Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Автоматизированные системы управления и прогрессивные информационные технологии

Диссертационная работа:

Гильфанова Фания Фидаевна. Многовариантная оценка комбинаций правил обслуживания в АСУ гибких производственных ячеек : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.06 Оренбург, 2007 193 с. РГБ ОД, 61:07-5/1767

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

1 Состояние проблемы. Цель и задачи исследования 11

1.1 Актуальность гибкой автоматизации машиностроительного производства... 11

1.1.1 Историческая справка 13

1.1.2 Современное состояние проблемы в мире 18

1.1.3 Состояние и прогноз развития гибких производственных систем

России и стран СНГ 20

1.2 Проблемы создания АСУ ГПС 24

1.2.1 Функции АСУ ГПС 25

1.2.2 Теория массового обслуживания

1.2.2.1 Аппарат теории массового обслуживания 29

1.2.2.2 ГПС как система массового обслуживания 31

1.2.3 Теория расписаний 33

1.3 Эвристические приоритетные правила в АСУ ГПС 36

1.3.1 Приоритетные правила в АСУ ГПС 36

1.3.2 Рекомендации по выбору приоритетных правил 43

1.4 Цели и задачи исследования 49

2 Формализованное описание алгоритма моделирования 51

2.1 Построение моделирующего алгоритма 54

2.1.1 Организация моделирования 55

2.1.2 Исходное состояние системы 57

2.1.3 Расчет длительности транспортной операции 62

2.1.4 Правила обслуживания станков

2.1.4.1 Правило «с первой заявки в очереди» 66

2.1.4.2 Правило «по приоритетам станков» 68

2.1.4.3 Правило «по минимальной трудоемкости заготовок в накопителе» 69

2.1.4.4 Правило «по min остаточному времени обработки в рабочей зоне» 70

2.1.4.5 Правило «по min числу заготовок в пристаночном накопителе» 70

2.1.4.6 Правило «по минимальному времени транспортной операции»  

Введение к работе:

Актуальность темы. Ключевым звеном в цепочке CAD/CAM/CAE/PDM/ERP-систем служат не традиционные металлообрабатывающие станки, а оборудование с числовым программным управлением (ЧПУ), гибкие производственные ячейки и системы, обеспечивающие автоматизированное изготовление изделий.

Связь компьютер - система ЧПУ станка, реализованная на крупных предприятиях Оренбуржья (ОАО «Завод «Инвертор», ФГУП «ПО «Стрела» и др.), позволяет экономить на работе отделов программирования для систем ЧПУ разных поколений.

Следующий шаг - создание компьютерно управляемых комплексов технологического и сервисного оборудования (ГПЯ, по терминологии ГОСТ 26228-90) - требует разработки алгоритмов взаимодействия оборудования и создания автоматизированной системы управления (АСУ).

При разработке алгоритмов АСУ, решающих задачи упорядочивания и выбора из очередей, обычно используется метод эвристических правил обслуживания. Известно множество правил, каждое из которых ориентируется на достижение различных целей и реализует лишь один из возможных путей протекания производственного процесса.

Выбор правил обслуживания представляет сложную задачу, а эвристический характер большинства из них делает эту задачу еще и слабо формализованной.

Таким образом, актуальной научной задачей, имеющей существенное значение для машиностроения, является разработка метода выбора правил обслуживания при проектировании АСУ ГПЯ.

Настоящая работа соответствует приоритетному направлению науки и техники «Производственные технологии» (Утверждено Президентом РФ Пр-577 от 30.03.2002), критической технологии «Информационная интеграция и системная поддержка жизненного цикла продукции (CALS-, CAD-CAM-, САЕ-техно-логии)», и выполнена в рамках госбюджетной научно-исследовательской работы № 01000000120 «Разработка интеллектуальных систем автоматизированного проектирования и управления» на кафедре систем автоматизации производства ГОУ ОГУ.

Цель работы: повышение эффективности гибких производственных ячеек на основе выбора оптимальных алгоритмов взаимодействия технологического и сервисного оборудования.

Задачи:

  1. Адаптация метода циклограмм для оценки функционирования ГПЯ при различных правилах обслуживания.

  2. Разработка алгоритмов реализации наиболее известных правил обслуживания в АСУ.

  3. Разработка и тестирование программного обеспечения (ПО) для оценки эффективности ГПЯ при различных правилах обслуживания.

  4. Оценка с использованием разработанного ПО эффективности рассматриваемых правил обслуживания при различных технических, технологических и организационных параметрах ГПЯ.

  5. Выявление областей оптимального применения различных правил.

Объект исследования - процесс автоматического функционирования ГПЯ из двух и более единиц технологического оборудования, работающих по схеме «склад-станок-склад» и обслуживаемых одним транспортным средством.

Предмет исследования - влияние назначенных приоритетных правил обслуживания на эффективность функционирования ГПЯ.

Методы исследования: использованы основные положения теорий производительности, расписаний, массового обслуживания, методы математического моделирования, математическая логика, технология объектно-ориентированного программирования, метод циклограмм.

Для подтверждения достоверности разработанных моделей и их программной реализации использованы методы: оценки чувствительности модели; формальных процедур верификации; проверки на тестовых примерах; сравнения полученных результатов моделирования с результатами работы программы-аналога.

Обработка результатов моделирования проведена в соответствии с алгоритмами, разработанными на основе аппарата теории вероятности и математической статистики.

