Обеспечение надежности металлорежущих станков с ЧПУ при проектировании методами нечетких сетей Петри

• Автор: Иванов, Валентин Вячеславович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Хабаровск
• Количество страниц: 220 с.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ ПОДХОДЫ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧИ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ
1.1. Обзор состояния вопроса
1.2. Исследования надежности работы узлов металлорежущих станков с ЧПУ
1.3. Анализ существующих методов решения проблемы повышения надежности работы металлорежущих станков
1.4. Постановка и обоснование задач, решаемых в работе
2. РАЗРАБОТКА УСЛОВИЙ ДЕКОМПОЗИЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ПС НА ПОДСИСТЕМЫ ИНФОРМАЦИОННЫХ КОНЦЕНТРАЦИЙ
2.1. Построение структуры задачи системы управления производственной системой
2.2. Декомпозиция системы управления производственной системы
2.3. Разработка условий взаимодействия подсистем управления
3. РАЗРАБОТКА ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛИ РАБОТЫ ПС С УЧЕТОМ ОТКАЗОВ
3.1. Формирование основных требований, предъявляемых к построению моделей производственной системы
3.2. Разработка подходов к определению показателей надежности технологического оборудования
3.3. Модели отказов металлорежущих станков
3.4. Разработка модели функционирования технологического оборудования в производственной системе с учетом отказов
на основе нечетких сетей Петри

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТАНОЧНОГО ОБОРУДОВАНИЯ С УЧЕТОМ НАДЕЖНОСТИ
4.1. Разработка проблемно-ориентированной имитационной модели исследования надежности
4.2. Разработка программного обеспечения имитационной модели
4.3. Разработка модели функционирования узлов станочного оборудования с учетом отказов методом нечетких сетей Петри
4.4. Исследование функционирования станочного оборудования
на модели
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ
Развитие науки и техники в современных условиях характеризуется внедрением и использованием все большего количества сложных механизмов и систем. Постоянный рост требований к надежности оборудования вызван экономическими требованиями в современных условиях хозяйствования. В настоящее время особое значение приобретают проблемы обеспечения надежности, контролепригодности и качества функционирования таких систем. Немаловажную роль эти проблемы приобретают при проектировании и эксплуатации производственных систем (ПС).
В новых условиях хозяйствования большое внимание уделяется разработке и внедрению ПС. Однако, быстрая смена объектов производства и его интенсификация, поставили перед инженерно-техническими работниками серьезные задачи повышения эффективности использования ПС и повышения надежности работы оборудования.
Таким образом, одна из основных задач при создании новых металлообрабатывающих ПС заключается в обеспечении высокой эксплутационной надежности работы оборудования, что сокращает простои по техническим причинам и объем текущего ремонта, снижает расход запасных частей, материалов и трудовые затраты. Необходимость повышения качества функционирования ПС требует создания эффективных методов и расчета и прогнозирования надежности работы металлорежущего станка и производственной системы в целом.
Изменение параметров объекта происходит непрерывно, а это значит, что число всех возможных состояний бесконечно. Для практических целей все состояния удобно разбить на исправные состояния и неисправные состояния объекта. При этом возникновение отдельных неисправностей в механизмах оборудования ПС может иметь случайный характер. В связи с этим никакие нормы для комплекса профилактических операций технического

надежности. При разработке методов1 прогнозирования и управления необходимо учитывать как специфику случайных процессов (они относятся к классу нестационарных и локально управляемых), так и особенности самого управления, которое по характеру имеет вид импульсной коррекции.
Сложность задач параметрической коррекции не позволяет надеяться на получение достаточно общих аналитических решений. Пригодные для практики аналитические решения удается получить лишь в отдельных достаточно простых частных случаях. Попытки усложнения исходных постановок приводят к результатам, представляющим в основном академический интерес и носящим скорее методологический, чем практический характер. Потребности практики заставляют обратиться к методам численного решения задач параметрической коррекции на базе современных средств вычислительной техники. В их основе лежат идеи физического и математического моделирования процессов функционирования технических объектов [80].
Сущность физического моделирования состоит в создании макета системы (объекта) с изменяющимися по определенным законам параметрами элементов. Практическая реализация этих методов требует значительных усилий по созданию "управляемых" макетов технических объектов или специализированных стендов.
В настоящее время более широкое распространение получили методы анализа надежности систем с помощью статистических испытаний модели объекта на ЭВМ. Статистическое (вероятностное) моделирование объекта состоит в получении с помощью ЭВМ реализации процесса функционирования объекта (а точнее, его математической модели) и вычислении требуемых характеристик процесса по реализациям с последующей статистической обработкой этих данных. Определенное таким образом моделирование называют непосредственной имитацией процесса [1]. При статистическом моделировании предполагаются известными и заданными аналитические или