Интегрированная система обучения и проектирования многоассортиментных производств полимерных пленок

• Автор: Иванов, Анатолий Борисович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 158 с. : ил.

1 АНАЛИЗ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА ИЗУЧЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ.

1.1 Анализ интегрированных систем для обучения, проектирования и управления.

1.1.1 Роль тренажерных комплексов в обучении персонала проектированию и управлению сложными технологическими объектами
1.1.2 Общие сведения о тренажерных комплексах для проектирования и управления в химической и других отраслях промышленности.

1.1.3 Основные типы тренажерных комплексов.

1.1.3.1 Тренажеры для моделирования управления сложными процессами.

1.1.3.2 Тренажеры для проектирования.

1.1.4 Современные тренажерные технологии.

1.1.5 Характеристики существующих тренажерных комплексов для проектирования и управления

1.2 Стандартизация тренажерных комплексов

1.2.1 Стандарты на разработку тренажерных комплексов.

1.2.2 Стандарты на функционирование тренажерных комплексов
1.2.3 Стандарты и методы оценки качества обучения
1.3 Характеристика объекта изучения и проектирования
1.3.1 Методы производства полимерных пленок
1.3.1.1 Производство полимерных пленок методом каландрования
1.3.1.2 Производство полимерных пленок методом выдувной экструзии
1.3.1.3 Производство полимерных пленок методом плоскощелевой экструзии
1.3.1.4 Сравнительный обзор основных методов производства полимерной пленки
1.3.2 Дополнительные аппараты, используемые при производстве полимерных пленок для улучшения их характеристик.
1.3.2.1 Аппараты для производства многослойных полимерных пленок.
1.3.2.2 Аппараты для производства ориентированных пленок
1.3.2.3 Аппараты для производства химическимодифицированных полимерных пленок
1.3.3 Здания и цеха для производства полимерных пленок
1.3.4 Описание производств полимерных пленок в различных странах и требования, предъявляемые при проектировании
производств.
Выводы
2 ФОРМАЛИЗАЦИЯ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ СИСТЕМНОГО АНАЛИЗА И ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ В ИНТЕГРИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ОБУЧЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1 Системный анализ объекта изучения и проектирования .
2.2 Формализованное описание производства полимерных пленок как объекта изучения и проектирования.
2.3 Постановка задач синтеза и обучения.
2.3.1 Задача синтеза многоассортиментного производства полимерной пленки.
2.3.2 Задача обучения синтезу.
2.4 Структура интегрированной системы обучения и проектирования.
2.5 Этапы проектирования предприятия по производству полимерных пленок, стадии технологического проектирования, решаемые при помощи интегрированной системы обучения и проектирования.
Выводы
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ И АЛГОРИТМОВ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ЭФФЕКТИВНОГО ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПО РАЗМЕЩЕНИЮ И КОМПОНОВКЕ АГРЕГАТОВ МНОГОАССОРТИМЕНТНЫХ ПРОИЗВОДСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ПЛЕНОК.
3.1 Информационное описание интерфейсов
интегрированной системы обучения и проектирования.
3.2 Информационное обеспечение интегрированной
системы обучения и проектирования.
3.2.1 Инфологическая модель предметной области
3.2.2 Обоснование выбора системы управления базами данных
3.2.3 Структура базы данных тренажерного комплекса
даталогическая модель.
3.2.4 Структура базы знаний интегрированной системы обучения и проектирования .
которая основана на знаниях экспертовпроектировщиков и используется для повышения эффективности принятия решений в процессе обучения и проектирования.
Результаты работы докладывались и обсуждались на XVII международной научной конференции ММТТ Кострома, , XVIII международной научной конференции ММТТ Казань, , 5й международной научной конференции Москва, , й СанктПетербургской ассамблее молодых ученых и специалистов СанктПетербург, , й международной научной конференции ММТТ Воронеж, , XX международной научной конференции ММТТ Ярославль, , 4й международной научнопрактической конференции Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности СанктПетербург, , 7й международной научной конференции Москва, , а также в Рурском университете по программе Германия, Бохум, и .
По материалам диссертации опубликовано работ, получено 4 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.
Эффективность проведенных исследований подтверждена актом о внедрении.
1 АНАЛИЗ ИНТЕГРИРОВАННЫХ СИСТЕМ ОБУЧЕНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ, ХАРАКТЕРИСТИКИ ОБЪЕКТА
ИЗУЧЕНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ
1.1 Анализ интегрированных систем для обучения, проектирования и управления
1.1.1 Роль тренажерных комплексов в обучении персонала проектированию и управлению сложными технологическими объектами
Современные технологические объекты предъявляют все более высокие требования к уровню подготовки операторов для их проектирования и управления 1. Это связано и с повышением производительности оборудования, а, следовательно, и с необходимостью быстро вносить необходимые изменения, с безопасным ведением технологического процесса, с обеспечением высокого качества производимой продукции, с частой перенастройкой оборудования на новые типы продукции 2.
Актуальность


