Зачастую для оценки положительного эффекта от реализации (внедрения, использования) научных результатов диссертационного исследования проводятся эксперименты или испытания. В теоретических работах – они позволяют количественно оценить достигаемое улучшение ключевого показателя и зафиксировать достижение цели исследования, а в эмпирических работах, помимо этого, методики проведения экспериментов и методики обработки их результатов могут выступать самостоятельными научными результатами. В связи с этим правильно оформленные документы о проведении и фиксации результатов экспериментов и испытаний, так же подтверждают положительный эффект от использования результатов исследования, как и акт реализации.
Эксперимент (от лат. experimentum – проба, опыт) – метод эмпирического познания, при помощи которого в контролируемых и управляемых условиях получают знание относительно причинных связей между явлениями и объектами, либо обнаруживают новые свойства объектов или явлений [20]. К эксперименту обычно обращаются: для обнаружения у объекта ранее неизвестных свойств; для получения знания, не вытекающего из имеющегося (исследовательские эксперименты); для проверки правильности гипотез или каких-либо теоретических построений (проверочные эксперименты); для демонстрации явления в учебных целях (демонстрационные эксперименты).
Испытание – экспериментальное определение количественных или качественных характеристик объекта испытаний как результата воздействия на него при его функционировании или моделировании. Испытания проводятся на основании документа «программа и методика испытаний», а результаты испытания оформляются в виде протоколов испытаний или технического отчета.
Оформление испытаний и экспериментальных исследований
Организацию и проведение испытаний рекомендуется производить, прежде всего, в соответствии с ГОСТ Р 15.301 – 2016 «Система разработки и постановки продукции на производство. Продукция производственно-технического назначения. Порядок разработки и постановки продукции на производство», а также ГОСТ 16504-81 «Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения» и ГОСТ Р 15.101 – 2021 «Система разработки и постановки продукции на производство. Порядок выполнения научно-исследовательских работ».
Организацию и проведение экспериментов рекомендуется производить в соответствии с вышеуказанными документами, а также в соответствии с ГОСТ 24026-80 «Исследовательские испытания. Планирование эксперимента. Термины и определения».
Для проведения испытаний (экспериментальных исследований) разрабатываются программа и методика испытаний (экспериментальных исследований), после испытаний результаты документируются в протоколе испытаний (эксперимента).
В программу испытаний включают:
а) объект испытаний;
б) цель испытаний;
в) виды, последовательность и объем проведения испытаний;
г) условия, порядок сроки и место проведения испытаний;
д) материально-техническое обеспечение испытаний;
е) метрологическое обеспечение испытаний;
ж) отчетность по испытаниям.
Программа экспериментальных исследований формируется по аналогии с программой испытаний, в нее может включаться:
а) разработка рабочих гипотез;
б) построение моделей объекта исследований (формирование макетов, экспериментальных образцов);
в) обоснование рамок исследования;
г) формирование конкретных исследуемых параметров (коэффициентов) и способов их измерений;
д) разработка методик экспериментальных исследований;
е) подготовка условий эксперимента и моделей (макетов, экспериментальных образцов), а также испытательного и измерительного оборудования;
ж) разработка планов экспериментов;
з) проведение экспериментов;
и) обработка экспериментальных данных;
к) сопоставление результатов эксперимента с теоретическими исследованиями и рабочими гипотезами;
л) корректировка моделей объекта, проведение дополнительных экспериментальных исследований (при необходимости).
В программы испытаний (экспериментальных исследований) включают перечни конкретных проверок (решаемых задач, оценок), которые следует проводить при испытаниях для подтверждения выполнения предъявляемых к объекту требований со ссылками на соответствующие методики испытаний (проведения экспериментов).
В каждую из методик испытаний (проведения экспериментов) включают:
а) порядок проведения (метод) испытаний;
б) оцениваемые характеристики (свойства, показатели) объекта испытаний;
в) условия и средства проведения испытаний;
г) отбор проб;
д) алгоритмы выполнения операций по оцениванию характеристик объекта;
е) способы обработки, анализа и оценки результатов испытаний. Формы представления данных. Оценка точности и достоверности результатов;
ж) используемые средства испытаний, контроля и измерений;
з) отчетность об испытаниях.
Программы и методики испытаний (экспериментов) разрабатывают на основе типовых программ, типовых стандартизованных методик испытаний и стандартов в части организации и проведения испытаний (экспериментов). Для документального фиксирования результатов проведения испытаний создается комиссия.
В протоколе испытаний (эксперимента) отражают:
а) объект испытаний;
б) порядок проведения, методы, средства и условия испытаний;
в) результаты испытаний.
Для упрощения использования результатов испытаний (экспериментов) в диссертационной работе рекомендуется сформировать акт испытаний (экспериментальных исследований), который в дальнейшем включить в приложение к диссертации.
