Автоматизация технологического и организационного управления в литейном производстве на основе интеллектуализации синтеза и анализа технологических процессов и оборудования

• Автор: Блинников, Александр Евгеньевич
• Шифр специальности: 05.13.06, 05.16.04
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 492 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА АВТОМАТИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО И ОРГАНИЗАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ

В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

1.1. Сущность, задачи и тенденции развития автоматизации технологического и организационного управления

1.2. Синтез и анализ технологических процессов.

1.3. Синтез и анализ оборудования

1.4. Анализ дефектности отливок

1.5. Постановка задачи исследований

2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ И МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ

2.1. Системная организация исследований

2.2. Интеллектуальная обработка данных.
2.2.1. Нейронные сети
2.2.2. Деревья решений.
2.2.3. Нечеткая логика.
2.3. Подготовка данных.
. Выводы
3. ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ФОРМАЛИЗОВАННЫХ ОПИСАНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ.
3.1. Сущность, задачи и общие принципы интеллекгуализации синтеза
и анализа формализованных описаний
3.2. Синтез и анализ нейросетевых математических моделей технологических процессов
3.3. Синтез и анализ нейросетевых математических моделей
оборудования
3.4. Графическая интерпретация нейросетевых математических
моделей технологических процессов и оборудования
3.5. Кластеризация и классификация технологических
процессов и оборудования
3.5.1. Выявление и анализ причинноследственных
закономерностей проявления дефектов отливок.
3.6. Выводы.
4. ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
4.1. Сущность, задачи и общие принципы интеллектуализации
синтеза и анализа технологических процессов.
4.2. Синтез и анализ параметров технологических процессов
в системе технической подготовки производства.
4.3. Синтез и анализ параметров технологических процессов
в системе реализации производства.
4.3.1. Применение индивидуальных коэффициентов
изменения параметров технологических процессов
4.3.2. Применение единого коэффициента изменения
параметров технологических процессов
4.3.3. Модификация векторов входных данных
4.4. Разработка и применение автоматизированной
советующей системы нечеткой логики
4.5. Выводы.
5. ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИЯ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИТЕЙНЫХ ЛИНИЙ.
5.1. Сущность, задачи и общие принципы интеллектуализации
синтеза и анализа автоматических литейных линий.
5.2. Формирование унифицированной элементной базы
агрегатов автоматических литейных линий.
5.3. Синтез структурнокомпоновочных схем автоматических
литейных линий
5.3.1. Синтез структурнокомпоновочных схем
автоматических литейных линий по требуемым показателям качества
5.3.2. Синтез структурнокомпоновочных схем автоматических литейных линий по значениям
параметров отливок
5.3.3. Выбор вариантов структурнокомпоновочных схем автоматических литейных линий, отвечающих конкретным условиям производства.
5.4. Оптимизация структурнокомпоновочных схем автоматических литейных линий
5.5. Прогнозирование состояний автоматических
литейных линий
5.5.1. Ассоциативное прогнозирование
5.5.2. Прогнозирование на основе причинноследственных отношений
5.5.3. Восстановление данных
5.6. Выводы
6. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ ИНТЕЛЛЕКТУАЛИЗАЦИИ СИНТЕЗА И АНАЛИЗА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССОВ И ОБОРУДОВАНИЯ .
6.1. Исходные данные и положения.
6.2. Синтез и анализ технологических процессов в системе
технической подготовки литейного производства.
6.3. Синтез и анализ технологических процессов в системе реализации литейного производства.
6.4. Синтез и оптимизация структурнокомпоновочных
схем автоматических литейных линий
6.5. Прогнозирование состояний автоматических литейных
6.6. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Процесс анализа дефектности отливок базируется на реализации следующих элементов
получение информации о параметрах ТПО путем измерения выходных переменных и определение задание требований, предъявляемых к их. ТПО и выработка типа
воздействия. Реализация выработанного типа воздействия ориентирована на непосредственное устранение дефектов. Для повышения качества процесса анализа ТПО необходимо создать информационное обеспечение, представляющее собой комплекс математических моделей, позволяющих понять закономерности процесса формирования дефектов отливок на всех этапах их изготовления. Модель нужна также для определения информативности параметров ТПО и оптимального распределения точек контроля, исследования законов распределения погрешностей изготовления отливок по контролируемым параметрам, нахождения рационального распределения полей допусков, выбора методов оценки качества отливок. ТПО в литейном производстве представляет собой систему с множеством входных и выходных переменных. ТПО. Использование для этих целей традиционных физических, химических, механических . ТПО, в большинстве своем непредставляется возможным. Вопервых, уравнения кинетики, материального баланса процессов обработки материалов и других в основном получены для идеальных лабораторных условий и значительно искажаются в промышленных условиях. Вовторых, математическая модель, необходимая для, управления ТПО, должна включать одновременное влияние на выходные переменные всех входных переменных. И, наконец, втретьих, во многих случаях зависимости,, вытекающие из теории процессов, являются столь сложными, что для их решения требуется значительно больше времени, чем это может позволить себе система анализа ТПО, работающая в одном темпе с процессом. В настоящее время практически единственным математическим аппаратом моделирования дефектов отливок являются теории корреляции и планирования эксперимента. Благодаря работам российских и зарубежных ученых 9, , , 6, 4, 0 методика моделирования, дефектов отливок разработана достаточно основательно и широко применяется в ЛП. ТПО с помощью регрессионных уравнений, включающих нелинейности высокого порядка, очень сложно. В первом случае определяются критерии уровня настройки, смещения центра рассеивания погрешностей изготовления деталей, стабильности процесса. В условиях производства отливок, особенно на АЛЛ, оперативность получаемой в первом случае информации не соответствует производительности оборудования. Информация о состоянии ТПО к моменту ее обработки не отражает истинной ситуации. Во втором случае информация носит лишь констатирующий характер. Не решают проблему широко используемые в серийном производстве отливок контрольные карты 2, 8, . Предложено оценивать состояние технологических операций по выборочным значениям среднего арифметического и среднего квадратического отклонения. Основной ее недостаток контрольных карт трудоемкость. С целью снижения трудоемкости анализа дефектов отливок предложена карта регулирования, не требующая вычисления статистических оценок 0, 7. Карта имеет три области 1 не вмешиваться 2 продолжить измерения 3 проговести подналадку. При анализе последовательно производятся измерения отливок и определяется, в какой интервал попал результат. Значение каждого последующего измерения суммируется с предыдущим и заносится в соответствующую клетку карты. Достоинство данной карты в том, что при ее использовании технологу не нужно полагаться на свою интуицию. Однако она не исключает необходимости измерения фактического значения контролируемого параметра. Упрощенная карта регулирования предложена в 0, 7, 5. Она также основана на принципе последовательного анализа. В качестве измерительного прибора используется предельный калибр, соответствующий номинальному значению анализируемого параметра. Результаты измерений изображаются на карге точками. Если результат больше номинального, то точка ставится правее и выше предыдущей, если правее и ниже результат меньше номинала. Контроль продолжается, пока ряд точек не окажется в одной из областей не вмешиваться или произвести подналадку. Преимущество данной карты в том, что при се использовании не требуется никаких вычислений.