Алгоритм обучения проектированию производства полимерных пленок. Описание интерфейса программного комплекса. Тестирование интегрированной системы обучения и проектирования. Выводы. ПРИЛОЖЕНИЕ А. ПРИЛОЖЕНИЕ Б. ПРИЛОЖЕНИЕ В. ПРИЛОЖЕНИЕ Г. ПРИЛОЖЕНИЕ Д. ПРИЛОЖЕНИЕ Е. ИШ осцит. ХШ Г слт. Л стоимость агрегата руб. Груб. А л, р2 Л, А углы поворота агрегата1, размещаемого в производственной системе П, относительно осей х,у иг, соответственно град. В относительно локального центра агрегата А по оси 7. Ужесточение экологических требований и обострение конкурентной борьбы, усиливающей требования к низкой стоимости и высокому качеству полимерных пленок, определяют необходимость повышения эффективности принятия решений и учета большого количества факторов при проектировании новых, а также модернизации и перенастройке существующих производств полимерных пленочных материалов. Современные производства полимерных пленок характеризуются большим количеством стадий, на каждой из которых используется сложное технологическое оборудование, частой перенастройкой оборудования на различные типы продукции, большим количеством режимов функционирования агрегатов для каждого типа изготавливаемой пленки. Каждая из этих особенностей влияет на результирующие характеристики пленок и определяет эффективность и конкурентоспособность производства на рынке. Так как характеристики производства закладываются на этапе его проектирования, то к специалисту по синтезу производств полимерных пленок как сложного объекта изучения и проектирования предъявляются повышенные требования знание методов производства и технологических процессов, технологического оборудования, правил его размещения и компоновки с учетом экономических, экологических, технологических и геометрических ограничений, знание сред синтеза и анализа проектных решений. В связи с этим актуальной задачей является разработка методов и алгоритмов обучения, синтеза и анализа производств полимерных пленочных материалов, позволяющих специалисту по синтезу принимать эффективные решения по размещению и компоновке технологического оборудования для повышения качества производственной системы с учетом страны, в которой будет осуществляться производство, изготавливаемых типов пленки, имеющихся зданий и помещений и других параметров. Разработка интегрированной системы обучения и синтеза многоассортиментных производств полимерных пленок, включающей единое информационное обеспечение всех подсистем, автоматизированную обучающую систему, проектирующую и интеллектуальную подсистемы, позволит решить данную актуальную задачу. В связи с этим, целью диссертационной работы является разработка методов, алгоритмов и подсистем интегрированной автоматизированной системы для повышения эффективности решения задачи размещения и компоновки технологического оборудования сложного перенастраиваемого многоассортиментного производства полимерной пленки. Для решения поставленных задач выли использованы методы теории системного анализа, методы теории математического моделирования, методы теории искусственного интеллекта, методы проектирования баз данных, методы и средства объектноориентированной разработки сложных программных комплексов. Результаты диссертационной работы изложены в четырех главах. В первой главе рассмотрены современные интегрированные системы для обучения, проектирования и управления, изучены стандарты на разработку тренажерных комплексов, приведены характеристики объекта изучения и проектирования. Представлены результаты анализа тренажерных комплексов для обучения проектированию и управлению. В третьей главе приведены описание информационного, математического и алгоритмического обеспечений интегрированной системы обучения и проектирования, а также составлено информационное описание интерфейсов, описывающее функциональные возможности интегрированной системы обучения и проектирования. В четвертой главе приведено описание программного обеспечения интегрированной системы обучения и проектирования, выполнено тестирование разработанного программного комплекса.