Пример программы экспериментальных исследований:
Программа экспериментальных исследований по оценке эффективности и апробации методики бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования системы электроснабжения «Корунд»
1. Объект экспериментальных исследований
Объектами экспериментального исследования являются:
а) образец системы электроснабжения «Корунд» – изделие … ,
б) методика бесконтактного контроля … , реализованная в виде совокупности: средства контроля: … ; программного обеспечения (ПО): … .
2. Цель и задачи экспериментальных исследований
2.1. Экспериментальные исследования проводится с целью:
а) оценки соответствия разработанной методики бесконтактного контроля … существующим требованиям по оперативности и достоверности контроля, определяемые ГОСТ … и ОТТ … ;
б) определения готовности макета системы контроля … к натурным и демонстрационным испытаниям в организации АО «НИИ «Электромаш» на стенде гл. конструктора ОКР «Энергия-14».
2.2. Задачи экспериментальных исследований:
а) оценить … ;
б) выявить … ;
в) экспериментальным путем подтвердить … ;
3. Общие положения, объем, условия, режимы,
порядок, место и сроки проведения экспериментов
3.1. Экспериментальные исследования проводится в рамках выполнения ОКР «Энергия-14» в интересах повышения эффективности системы электроснабжения «Корунд» за счет внедрения в нее практических положений методики бесконтактного контроля … .
3.2. Место проведения экспериментов – … .
3.3. Сроки проведения экспериментов – … .
3.4. В проведении экспериментов принимают участие представители следующих организаций: ... .
3.5. В состав комиссии по оценке результатов экспериментальных исследования назначаются: ... .
3.6. Этапы проведения экспериментальных исследований, последовательность проведение экспериментов: … .
3.7. Структура экспериментального стенда и настройки используемого оборудования: … . Рабочие режимы проведения экспериментов: … .
3.8. При проведении экспериментальных исследований измеряется … с точностью … путем использования средств измерений … . Обработка результатов измерений ведется по методикам … , утвержденным ГОСТ … и приказом начальника … .
3.9. Условия проведения экспериментов:
а) электрические условия: … ;
б) климатические условия: … ;
в) вибро- и пылезащитные условия. … ;
г) массогабаритные ограничения: … .
3.10. Перечень измерений, испытаний и проверок, выполняемых при проведении этапов 1 и 2 экспериментальных исследований в экспериментах 1-6: … .
4. Материально-техническое обеспечение
экспериментальных исследований
4.1. Оборудование, соответствующее объектам экспериментального исследования:
а) система электроснабжения «Корунд» – изделие … в составе: … ;
б) средства контроля: … ;
в) ПО: … .
4.2. Дополнительное электротехническое оборудование:
а) система электропитания … ,
б) имитаторы отказов … .
4.3. Средства измерения: …. .
5. Метрологическое обеспечение
экспериментальных исследований
5.1. Перечень контрольно-поверочного оборудования, участвующего в контроле режимов работы и технического состояния изделия существующими методами: … .
5.2. Сведения о поверке используемых средств измерений: … .
6. Методики проведения экспериментов
6.1. Первый этап экспериментальных исследований – проверка правильности работы объектов исследования.
6.1.1. Эксперимент 1 – Измерение электрического сопротивления изоляции первичного питания … изделия … и испытания электрической прочности высоковольтной изоляции … системы электроснабжения «Корунд».
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
6.1.2. Эксперимент 2 – Оценка корректности функционирования средства контроля … .
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
6.1.3. Эксперимент 3 – Оценка корректности функционирования ПО контроля технического состояния электрооборудования … .
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
6.2. Второй этап экспериментальных исследований – воспроизведение отказов и оценка эффективности правильности контроля технического состояния электрооборудования … .
6.2.1. Эксперимент 4 – Отказ … изделия … в системе электроснабжения «Корунд».
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
6.2.2. Эксперимент 5 – Пробой высоковольтной изоляции … изделия … в системе электроснабжения «Корунд».
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
6.2.3. Эксперимент 6 – Отказ системы управления … изделия … в системе электроснабжения «Корунд».
а) варьируемые и измеряемые параметры;
б) последовательность проведения операций и измерений;
в) условия и средства проведения операций и измерений;
г) требования к результатам и форме их представления.
7. Отчетность по экспериментальным исследованиям
7.1. В процессе проведения экспериментов ведется протокол каждого эксперимента и первичная отчетная документация (видео фиксация проведения эксперимента, фото осциллограмм, скриншоты работы ПО), Место их хранения – науч.-техн. библ. (каб. 2306) АО «НИИ «Электромаш». После подготовки и утверждения окончательных протоколов экспериментов первичная отчетная документация может быть уничтожена установленным порядком.
7.2. Требования к оформлению протоколов экспериментов: … .
7.3. Требования по защите государственной тайне и предотвращения распространения информации ограниченного распространения: … .
