Автоматизированная система определения способов устранения неисправностей листового офсетного печатного оборудования

• Автор: Денисов, Дмитрий Александрович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 119 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
Все большую роль в жизнедеятельности людей стали играть информационные технологии. Модернизация и прогресс стали побочным эффектом желания людей снизить издержки на производстве, повысить производительность труда, сделать качество выпускаемой продукции выше. Бизнес ставит все новые цели и задачи науке и разработчикам программных и технических средств по модернизации имеющихся аппаратнопрограммных средств. Под аппаратными средствами понимаются датчики, считывающие информацию о состоянии узлов производственной линии, о качестве как полностью произведенной продукции, так и о соответствии критериям качества на конкретном этапе производства. Под программными средствами понимается набор правил по обработке, поступающей с датчиков, информации. Это своего рода конструктор, который может быть адаптирован под практически любое производство. Необходимость обладания навыками в создании данных средств и трудоемкость процесса производства делают данные экспертные и интеллектуальные системы дорогостоящими.
Не каждое производство должно и может быть оснащено интеллектуальными системами. Невозможным является создание системы, позволяющей производить автоматическую печать продукции, то есть заместить оператора листовой офсетной печатной машины, хотя и не только листовой. Сложность заключается в том, что в разные моменты времени приходится отслеживать большое количество факторов и сопоставлять их. Например, при просьбе заказчика ускорить печать печатнику придется перестраивать не только само производство печатных оттисков, но и подругому выстраивать всю цепочку заказов, обращая внимание как на остаток необходимых в каждом заказе расходных материалов, так и на параметры, непосредственно влияющие на качество печати.
Перед созданием любой системы формируются задачи, которые она должна решать. Эти задачи логически вытекают из проблем, которые ставит полиграфическая отрасль. В данной работе рассматривается такая узкоспециализированная часть, как ремонт и обслуживание листовых офсетных печатных машин.
Использование данного типа оборудования в российских типографиях очень широко распространено. С помощью данного оборудования печатается большинство настенных календарей, листовок, брошюр, визиток, папок, упаковок, эксклюзивной продукции, журнальных обложек, самих журналов, рекламных материалов и т.д.
Печать на оборудовании осуществляется печатниками, его исправное состояние обеспечивается сервисными инженерами. Данные группы людей называют операторами печатной машины. Текущая ситуация в отрасли создала спрос на экспертов или на системы, которые могли бы сократить временные издержки на поиск и устранения неисправностей.
При внедрении интеллектуальных систем необходимо также учитывать специфику отрасли. Полиграфия имеет свои особенности, среди которых есть как преимущества, так и недостатки.

Преимущества

концентрация агрегатов и машин в одном месте контроль качества, ремонт

ремонт многих неисправностей возможно произвести своими силами, имея небольшой склад запасных частей и инструментов
большой объем накопленных знаний и опыта, охватывающий информацию о наиболее часто возникающих неисправностях и путях к их устранению
большие затраты на сервисных инженеров интерес в сторону системы, позволяющей уменьшить издержки
крайне большие издержки при простое оборудования система позволит найти решение в кратчайшие сроки
развитие высокоскоростного интернета для обмена данными между предприятием и базой данных
Недостатки
технологически сложное оборудование
большое количество возможных неисправностей
неявные причины возникновения каждой конкретной неисправности
возможность возникновения разных неисправностей изза разных причин совокупность разных причин может породить одни и те же неисправности
Как видно из приведенных доводов, в отрасли сложилась благоприятная ситуация для создания систем, подобных предлагаемой. В настоящее время существуют системы по выявлению неисправностей, разработанные производителями, но они не рассчитаны на печатников машин. Существуют также системы автоматизации контроля качества продукции, но данные системы не объединены в единую сеть и не охватывают множество неисправностей множества узлов. Разработано множество систем по диагностике неисправностей. Это очень важный этап в развитии интеграции интеллектуальных систем в полиграфической отрасли, но на данный момент он является недостаточным. Необходима система со справочной службой, позволяющая учитывать всевозможные возникающие неисправности и давать рекомендации по их устранению. Для решения описанных проблем и создания интеллектуальной автоматизированной системы необходимо решить основные задачи по созданию принципиально новой системы, которая разрабатывается не производителем печатных машин исходя из нужд своей сервисной службы, а ориентирована на широкий круг пользователей без привязки к определенной модели машины.
Актуальность


