германской конференции «Малый и средний бизнес – образование – социальный эффект» (г. Шахты - 2010 г.), на VIII выставке инноваций «Высокие технологии XXI века» (г. Ростов-на-Дону – 2011г.). Результаты работы включены в отчет по НИР ЮРГУЭС 3.09.Ф «Разработка научных основ повышения энергетической эффективности бытовых холодильных машин», выполненной по заданию Рособразования по ведомственной программе «Развитие научного потенциала высшей школы (2009–2011г.г.), использовались в процессе стажировки автора в НИЦ CALS - технологий «Прикладная логистика» г. Москва (2008г.).
Реализация результатов работы. Интерактивные средства и рекомендации использованы предприятиями: ЗАО «Прогресс» (г. Шахты), сервисный центр «Бытсервис» г. Тихорецк, техноторговый центр «Электролюкс» г. Шахты. Результаты работы нашли применение в учебном процессе ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС» при подготовке специалистов, бакалавров и магистрантов, в курсовом и дипломном проектировании, в дисциплинах «Основы CALS- технологий в сфере бытовой холодильной техники» и «Перспективные направления развития бытовых холодильных приборов» направления 151000 «Технологические машины и оборудование»
Публикации. Результаты проведенных исследований отражены в 15 печатных работах, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в перечень ВАК РФ; получено три патента РФ на изобретения и свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ; опубликована монография.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, выводов, приложений и содержит 155 страниц машинописного текста, 82 рисунка, 13 таблиц и списка литературных источников из 121 наименование.
