Тула, Россия
Россия
ГРНТИ 55.01 Общие вопросы машиностроения
ГРНТИ 55.13 Технология машиностроения
Предложено возможное решение задачи выбора приводных систем для комплектации грузовых лифтов на основе методологии экспертной квалиметрии, позволяющее учесть конкретные условия эксплуатации лифта, а также снизить затраты временных и финансовых ресурсов в процессе выбора типа привода грузового лифта.
квалиметрия, привод лифта, экспертная оценка, ранжирование, критерии оценки, коэффициент конкордации
Для проведения сравнительного анализа типов приводов лифта были выделены следующие критерии: стоимость (R1), величина шума и вибрации (R2), расход электроэнергии (R3), плавность работы (R4), сложность монтажа (R5), износ тяговых элементов (R6), габаритные размеры (R7). Сравнение по перечисленным критериям возможно при их приведении в сопоставимый вид.
С этой целью может быть использован один из методов квалиметрии – экспертный метод. Преимущества экспертного метода оценивания заключаются в относительной технологической простоте применения, малых затратах времени на получение численных величин отдельных свойств и качеств объектов [3 – 8]. К недостаткам можно отнести относительно большую погрешность и малую надежность итоговых результатов, а также большую трудоемкость, связанную с привлечением в качестве экспертов квалифицированных специалистов, обладающих такими качествами, как компетентность, уверенность, объективность, деловитость и заинтересованность.
Однако наличие недостатков не снижает популярности данного метода среди различных методов квалиметрии для количественного оценивания качества объектов.
В качестве сравниваемых типов приводов грузового лифта выбраны цепной привод и привод с канатоведущим шкивом (КВШ) [9]. Для проведения экспертной оценки были привлечены пять экспертов, компетентных в решении поставленной задачи. Каждый эксперт оценивает выделенные критерии с использованием опросного листа, форма которого приведена на рисунке.
Результатом проведенного опроса является ранжирование критериев по шкале порядка. Далее определяются суммы рангов каждого критерия, на основе которых рассчитываются коэффициенты весомости по формуле [10]
Результаты опроса экспертов и расчета коэффициентов весомости критериев представлены в табл. 1.
Таблица 1
Результаты экспертной оценки критериев важности
|
Критерий |
Эксперт 1 |
Эксперт 2 |
Эксперт 3 |
Эксперт 4 |
Эксперт 5 |
Сумма рангов |
Коэффициент весомости |
|
R1 |
7 |
5 |
6 |
6 |
7 |
31 |
0,22 |
|
R2 |
2 |
4 |
3 |
2 |
3 |
14 |
0,10 |
|
R3 |
1 |
2 |
1 |
3 |
1 |
8 |
0,06 |
|
R4 |
3 |
1 |
2 |
4 |
2 |
12 |
0,09 |
|
R5 |
4 |
3 |
5 |
5 |
6 |
23 |
0,16 |
|
R6 |
5 |
6 |
7 |
1 |
4 |
23 |
0,16 |
|
R7 |
6 |
7 |
4 |
7 |
5 |
29 |
0,21 |
|
Итого |
140 |
1,00 |
|||||
Точность экспертных оценок определяют по согласованности мнений экспертов. Степень совпадения оценок экспертов выражается коэффициентом конкордации [10]:
,
где – сумма квадратов отклонений рангов от среднего значения.
Коэффициент конкордации может принимать значения от 0 до 1: 0 – абсолютная несогласованность мнений экспертов, 1 – полное совпадение мнений экспертов [10].
Расчет коэффициента конкордации был проведен на основе данных, приведенных в табл. 2:
Таблица 2
Расчет суммы квадратов отклонений рангов от среднего значения
|
Сумма рангов |
Отклонение рангов от среднего значения |
Квадрат отклонения |
|
31 |
11,00 |
121,00 |
|
14 |
-6,00 |
36,00 |
|
8 |
-12,00 |
144,00 |
|
12 |
-8,00 |
64,00 |
|
23 |
3,00 |
9,00 |
|
23 |
3,00 |
9,00 |
|
29 |
9,00 |
81,00 |
|
Сумма квадратов отклонений |
464 |
|
Так как значение коэффициента конкордации ближе к 1, полученные коэффициенты весомости можно использовать в расчетах.
Сравнительный анализ цепного привода и привода с КВШ по выделенным критериям также был проведен с использованием экспертного метода. Группа экспертов оценивала значимость каждого критерия по сравниваемым приводам по заданной балльной шкале: 1 балл – самый незначимый критерий; 2 балла – незначимый критерий; 3 балла – значимый критерий; 4 балла – более значимый критерий; 5 баллов – наиболее значимый критерий; 6 баллов – очень значимый критерий; 7 баллов – самый значимый критерий.
Результаты экспертного оценивания сведены в табл. 3 и 4.
