Тема: СОЗДАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ МЕТРОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В России существует процесс поверки, представляющий собой совокупность операций по подтверждению соответствия метрологических характеристик рабочих средств измерений (СИ) путем сравнения фактических значений со значениями эталона [1]. Суть поверки в следующем:
СИ признается годным к работе в течение определенного межповерочного интервала, если поверка подтвердила соответствие метрологическим характеристикам, указанным в паспорте СИ [2].
Если средство измерений признано непригодным, то оно направляется в ремонт, для восстановления необходимых метрологических характеристик, а затем снова проходит процедуру поверки, но уже более серьезной (первичной поверки). В случае, если СИ не подлежит ремонту, то заменяется новым.
Практически все компании, которые используют различные счетчики, манометры, датчики и т.д. должны соблюдать 184 федеральный закон о техническом регулировании. Он устанавливает обеспечение защиты здоровья и жизни населения, флоры и фауны, окружающей среды, как основную цель. Охрана осуществляется от разного рода действий, которые могут нанести ущерб или ввести в заблуждение. Главными инструментами являются стандартизация и метрология. [3]
Поэтому все средства измерения, которые используются в производственном процессе косвенно или непосредственно, обязаны иметь свидетельство о поверке. Данный процесс крайне затратный с точки зрения бизнеса, так как на время поверки необходимо останавливать процесс, в котором состоит данное средство измерение. Крупные компании, конечно, так не делают - они заменяют тот или иной прибор на «запасной» на время проведения поверки, таким образом практически не прерывая производственный процесс. Однако в таком случае компании нужно проводить поверку (а иногда и ремонт) двух приборов на одно и то же место, что соответственно увеличивает стоимость в 2 раза.
Актуальность выбранной темы обосновывается необходимостью прогноза будущих результатов поверки (определение параметров, которые на него влияют) для составления экономического плана предприятия по обеспечению единства измерений, потому что процедура поверки/ремонта или замены СИ в промышленных масштабах имеет большую финансовую нагрузку для предприятий, которые используют СИ в производственном процессе.
Научная новизна исследования состоит в применении методов машинного обучения для получения вероятностной оценки применительно к результатам будущей поверки технологических приборов учета.
Основной целью работы было исследование эффективности математических методов, которые позволяют получить вероятностную оценку результатов поверки. Практическая значимость состояла в том, что найденный метод будет использоваться в модуле поддержки принятия решения для комплексной оценки вероятности результатов поверки СИ, которая предназначена для работников участвующих в составлении годового плана закупок (ГПЗ) предприятия.
Работа выполнялась на данных, которые были получены на предприятии ООО «Г азпромнефть-Автоматизация».
Исследование данной темы позволит рациональнее распределить временные и материальные ресурсы предприятия-владельца СИ, что в свою очередь будет способствовать повышению прибыли и/или экономии бюджетных средств. Поскольку государство регулирует большинство сфер жизни, конечный продукт данного исследования будет полезен во многих областях, например, в таких, как нефтегазовая, фармацевтическая, пищевая и др.
Для достижения поставленной цели были обозначены следующие задачи:
Работа с бизнес требованиями:
Определение сути проблемы, ответ на вопросы;
Что мы хотим получить?
Для чего нам это нужно?
Определение средств и инструментов;
Работа с данными:
Описание и подготовка имеющихся данных;
Объединить значения отдельных признаков схожих по смыслу, но различных в написании;
Посчитать текущие отклонения измерений;
Определить выбросы;
Оценить корреляцию признаков друг с другом;
Сконструировать новые признаки.
Определение необходимости использования сложных моделей;
Разработка:
a. Создание моделей машинного обучения;
Оценить точность;
Сформулировать выводы о результатах;
Сравнить и выбрать модель, которая удовлетворяет
поставленным требованиям.
b. Объяснение поведения выбранной модели...
Купить

В настоящей работе были исследованы математические методы, которые позволяют оценить вероятность прохождения поверки средством измерения. На основе этих методов была сформулирована концепция такой оценки и построены несколько моделей машинного обучения и выбрана та, что лучше удовлетворяет поставленным критериям отбора - она имеет «точность» 92%.
Результаты данной работы являются новыми, так как мы не нашли в литературе упоминания использования методов машинного обучения или похожей концепции оценки в области вероятностной оценке результатов поверки.
Полученная модель ляжет в основу разработки программного инструмента, который будет применяться на предприятии. Поэтому была оценена экономическая эффективность применения такого инструмента. Полученные результаты оценивания могут использоваться руководством для:
принятия координационных решений руководством и
руководителями проектов в рамках данной организации;
планирования корректирующих и предупреждающих действий в области обеспечения единства измерений.
Проблема разработанной концепции заключается в том, что основой для обучающего набора данных являются измерения в течении межповерочного интервала. Так как существуют средства измерения с очень большим межповерочным интервалом, например, 5-10 лет, то собрать набор данных для таких приборов очень сложно. Допущение состоит в том, что чаще всего такие средства измерений имеют низкую стоимость поверки/ремонта или замены, потому что не являются высокоточными, как пример можно привести обычные счетчики воды в жилых помещениях.
Результаты, полученные в данной работе, будет применятся при развитии темы изучения способов прогноза остаточного ресурса оборудования.
Купить