Метод автоматизированного проектирования механосборочных участков на основе компьютерного моделирования и генетических алгоритмов

• Автор: Русяев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 155 с. : ил.

Содержание
Введение

ГЛАВА 1 АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Структурный и параметрический синтез производственных систем

1.2 Системы оперативно-календарного планирования

1.3 Методы и программные продукты для имитационного моделирования.

1.3.1 Tecnomatix

1.3.2 DELMIA

1.3.3 Factory Design Suite

1.4 Метод автоматизированного построения циклограмм работы оборудования

1.5 Обзор диссертаций в области проектирования и реконструкции производственных систем
1.6 Выводы по первой главе
1.7 Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ УЧАСТКОВ С УЧЕТОМ ОПЕРАЦИЙ РАЗДЕЛЕНИЯ И СБОРКИ
2.1 Особенности моделирования как метода исследования сложных производственных систем
2.2 Описание процесса разработки подсистемы моделирования производственных процессов с учетом операций разделения и сборки
2.3 Математическое обеспечение
2.4 Алгоритм моделирования производственного процесса, учитывающий операции разделения и сборки
2.5 Алгоритм анализа состава изделия
2.6 Программная реализация системы моделирования производственных процессов с учетом операций разделения и сборки
2.7 Проверка адекватности
2.8 Выводы по второй главе
3 ПОСТРОЕНИЕ РАСПИСАНИЯ РАБОТЫ МЕХАНОСБОРОЧНЫХ УЧАСТКОВ И СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ

3.1 Алгоритм расчета трудоемкости обработки изделия с учетом групп оборудования
3.2 Алгоритм генерации сменных заданий
3.3 Оптимизация производственного расписания
3.4 Статистическая обработка результатов моделирования выборки сменных заданий
3.5 Выводы по третьей главе
4 РАЗРАБОТКА МЕТОДА СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКОГО СИНТЕЗА МЕХАНОСБОРОЧНЫХ УЧАСТКОВ
4.1 Разработка генетического алгоритма структурно-параметрического синтеза
4.2 Структурно-параметрический синтез с применением метода Хука-Дживса
4.3 Структурно-параметрический синтез с применением метода покоординатного спуска
4.4 Оптимизация расположения оборудования
4.5 Метод структурно-параметрического синтеза механосборочных участков
4.5 Выводы по четвертой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованных источников
Приложение А (справочное) Исходные данные к проверке адекватности.. 128 Приложение Б (справочное) Код процедуры оптимизации сменного
задания
Приложение В (справочное) Исходный код генетического алгоритма
Приложение Г (справочное) Исходный код метода Хука-Дживса
Приложение Д (справочное) Исходный код метода Золотого сечения
Приложение Е (справочное) Исходный код процедур оптимизации
расстановки оборудования
Приложение Ж (справочное) Исходный код процедур передачи результатов
в САПР КОМПАС
Приложение И (справочное) Внедрение результатов исследования
Приложение К (справочное) Сведения о квалификации соискателя

Введение
Реконструкция и техническое перевооружение предприятий предпочтительнее создания аналогичных мощностей за счет нового строительства, так как вложенные средства окупаются в среднем в 3 раза быстрее. В условиях формирования нового технологического уклада задачи реконструкции и технического перевооружения актуальны для подавляющего большинства машиностроительных предприятий страны.
Конкуренция на рынках сбыта изделий ужесточила требования к эффективности производства, к экономии материальных и людских ресурсов, в том числе и за счет повышения уровня автоматизации производственных процессов. В этой связи особые требования предъявляются к проектам модернизации производства, используемым методам проектирования, к срокам и качеству выполнения проектных работ [1].
Используемые традиционные методы проектирования высокотехнологичных механосборочных участков (МСУ), основанные на усредненных расчетах, оказываются малоэффективными и слабо коррелируют с автоматизированным производственным процессом. Необходимо совершенствование методов автоматизированного проектирования МСУ, основанных на компьютерном моделировании протекающих в них производственных процессов.
С этих позиций, совершенствование процессов автоматизированного проектирования механосборочных участков, основанное на использовании современных возможностей средств вычислительной техники, является актуальной научной задачей, решение которой имеет большое значение для экономики страны.
Решение данной задачи возможно путем разработки метода автоматизированного проектирования МСУ, основанного на компьютерном моделировании производственных процессов и обеспечивающего автоматизированный структурно-параметрический синтез МСУ.
Использование разработанного метода позволит обеспечить оптималь-

Тема Год публи- кации Автор Университет Содержание, результаты исследований
тельной оптимизации нирования человеко-машинных систем по вероятностным и нечетким показателям эффективности, качества и надежности [55].
Оптимизация проектирования развивающихся производственных систем на основе интеграции имитационного моделирования и адаптивных поисковых процедур 2008 Кретов Олег Святославович ГОУ впо «Воронежский государственный технический университет» Разработанные модели и алгоритмы реализованы в программном комплексе поддержки принятия решений, ориентированном на поиск оптимальных вариантов структуры и параметров производственных систем при модернизации и развитии производства. Программный комплекс позволяет решать задачи моделирования, анализа и структурнопараметрической оптимизации как на уровне производственных участков, так и на уровне системы в целом [55, 56].
Оптимизация проектирования перестраиваемых производственных систем на основе адаптивных методов анализа и синтеза проектных решений 2010 Боковая, Нэлли Викторов- на ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» Разработаны основы построения математического и программного обеспечения САПР при проектировании сложных производственных объектов с перестраиваемой структурой на основе интегрированной адаптивной среды многовариантного