Таблица 3
Результаты опроса экспертов для определения значимости критериев в приводе с КВШ
|
Критерий |
Эксперт 1 |
Эксперт 2 |
Эксперт 3 |
Эксперт 4 |
Эксперт 5 |
|
|
Стоимость |
4 |
5 |
1 |
4 |
2 |
3,2 |
|
Шум/вибрация |
5 |
5 |
6 |
4 |
5 |
5,0 |
|
Расход электроэнергии |
4 |
3 |
5 |
4 |
4 |
4,0 |
|
Плавность работы |
5 |
6 |
4 |
5 |
5 |
5,0 |
|
Сложность монтажа |
3 |
4 |
2 |
4 |
3 |
3,2 |
|
Износ тяговых элементов |
3 |
2 |
4 |
3 |
3 |
3,0 |
|
Габаритные размеры |
3 |
4 |
3 |
5 |
3 |
3,6 |
Таблица 4
Результаты опроса экспертов для определения значимости критериев в цепном приводе
|
Критерий |
Эксперт 1 |
Эксперт 2 |
Эксперт 3 |
Эксперт 4 |
Эксперт 5 |
|
|
Стоимость |
7 |
4 |
7 |
6 |
5 |
5,8 |
|
Шум/вибрация |
4 |
5 |
4 |
5 |
4 |
4,4 |
|
Расход электроэнергии |
4 |
5 |
4 |
4 |
5 |
4,4 |
|
Плавность работы |
5 |
4 |
5 |
5 |
5 |
4,8 |
|
Сложность монтажа |
4 |
5 |
4 |
6 |
6 |
5,0 |
|
Износ тяговых элементов |
7 |
5 |
6 |
4 |
7 |
5,8 |
|
Габаритные размеры |
5 |
6 |
7 |
5 |
5 |
5,6 |
Результаты экспертного оценивания необходимы для определения количественного значения каждого критерия с учетом весовых коэффициентов:
На основе количественных взвешенных значений каждого критерия по сравниваемым объектам определяется обобщенный показатель:
Количественные значения каждого критерия с учетом весовых коэффициентов и значения обобщенных показателей для привода с КВШ и цепного привода представлены в табл. 5.
Таблица 5
Определение обобщенного показателя для цепного привода и привода с КВШ
|
Критерии |
Привод с КВШ |
Цепной привод |
|
Стоимость |
0,70 |
1,28 |
|
Шум/вибрация |
0,50 |
0,44 |
|
Расход электроэнергии |
0,24 |
0,26 |
|
Плавность работы |
0,45 |
0,43 |
|
Сложность монтажа |
0,51 |
0,80 |
|
Износ тяговых элементов |
0,48 |
0,93 |
|
Габаритные размеры |
0,76 |
1,18 |
|
Обобщенный показатель |
3,64 |
5,32 |
Обоснование выбора типа привода грузового лифта базируется на сравнении значений обобщенных показателей по каждому типу привода, полученных суммированием значений каждого критерия. Если сравнивать значения обобщенных показателей по рассматриваемым типам приводов, то, по мнению экспертов, в комплектации грузового лифта наиболее предпочтительным является применение цепного привода.
Использование методологии экспертной квалиметрии упрощает процесс выбора оптимальной конструкции привода лифта для конкретных условий эксплуатации. Такой выбор можно назвать обоснованным, отвечающим заданным критериям, по которым проводится экспертное оценивание сравниваемых приводов.
1. Анцев, В.Ю. Многовариантный подход к определению параметров канатно-блочной системы лифта / В.Ю. Анцев, В.И. Сероштан, П.В. Витчук // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2012. – № 10. – С. 71-78.
2. Анцев, В.Ю. Обеспечение долговечности лифтовых канатоведущих шкивов / В.Ю. Анцев, П.В. Витчук // Тяжелое машиностроение. – 2013. – № 11-12. – С. 37-41.
3. Азгальдов, Г.Г. Квалиметрия для всех / Г.Г. Азгальдов. – М.: ИнформЗнание, 2012. – 165 с.
4. Азгальдов, Г.Г. Квалиметрическая экспертиза: руководство по организации экспертизы и проведению квалиметрических расчетов / Г.Г. Азгальдов, В.М. Маргунина. – М.: Русский регистр, 2002. – 517 с.
5. Анцев, В.Ю. Методика квалиметрической оценки качества производственных процессов / В.Ю. Анцев, Н.А. Витчук // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2017. – № 8-1. – С. 324-331.
6. Анцев, В.Ю. Квалиметрическая оценка поставщиков / В.Ю. Анцев, Е.Ю. Игнатенко, Н.И. Пасько // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. – 2012. – № 1. – С. 434-440.
7. Литвак, Б.Г. Экспертные оценки и принятие решений / Б.Г. Литвак. – М.: Патент, 1996. – 56 с.
8. Ивахненко, А.Г. Моделирование систем качества: учеб. пособие / А.Г. Ивахненко, М.Л. Сторублев. – Курск: ЮЗГУ, 2011. – 174 с.
9. Витчук, Н.А. Обоснование выбора привода лифта с использованием методов квалиметрии / Н.А. Витчук // Электронный журнал: наука, техника и образование. – 2017. – № 3 (14). – С. 32-37. – URL: http://nto-journal.ru/uploads/articles/b7af43b21f0b22617a6e5f4fc6f0bd72.pdf (дата обращения: 8.02.2018).
10. Федюкин, В.К. Основы квалиметрии. Управление качеством продукции / В.К. Федюкин. – М.: Филин, 2004. – 296 с.