Пример протокола эксперимента:
Протокол результатов проведения эксперимента № 1
«Измерение электрического сопротивления изоляции первичного питания … изделия … и испытания электрической прочности высоковольтной изоляции … системы электроснабжения «Корунд»
Комиссия в составе: председателя – начальника отдела … доктора технических наук, профессора Петрова В.С. и членов: ведущего научного сотрудника отдела … кандидата технических наук Сидорова М.В., начальника … доктора технических наук, доцента Талькова А.В., старшего инженера отдела … А.И. Зинчука провела эксперимент №1 «Измерение электрического сопротивления изоляции первичного питания … изделия … и испытания электрической прочности высоковольтной изоляции … системы электроснабжения «Корунд» в соответствии с «Программой экспериментальных исследований по оценке эффективности и апробации методики бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования системы электроснабжения «Корунд», утвержденной генеральным директором АО «НИИ «Электромаш» 25.января 2024 г.
1. Объект исследований
Объектами исследования являются:
а) электрическое сопротивление изоляции первичного питания … изделия … в составе системы электроснабжения «Корунд»;
б) электрическая прочность высоковольтной изоляции … системы электроснабжения «Корунд».
2. Общие положения, объем, условия, режимы,
порядок, место и сроки проведения эксперимента
2.1. Место проведения эксперимента: … .
2.2. Дата и время проведения эксперимента: … .
2.3. Условия проведения эксперимента: … .
2.4. Структура экспериментального стенда: … .
2.5. Используемое оборудование и его настройки: … .
3.6. Рабочие режимы проведения экспериментов:
а) состав оборудования и режимы его работы: … ;
б) состав и диапазон изменения варьируемых параметров: : … ;
в) состав и диапазон контроля измеряемых параметров: … .
3. Результаты проведения эксперимента
3.1. Исследование электрического сопротивления …. – измерение того-то так-то, в таких-то условиях, таким-то оборудованием при таких-то настройках и режимах.
Результаты такие-то. Вывод по результатам такой-то.
3.2. Исследование электрической прочности … – измерение того-то так-то, в таких-то условиях, таким-то оборудованием при таких-то настройках и режимах.
Результаты такие-то. Вывод по результатам такой-то.
Заключение комиссии: общий вывод по результатам проведения эксперимента № 1 «Измерение электрического сопротивления изоляции первичного питания … изделия … и испытания электрической прочности высоковольтной изоляции … системы электроснабжения «Корунд» такой-то.
Подписи председателя и членов комиссии.
Пример акта об экспериментальных исследованиях:
Акт экспериментальных исследований по оценке эффективности и апробации методики бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования, являющейся результатом
научной работы Иванова Ивана Ивановича
Комиссия в составе: председателя – начальника отдела … доктора технических наук, профессора Петрова В.С. и членов: ведущего научного сотрудника отдела … кандидата технических наук Сидорова М.В., начальника … доктора технических наук, доцента Талькова А.В., старшего инженера отдела … А.И. Зинчука составила настоящий акт о том, что результат научной работы Иванова Ивана Ивановича «Методика бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования», представленная в работах:
– Иванов И.И. Повышение эффективности бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования // Экономика и качество электрооборудования. 2018. № 3 (9). С. 29-46;
– Иванов И.И., Базедов А.М. Анализ исследований в области развития эффективности бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования // Экономика и качество электрооборудования. 2018. № 2 (8). С. 42-52;
была подвергнута экспериментальным исследованиям на базе оборудования стенда гл. конструктора ОКР «Энергия-14» – системы электроснабжения «Корунд» в соответствии с «Программой экспериментальных исследований по оценке эффективности и апробации методики бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования системы электроснабжения «Корунд», утвержденной генеральным директором АО «НИИ «Электромаш» 25 января 2024 г. (инв. № 56746 в науч.-тех. библ. АО «НИИ «Электромаш»).
Вывод по результатам экспериментальных исследований: методика бесконтактного контроля технического состояния электрооборудования, будучи реализованной в виде совокупности аппаратных средств контроля и соответствующего программного обеспечения обеспечивает:
– выполнение требуемых характеристик системы контроля электроснабжения изделия … к натурным и демонстрационным испытаниям в организации АО «НИИ «Электромаш» на стенде гл. конструктора ОКР «Энергия-14», определяемых ГОСТ … и ОТТ …;
– повышение на 10 % оперативности контроля технического состояния и на 20 % – достоверности контроля при выявлении отказов подсистемы управления первичным питанием системы электроснабжения «Корунд»;
– повышение на 15 % оперативности контроля и на 27 % – достоверности контроля при обнаружении пробоя высоковольтной изоляции … изделий … в системе электроснабжения «Корунд».
Подписи председателя и членов комиссии.
Данная статья является выдержкой из книги автора «Макаренко С.И. Оформление и защита кандидатской диссертации по техническим наукам. Часть 1». Скачать электронную версию этой книги можно на сайте издательства «Наукоемкие технологии» или в РИНЦ. Заказ бумажной версии книги доступен в интернет-магазине вышеуказанного издательства.
Вся информация действительна на дату опубликования: 3 октября 2024 г.
Об авторе: Макаренко Сергей Иванович, доктор технических наук, профессор, эксперт ВАК. Подробности здесь.
