Магистерская диссертация тема работы Моделирование системы регулирования парокотельной установки в среде matlab

Анализ конкурентных технических решений

Детальный анализ конкурирующих разработок, существующих на рынке, необходимо проводить систематически, поскольку рынки пребывают в постоянном движении. Такой анализ помогает вносить коррективы в научное исследование, чтобы успешнее противостоять своим соперникам. Важно реалистично оценить сильные и слабые стороны разработок конкурентов.
Московский завод тепловой автоматики «МЗТА» предлагает готовые решения, в частности для автоматизации котельных и тепловых узлов, на собственном программно-техническом комплексе (ПТК «Контар») и обеспечивает комплексную автоматизацию тепловых объектов.
Сравнительная таблица конкурирующих технических решений приведена в табл. 5.2.1.
Таблица 5.2.1 -Сравнение конкурирующих технических решений

Критерии оценки	Вес Кри т -ери	Баллы		Конкурен- способность
		Бф	Бк1		Кф	Кк1
Технические кри терии оценки р есурсоэффективности
1. Повышение производительности Труда	0,09	5	4		0,45	0,36
2. Удобство в эксплуатации	0,07	5	5		0,35	0,35
3. Надежность	0,03	5	5		0,15	0,15
4. Уровень шума	0,07	5	5		0,35	0,35
5. Безопасность	0,07	5	3		0,35	0,21
6. Точность измерений	0,05	5	5		0,25	0,25
7. Быстродействие	0,02	5	4		0,25	0,2
8. Возможность подключения в сеть ЭВМ	0,07	5	5		0,35	0,35
Экономические критерии оценки э ффективности
Цена	0,2	5	3		1	0,6
Предполагаемый срок эксплуатации	0,1	4	4		0,4	0,4
Конкурентоспособность продукта	0,1	5	5		0,5	0,5
Уровень проникновения на рынок	0,07	5	5		0,35	0,35
Послепродажное обслуживание	0,05	5	5		0,25	0,25
Доступность	0,1	5	5		0,5	0,5
Итого	1	48	43		4,6	4,15

В оценочной карте для сравнения конкурентных технических решений (разработок). Исходя из расчётов, сделанных выше, можно сделать вывод, что разработка имеет высокий уровень конкурентоспособности.
Позиции конкурентов особенно уязвимы в степени проникновения на рынок. Кроме того, уязвимостью является предполагаемый срок эксплуатации разработки. Конкурентное преимущество устройства в функциональной мощности, сроке выхода на рынок и конкурентоспособности.
5.3 Fast-анализ
В качестве объекта FAST - анализа выступает регулятор с предиктором cмита для объектов с запаздыванием.
Описание главных, основных и вспомогательных функции, выполняемых объектом приведено в таблице 5.3.1.
Таблица 5.3.1 – Классификация функций, выполняемых объектом исследования.

Наименование детали	Количеств о деталей	Выполняемая функция	Р	анг функции
			Главна я	Основна я	Вспомогательна я
Блок питания	1	Предоставлен и я питания			X
Преобразователь	1	Измерение толщины стенки трубы	X
Усилитель мощности	1	Усиление мощности сигнала		X
Микроконтролле р	1	Обработка данных измерения		X
ЖКИ и клавиатура	2	Ввод и вывод информации			X

На первом этапе необходимо построить матрицу смежности функции
(табл. 5.3.2).
Таблица 5.3.2 – Матрица смежности функций.

	Предоставл е-ния питания	Измерение толщины стенки трубы	Усиление мощности сигнала	Обработка данных измерения	Ввод и вывод информаци и
Предоставления питания	=	<	<	<	<
Измерение толщины	>	=	>	>	>
Усиление мощности сигнала	>	<	=	<	>
Обработка данных измерения	>	<	>	=	>
Ввод и вывод информации	.>	<	<	<	=

Далее происходит определение значимости функции путем деления балла, полученного по каждой функции, на общую сумму баллов по всем функциям (табл. 5.3.3).
Таблица 5.3.3 – Значимость функции.

