Оперативное управление производственными системами на основе сетей Петри

• Автор: Сочнев, Алексей Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 153 с.

Содержание
Введение

1. Задачи и методы управления производственной системой.

1.1. Компьютерно интегрированное производство.

1.2. Дискретная производственная система как объект управления.

1.3. Постановка задачи предварительного планирования производства

1.4. Методы решения задачи предварительного планирования.

1.5. Анализ практических реализаций решения задачи моделирования производства

1.6. Сети Петри

1.7. Возмущающие воздействия и их моделирование

1.8. Постановка задачи.

2. Модель устройства управления, сетевой контроллер
2.1. Описание динамических свойств объекта управления
2.2. Управляемость и наблюдаемость переходов сети
2.3. Алгоритм автоматизированного синтеза структуры сетевого контроллера.
2.4. Исследование свойств моделей с сетевым контроллером.
2.5. Параметризация окрашенной сетевой модели
2.6. Принципы компенсации возмущающих воздействий
2.7. Формирование модели возмущений
2.8. Инвариантность к возмущениям модели с сетевым контроллером
2.9. Правила и принципы оптимизации модели с сетевым контроллером
2 Эффективность предлагаемого подхода
3. Формирование модели системы управления производством
3.1. Формализация сетевой модели дискретной производственной системы.
3.2. Алгоритм управления производственной системой.
3.2.1. Предварительное планирование
3.2.2. Оперативное управление
3.3. Моделирование производственных систем.
3.4. Оптимизация производственных процессов
3.4.1. Принципы оптимизации
3.4.2. Оптимизация модели с сетевым контроллером.
3.5. Моделирование возмущающих воздействии в производстве
4. Система планирования и регулирования производства.
4.1. Общие принципы функционирования Системы планирования и регулирования производства
4.2. Создание структуры модели.
4.3. Информационная база системы управления
4.4. Импорт данных.
4.5. Синтез дополнительных управляющих структур в модели.
4.6. Имитационное моделирование
4.7. Анализ результатов.
5. Система управления учебноисследовательским гибким производственным комплексом
5.1. Структура и характеристики оборудования учебноисследовательского гибкого производственного комплекса.
5.2. Программные и аппаратные средства управления УИ ГПК
5.3. Описание номенклатуры продукции. Технологическое нормирование
5.4. Статистические данные о возмущающих воздействиях
5.5. Моделирование дискретной производственной системы.
5.5.1. Формирование структу ры модели УИ ГПК.
5.5.2. Формирование параметров модели
5.5.3. Формирование сетевого контроллера.
5.6. Имитационный эксперимент
5.7. Оптимизация структуры потоков изделий.
5.8. Анализ результатов
5.9. Оценка эффективности применения сетевого контроллера
6. Система управления инструментального цеха Дивиогорского завода низковольтной аппаратуры.
6.1. Описание и структура инструментального цеха.
6.2. Формирование планов производства продукции
Заключение.
Список использованных источников


В конце главы, на основе проведенного анализа приведена постановка задачи, решение которой проводится в диссертационной работе. В настоящее время наблюдается устойчивая тенденция организации производственных систем но принципу компьютерно - интегрированного производства. Степень продвижения предприятия на этом пути в значительной степени определяет его потенциал конкурентоспособности. Решение этой задачи подразумевается в рамках формирования интегрированной производственной системы. Применительно к производствам, технологический цикл которых описывается схемой «проектирование - технологическая подготовка производства - производство» компьютерно - интегрированные производства в зарубежной практике именуются CIM-системамн (Computer Integrated Manufacturing) [2, 3,4]. Подобные системы имеют иерархическую трехуровневую систему управления (рисунок 1. Верхний уровень управления - это уровень планирования и проектирования производства - обеспечивает формирование заказа, с предварительной оценкой его эффективности, сбыт готовой продукции, конструкторскую и технологическую подготовку производства с необходимыми инженерными расчетами (CAD/CAM/СЛЕ-системы), предварительное календарное планирование производства, хранение и актуализацию данных подсистем верхнего уровня. Средний уровень управления производством реализует задачи оперативнокалендарного планирования, обеспечение ремонта, оценки качества продукции, контроля состояния и диагностики оборудования, обеспечения инструментом, хранение и актуализацию оперативных данных, согласованное управление технологическим оборудованием в реальном времени. Нижний уровень управления обеспечивает автоматическое или автоматизированное управление технологическим оборудованием. Основными подсистемами или компонентами CIM являются следующие: CAD, САМ, САР, СЛЕ, PPS, CAT, CAQ и др. CAD - Computer Aided Design - система автоматизированного проектирования. Система CAD выполняет проектирование и конструирование изделия, включая изготовление рабочего чертежа и конструкторской спецификации. САМ - Computer Aided Manufacturing - система автоматизированного производства, управляющая всем производственным процессом изготовления изделия. САР - Computer Aided Planning - автоматизированная система технологического планирования. Система САР используется при технологической подготовке производства, при подготовке управляющих программ (УП) для станков с ЧПУ с учетом геометрии детали и технологии данного производства, при составлении операционных карт, планов сборки и контроля. СЛЕ - Computer Aided Engineering - автоматизированная система инженерных расчетов. С помощью системы САЕ производится моделирование и расчет методом конечных элементов новых конструкций изделия. Система САЕ даст возможность оптимизировать параметры проектируемых изделий, что позволяет исключить создание опытных образцов, требующих больших затрат времени и средств. PPS - Productions - Plannung und Steurung (нем. Система PPS обеспечивает выполнение заказов, планирование объема производства и сроков изготовления, а также контроль и управление производственным процессом. Система PPS получает текущую информацию о состоянии производства от системы оперативного учета. CAT / CAQ - Computer Aided Testing / Computer Aided Quality - автоматизированная система контроля и диагностики, обеспечения качества. Система CAT / CAQ производит автоматизированный контроль качества изделия с помощью измерительных и контрольных систем, после чего информация о готовности изделия поступает в планово -экономический отдел и др. Сквозной информационный поток охватывает все области производства на предприятии. Отсюда следуют и преимущества систем CIM такие, как гибкость, уменьшение продолжительности производственного цикла, сокращение цикла опытноконструкторских работ и, как следствие этого, рост общей производительности. В какой степени эти преимущества будут действительно ощущаться пользователем на практике, будет зависеть от выбора соответствующей CIM. Рисунок 1. Дискретное производство представляется в виде объекта управления (рисунок 1. У = {уі,—». Е = {*? V = {и]у. Рисунок 1.