Исследование параметров качества и эффективности производственных и технологических процессов методом Монте-Карло
Сущность любого метода, базирующегося на идее статистического моделирования, так или иначе сводится при анализе конкретных показателей качества и надежности различных объектов к многократной имитации процессов функционирования изделий и их составных частей, изготовленных различными технологическими приемами При этом происходит случайное изменение определяющих факторов, характеризующих конкретные показатели качества и надежности продукции и технологических процессов.
Применение статистического моделирования к анализу показателей качества в одномерной постановке, когда используемая модель описывается одним определяющим изделие и (или) технологический процесс параметром и при этом рассматривается модель «слабого звена», сводится к многократном)’исследованию функции неирсвышения:
А = Укр (*1 .*2>xk)-yih’h ••••• >Z1) •
Гдеукр(х,, х2,…, хк) — критическое (предельное) значение некоторого обобщенного параметра Y, являющегося функцией определяющих параметров х{, х,…, к— число определяющих параметров (аргументов функции у у — некоторое номинальное (рабочее, действительное и т. д.) значение обобщенного параметра К, являющегося функцией определяющих параметров z., z2,…, z(; I— число определяющих параметров (аргументов функции у).
В процессе статистических испытаний моделируют значения функции Д = у^ — у случайных аргументов х[У x2,…, xk и zr z2,…, zp имеющие плотности распределения вероятностей /(*,), Д*2),…, J[xh) и /(г,),
Затем подсчитывают число т значений Д, которые меньше нуля или равны нулю. Статистическая оценка Р вероятности Р ненаступления предельного состояния изделия или технологического процесса по конкретному показателю качества находится следующим образом:
Р = 1-— (6.29)
71
Где т — число реализаций при Д < 0; п — общее число реализаций.
Нижний доверительный предел вероятности ненастуиления предельной ситуации но количеству реализаций п (при Д > 0), числу реализаций т (при Д < 0) и доверительной вероятности у может быть вычислен при помощи известного соотношения:
M=0
Где С"я — число возможных перестановок из M значений функции Д(Д < 0) при числе реализаций п; Ры — нижний доверительный предел оценки Рпри уровне доверительной вероятности у.
Разрешив уравнение (6.29) при некоторых фиксированных значениях Р, Y, 7п, получим объемы реализаций п для подтверждения требуемых уровней предельных состояний объектов по рассматриваемым показателям.