Функция	Балл	Значимость функции
Предоставления питания для блока сбора данных и усилителя мощности	4	0,162
Измерение толщины стенки трубы	7	0,286
Генерация сигнала и сбор данных	6	0,244
Обработка данных изме-рения	6	0,244
Усиление мощности сигнала	3,5	0,144

Задача данной стадии заключается в том, что с помощью специальных методов оценить уровень затрат на выполнение каждой функции. Сделать это возможно с помощью применения нормативного метода. Расчет стоимости функций приведен в таблице 5.3.4.
Таблица 5.3.4 – Расчет стоимости функций

Блок питания	1	Предоставления питания	-	-	-	-	250
Преобра зователь	1	Измерение толщины трубы	0,5	-	-	-	350
Усилитель мощьности	1	Усиление мощности сигнала		-	-	-	200
Микроконтроллер	1	Обработка данных измерения		-	-	-	300
ЖКИ и клавиатура	2	Ввод и вывод информации		-	-	-	500

При помощи вышеуказанных таблиц и построенная функциональностоимостная диаграмма позволяет выявить диспропорции между важностью функций и затратами на них.
5.4 Swot-анализ
SWOT – Strengths (сильные стороны), Weaknesses (слабые стороны), Opportunities (возможности) и Threats (угрозы) – представляет собой комплексный анализ научно-исследовательского проекта. SWOT-анализ применяют для исследования внешней и внутренней среды проекта.
Итоговая матрица SWOT-анализа приведена в табл. 5.4.1.
Таблица 5.4.1 – Матрица SWOT

	Сильные стороны научно- исследовательского проекта: С1.Удобство в эксплуатации (соответствует требованиям потребителей). С2.Функциональная	Слабые стороны научно- исследовательского проекта: Сл1. Отсутствие прототипа научной разработки. Сл2.Отсутствие у потенциальных потребителей квалифицированных
	мощность (предоставляемые возможности). С3.Конкурентоспособность продукта. С4. Срок выхода на рынок. С5.Высоко квалифицированн ый научный труд.	кадров. Сл3.Отсутствие необходимого борудования для проведения испытания ПО. Сл4.Уровень проникновения на рынок. Сл5. Большой срок поставок плат, используемы для проведения научного исследования.
Возможности: В1.Использование инновационной инфраструктуры ТПУ для быстрого внедрения ПО на рынок. В2.Использование развитой международной инфраструктуры для более быстрой доставки плат. В3.Появление дополнительного спроса на новый продукт. В4.Снижение таможенных пошлин на сырье и материалы, используемые при научных исследованиях. В5.Повышение стоимости конкурентных разработок.	Использование инновационной структуры ТПУ позволит повысить конкурентоспособность ПО и ускорить выход на рынок. Так же использование развитой международной инфраструктуры поможет ускорить выход ПО на рынок. Возможно появление дополнительного спроса на новый продукт благодаря использованию высоко квалифицированного научного труда. Благодаря снижению таможенных пошлин на платы возможно повышение конкурентоспособности ПО.	Появление дополнительного спроса на новый продукт может привести к отсутствию у потенциальных потребителей квалифицированных кадров. Снижение таможенных пошлин на сырье и материалы, используемые при научных исследованиях может привести к увеличению срока поставки плат, используемых для проведения научного исследования.

Продолжение таблицы 5.4.1 – Матрица SWOT

Угрозы: У1. Отсутствие спроса на новые технологии производства. У2. Развитая конкуренция производителей ПО. У3. Ограничения памяти регулятора и контроллера.	Отсутствие спроса на новые технологии производства может замедлить срок выхода ПО на рынок и понизить квалификацию научного труда. Развитая конкуренция производителей ПО может	Отсутствие спроса на новые технологии производства и высокая стоимость оборудования и плат может привести к отсутствию прототипа научной разработки, отсутствию потенциальных
У4. Ограничения регулятора и контроллера.	привести к снижению конкурентоспособности продукта. Ограничения памяти платы ICP DAS. и высокая стоимость оборудования и плат требует более высоко квалифицированный научный труд и затягивает срок выхода на рынок.	потребителей, необходимого оборудования для проведения испытания ПО, ухудшить уровень проникновения на рынок и увеличить сроки поставки плат. Выпуск более новых чипов для ICP DAS. может способствовать к отсутствию необходимого оборудования для проведения испытания ПО.

По итогам SWOT-анализа выявлены возможности для дальнейшего развития как настоящей системы автоматического регулирования, так и в целом подхода к созданию подобных систем.

1. 
   Для противодействия угрозе У1 в систему следует ввести подсистему автоматической идентификации и автоматической настройки параметров регулятора.
   
2. 
   В случае предъявления повышенных требований к безопасности данных (угроза У2) разработка может получить конкурентное отставание, так как отечественных аналогов программному пакету MATLABне существует. В этом случае следует отказаться от использования MATLAB и перенести управляющие функции на уровень SCADA-системы (например, MasterSCADA), либо использовать более дорогие контроллеры и реализовывать сложные алгоритмы управления в них.