Научная новизна включает:

- использование при формализованном описании процесса функционирова
ния ГПЯ метода циклограмм, что позволило учесть в модели конкретные тех
нические параметры оборудования, правила его взаимодействия, данные об из
делиях, составе сменного задания и исходном расположении заготовок;

-формализованное описание использования наиболее распространенных правил обслуживания в общем алгоритме функционирования оборудования;

выявленные, с использованием разработанной компьютерной модели, закономерности влияния комбинаций правил обслуживания на средние и предельные значения показателей производительности, загрузки и прироста срока окупаемости ГПЯ;

полученные количественные значения эффективности использования каждой из рассмотренных комбинаций правил обслуживания для различных значений параметров технологического и сервисного оборудования, длительности цикла безлюдной работы ГПЯ и трудоемкости изготавливаемых деталей.

Практическая значимость содержит:

алгоритмическое представление процесса функционирования производственных ячеек различного целевого назначения, работающих по схеме склад-станок-склад, при различных комбинациях правил обслуживания;

программный продукт «Fania» и инструкции по его применению для поддержки инженерных решений при проектировании системы технологического оборудования, транспортно-накопительной системы и автоматизированной системы управления гибких производственных ячеек;

метод оценки комбинаций правил обслуживания при проектировании АСУ ГПЯ при конкретных параметрах оборудования и изготавливаемых деталей;

результаты вычислительных экспериментов, позволяющие судить о влиянии технических, технологических и организационных решений на выбор правил обслуживания;

- экспериментально обоснованные практические рекомендации по исполь
зованию комбинаций правил обслуживания при проектировании АСУ.

Реализация результатов работы. Результаты работы в виде программы многокритериальной оценки проектных решений «Fania» (свид. Роспатента №2006611542 от 06.05.2006 г.) и методических указаний по ее использованию приняты к внедрению на Оренбургских предприятиях: ОАО «Завод «Инвертор», ОАО «Оренбургский станкозавод», внедрены в учебный процесс Оренбургского государственного университета.

Апробация работы. Основные положения, материалы и результаты работы были представлены и одобрены на V международном конгрессе «Конструктор-ско-технологическая информатика-2005» (Москва, 2005), на И-й всероссийской научно-практической конференции «Имитационное моделирование. Теория и практика. ИММОД 2005» (С.-Петербург, 2005), на IX международной научной конференции «Решетневские чтения» (Красноярск, 2005), на всероссийской научно-практической конференции «Наука и образование - 2005» (Нефтекамск, 2005), на всероссийских научно-практических конференциях «Современные информационные технологии в науке, образовании и практике» и «Вызовы XXI века и образование» (Оренбург, 2005, 2006), на XI международной открытой научной конференции «Современные проблемы информатизации в прикладных задачах» (Воронеж, 2006), на международной научно-технической конференции «Повышение качества продукции и эффективности производства» (Курган, 2006).

Результаты работы докладывались на научно-методической конференции молодых ученых и специалистов и на научно-методическом семинаре кафедры систем автоматизации производства ГОУ ОГУ (2006).

Основные положения, выносимые на защиту:

метод формализованного описания функционирования производственных систем различного целевого назначения при 21-ой комбинации правил обслуживания и при 7 вариантах исходного размещения заготовок;

алгоритмы реализации комбинаций правил обслуживания в общем алгоритме функционирования производственной системы;

программное средство «Fania» как инженерный инструмент для многокритериальной оценки эффективности проектных решений при создании комплексов технологического оборудования;

выявленные закономерности влияния комбинаций правил обслуживания на эффективность гибких производственных ячеек и результаты их статистической оценки;

результаты статистической оценки и ранжирования оптимального применения комбинаций правил обслуживания в АСУ ГПЯ;

методика выбора комбинаций правил обслуживания при проектировании ГПЯ.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 14 печатных работ, в том числе 2 статьи в журналах; 8 публикаций в материалах и сборниках трудов конференций международного и российского уровня; свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ в Роспатенте; 2 свидетельст-

ва о регистрации программ для ЭВМ в Отраслевом фонде алгоритмов и программ; методические указания к практической работе.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных результатов и выводов, списка использованных источников из 101 наименования, приложений, изложенных на 193 страницах; содержит 64 рисунка, 11 таблиц.

Подобные работы
Колпаков Николай Сергеевич
Агробиологическая оценка сорто-подвойных комбинаций вишни в Нечерноземной зоне России
Рута Артем Викторович
Клинико-фармакологическая оценка использования золендроната и альфакальцидола в комбинации с полихимиотерапией у больных множественной миеломой с остеопеническим синдромом
Липатова Ирина Николаевна
Хозяйственно-биологическая оценка некоторых сортов и сорто-подвойных комбинаций яблони в условиях Ульяновской области
Ельцова Анна Викторовна
Экспериментальная сравнительная оценка действия препаратов прополиса, перги и их комбинации на организм кроликов
Слепнев Александр Александрович
Экспериментальная сравнительная оценка гериопротекторных свойств маточного молочка. женьшеня и их комбинации
Пятова Людмила Геннадьевна
Оценка эффективности применения препаратов для коррекции микрофлоры кишечника в комбинации с силимаром у больных острыми вирусными гепатитами А и В
Насонова Светлана Николаевна
Сравнительная оценка терапии ингибитором ангиотензин-превращающего фермента квинаприлом, антагонистом рецепторов ангиотензина II валсартаном и их комбинацией у пациентов с хронической сердечной недостаточностью [Электронный ресурс]

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net