Обслуживание печатных машин является сложным, дорогостоящим, трудоемким процессом, для организации которого требуется участие специалистов высокого класса, знающих принципы процесса печати, устройства печатных машин, имеющих опыт и навыки ремонта сложного по своему технологическому устройству оборудования. Также немаловажную роль играет объем знаний сервисных инженеров. Объем знаний постоянно увеличивается, так как практически все производители имеют собственные конструкторские бюро и исследовательские центры, занимаются разработкой новых моделей машин, узлов, их модернизацией и автоматизацией, накапливая и увеличивая знания. В настоящий момент постпродажное сервисное обслуживание листовых офсетных машин подразумевает возможность типографии обратиться к инженерам сервисной службы для получения информации по возникшей неисправности. Под неисправностью понимается не только невозможность оборудования выполнять требуемую функцию, но и ошибка технологического характера. Однако консультирование не всегда проходит быстро и качественно. Заявки на обслуживания могут быть потеряны, компетентного специалиста может не быть на месте. Это ведет к простою печатной машины. Для принятия точного и быстрого решения специалисту необходимо иметь опыт, но опыт человеком копится длительное время и может быть полноценно использован, только если данный конкретный специалист занимается устранением неисправностей на определенной модели машины. Дефицит достаточного количества специалистов высокого уровня делает их услуги весьма дорогими, и не каждая типография готова обращаться к ним за помощью на регулярной основе. Среди систем, направленных на поддержку операторов, прототипов можно выделить системы диагностики. Анализируя входные данные с датчиков, установленных на узлах машины, системой принимается решение о предупреждении оператора о возникшей неисправности. Следует учесть, что не каждая печатная машина, и не каждый узел машины оснащается данными системами. Таким образом, существующие методы организации сервисного обслуживания листовых офсетных печатных машин основаны на обращении к сервисному инженеру и не позволяют достаточно эффективно проводить поддержку типографий и за короткий временной промежуток предоставлять в полном объеме информацию, использование которой могло бы позволить быстро и качественно организовать процесс устранения неисправности. Решение данной проблемы лежит на пути автоматизации определения способов устранения неисправностей на основе разработки системы алгоритмов, позволяющих осуществлять поиск способов устранения неисправностей с опорой на базу данных экспертов в сфере обслуживания печатных машин, накапливать их опыт, выявлять слабые узлы машин и способствовать самостоятельному принятию обслуживающим персоналом решения по выбору способа устранения неисправностей без необходимости обращения в сервисную службу и к сервисному инженеру. Целью диссертационной работы является автоматизация процесса определения способов устранения неисправностей в системе сервисного обслуживания листовых офсетных печатных машин внедрение системы на промышленном предприятии. Для достижения поставленных целей используются методы реляционных баз данных, теории построения интеллектуальных систем, теории множеств, математической статистики, алгоритмы поиска подстроки и лингвистического анализа. Разработка системы произведена на языке программирования i с использованием языка структурированных запросов и скриптового языка программирования общего назначения РНР. Ремонт и обслуживание листовых офсетных печатных машин, автоматизация процессов определения и устранения неисправностей. Предложена новая методика выявления неисправностей листовых офсетных печатных машин, позволяющая анализировать запросы, введенные в свободной форме. Применение методики сокращает время простоя оборудования при определении способа устранения неисправности. Разработан алгоритм определения способов устранения неисправностей, основанный на методе эвристического ветвления с введением дополнительной метрики, ориентированный на пользователей с разным уровнем компетенций. Применение алгоритма позволяет сократить время поиска неисправности для операторов с низкой квалификацией.