Автоматизированный синтез технических параметров реконфигурируемых производственных систем

• Автор: Сергеев, Александр Иванович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Оренбург
• Количество страниц: 214 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИИ.

Глава 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1 Актуальность проблемы создания реконфигурируемых производственных систем.

1.2 Проблемы, встречающиеся при внедрении ГПС.

1.3 Компьютерное моделирование как средство разрешения проблем при реконфигурации ГПС

1.4 Классификация моделей.

1.5 Обзор существующих систем моделирования.

1.5.1 Система i

1.5.2 Система

1.5.3 Система Каскад

1.5.4 Анализ методов синтеза
1.7 Цель и задачи исследования
Глава 2. МОДЕЛЬ, ОПИСЫВАЮЩАЯ РАБОТУ ГПС С УЧЕТОМ ХАРАКТЕРИСТИК ОБОРУДОВАНИЯ
2.1 Недостатки общесистемного подхода к моделированию ГПС.
2.2 Метод автоматизированного построения циклограмм.
2.3 Разработка компьютерной модели ГПС, основанной на методе циклограмм
2.3.1 Математическое обеспечение модели ГПС.
2.3.2 Формализация алгоритмов функционирования ГПС
2.4 Программная реализация модели и ее тестирование.
2.4.1 Исходные данные.
2.4.2 Методика применения программы в исследованиях.
2.4.2.1 Оценка диспетчерских решений.
2.4.2.2. Оценка технических параметров.
2.4.3. Проверка адекватности модели
2.5 Определение целевой функции
Глава 3 АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ СИНТЕЗ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ РПС
3.1 Понятие параметрического синтеза
3.2 Определение критериев оптимизации.
3.3 Разработка алгоритма автоматизированного синтеза.
3.3.1. Подготовка вариантов сменного задания
3.3.2. Программная реализация расчета критериев эффективности при изменении параметров оборудования.
3.3.3 Программная реализация изменения параметров оборудования
3.3.4 Описание работы генетического алгоритма.
3.4 Программа РговЫег.
Глава 4 МЕТОД ПЕРЕХОДА ОТ ТЕКЦЩЕЙ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ ПРОГРАММЫ К ТЕХНИЧЕСКОМУ ПРЕДЛОЖЕНИЮ НА РЕКОНФИГУРАЦИЮ РПС
4.1 Исследование системы РгоБЫег
4.1.1 Исследование системы при изменении количества вариантов сменного задания.
4.1.2. Оценка достоверности результатов.
4.1.2.1 Исследование системы при изменении трудоемкости ДУ, входящих в состав сменного задания.
4.1.2.2 Исследование системы при изменении номенклатуры сменного задания.
4.1.2.3 Исследование системы при изменении количества станков.
4.2 Описание работы программы.
4.2.1 Ввод исходных данных для моделирования
4.2.2 Задание исходных данных для генерации вариантов СЗ.
4.2.3 Работа с системой в режиме статистики и анализа
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Это означает, что автозаводы должны иметь возможность перехода на выпуск новых изделий в гораздо более сжатые сроки. На заводах Дженерал-Моторс [] ГПС внедрены для того, чтобы позволить быстро реагировать на изменения спроса. Гибкое производство способно к сборке пяти различных автомобилей одновременно, в отличии от традиционного, которое позволяло производить только две или три подобные между собой модели. Этот факт делал изготовителей неспособными своевременно отвечать на изменения требований потребителя. Дженерал-Моторс заявляет, что автомобилестроители не хотят быть в числе тех, кто выпускает транспортные средства, которые не имеют хорошего спроса. Очень важно быть гибким в сегодняшней экономике. Например, если спрос на минивэны внезапно прекратится, и потребители ищут спортивных или малолитражных автомобилей, автомобилестроитель и его поставщики должны быть готовы к этому. Гибкое автоматизированное производство использует роботы, конвейеры и другое оборудование, которое может быть перепрограммировано, чтобы производить транспортные средства с различными кузовами: седан с четырьмя дверями, спортивные двухместные автомобили, пикапы или универсалы. Это позволяет автомобилестроителям изменять совокупность изделий и производить большее разнообразие транспортных средств на той же самой сборочной линии [5]. Гибкое автоматизированное производство позволяет производить транспортные средства, предназначенные для внутреннего и зарубежного потребления на одой сборочной линии. Моторе сборка автомобилей с правым расположением руля для заказчиков в Австралии, Японии и Англии осуществляется рядом с моделями, на которых руль устанавливается слева [1]. Это исключает авралы, очереди и перегрузку оборудования. Для поддержания достаточно высокого уровня прибыльности необходим высокий уровень доходов на инвестированный капитал, что требует минимального объема складирования готовой продукции и незавершенного производства; незначительного количества обслуживающего персонала и максимального коэффициента загрузки автоматизированного оборудования. Безусловно, во многих отношениях эти требования противоречат друг другу, но для быстрого выполнения заказов и сведения к минимуму дорогостоящих складских запасов решающим фактором является сокращение периода освоения производства новой продукции - от выбора заготовок до получения готовых изделий. Обеспечение короткого периода освоения, являющегося залогом высокой конкурентоспособности фирмы, - одна из важнейших характеристик ГПС []. Эффективность ГПС во многом зависит от того, насколько успешно решаются проблемы их создания и внедрения. Проблемы и трудности всегда имеют место при внедрении новой техники, однако при внедрении ГПС они могут быть более значительными, так как это - новая концепция производства, и она затрагивает все производственные службы - от конструирования изделия до его сбыта, поставки потребителю. Высокая стоимость требует больших капитальных вложений, особенно первоначальных. Стоимость основного технологического оборудования приведена в таблицах 1. Вместе с тем опыт ряда фирм [] показывает возможность существенного сокращения капиталовложений. ГПС в рамках национальных и межгосударственных программ по гибкой автоматизации Приняты и успешно выполняемые рядом стран мира: программы ICAM (США), MUM, FMC (Япония), CAM-I (страны Северной Америки, США, Япония), ESPRIT, ISTEL (страны ЕЭС) [] и другие. В нашей стране разработки в области ГПС также отнесены к числу приоритетных направлений научно-технического развития (Постановление Правительства РФ N п-П8 от г. Таблица 1. Фирма Страна Число станков в ГПС Выпускаемая продукция Затраты на ГПС, млн. Таблица 1. Таблица 1. СС2ВПМФ4 (аналог 2С0ПМФ4) 0x не был в экспл. С0ПМФ4 0x не был в экспл. ВМФ4 0x0 не был в экспл. ЧПУ "2С-”, "NC0". MC- 2 D стола 0 не был в экспл. HAUSER OP-3 0x0 не был в экспл. Е0АФ 0x не был в экспл. Е0АФ 0x не был в экспл. А0Ф1 x не был в экспл. А2Ф1 x не был в экспл. ПМФ4 x не был в экспл. ИРФ x не был в экспл. Таблица 1. Модель ИР0ПМФ4. Изготовитель Гомельский станкостроительный завод имени С. Цена 0долл.