Методы инвариантного описания и анализа гибких многономенклатурных производств тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Нур-и-Хасан

• Нур-и-Хасан
• кандидат технических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат технических наук Нур-и-Хасан

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЗАДАЧА ЗАДАНИЯ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ В

СОВРЕМЕННЫХ ГПС.

1.1. Классификация современных ГПС как объектов управления.

1.2. Принцип программной организации процесса управления применительно к ГПС.

1.3. Задача диспетчирования в управлении ГПС.

1.4. Задача задания исходных данных для оперативного управления ГПС.

ГЛАВА 2. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОГО СКЛАДА

НАКОПИТЕЛЯ.

2.1. Классификация существующих методов пополнения центрального склада-накопителя.

2.2. Стратегия пополнения центрального складанакопителя по методу "максимум-минимум".

2.3. Определение объема заявки при пополнении центрального склада-накопителя по методу "максимум - минимум".

2.4. Моделирование пополнения центрального склада-накопителя по методу "максимум-минимум".

ГЛАВА 3. ЗАДАНИЕ ЗАГРУЗКИ СКЛАДОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА.

3.1. Иерархия функционирования складов гибкого многономенклатурного производства.

3.2. Планирование загрузки центрального склада-накопителя.

3.3. Использование принципа надежности планирования для управления ГАУ.

3.4. Планирования загрузки оперативного склада.

ГЛАВА 4. ЗАДАНИЕ ХОДА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

НА АВТОМАТИЗИРОВАННОМ УЧАСТКЕ.

4.1. Источники и адресаты сигналов, определяющих ход производственного процесса.

4.2. Элементы информационной и функциональной структур для типовой АСУ ГПС.

Ф 4.3. Графическое изображение взаимозависимостей, между элементами информационной и функциональной структур.

4.4. Аналитическое изображение взаимозависимостей, между элементами информационной и функциональной структур.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы инвариантного описания и анализа гибких многономенклатурных производств»

Повышение эффективности в современных условиях является основной задачей производства. Задача общего снижения трудовых затрат на единицу продукции может быть решена за счет создания нового высокопроизводительного оборудования, а на его базе систем машин, позволяющих автомати зировать большинство видов и этапов работ, которые образуют производственный цикл изделия. В таких условиях весьма актуальна проблема автоматизации многономенклатурного производства.

Гибкие комплексы механообработки различных масштабов, степени сложности и уровня автоматизации, объединяемые общим названием «Гибкие производственные системы» (ГПС), могут применяться во всех отраслях машиностроения. Характерной особенностью их является то, что функционирование и взаимодействие агрегатов ГПС в многономенклатурном производственном цикле обеспечивается автоматизированной системой управления (АСУ ГПС), представляющей собой достаточно сложный программно-аппаратный комплекс, включающий микро и мини ЭВМ, специальную электронную аппаратуру и терминалы, непосредственно взаимодействующий с технологическим оборудованием.

Гибкие производственные системы, представляют собой совокупность технологического оборудования с ЧПУ, объединенного автоматизированными транспортно-складскими системами (АТСС), и управляемого единой многоуровневой системой управления. Использование таких производственных систем наряду с традиционными задачами обеспечения требуемой производительности и качества позволяет решить проблему многономенклатурной обработки, то есть параллельного производства нескольких различных изделий и оперативного перехода от обработки одного изделия к обработке другого.

Гибкие производственные системы, функционирование которых основано на использовании управляюще-вычислительных комплексов непосредственно в контуре управления механообрабатывающим оборудованием, являются новым классом автоматизированных систем управления, для которого характерно выполнение как функций непосредственного управления отдельными единицами оборудования, так и координационно-производственных и подготовительных организационно-технологических функций, обеспечивающих эффективную совместную работу всего комплекса оборудования ГПС.

Для решения проблем, связанных с разработкой, внедрением и эксплуатацией автоматизированных систем управления гибкими производственными системами, требуется широкий системный подход по всему комплексу решаемых задач в их взаимосвязи с детальным инженерным пониманием методов и технических приемов решения каждой из конкретных задач.

К числу таких задач относится и задача создания алгоритмов управления и реализующего их прикладного программно-математического обеспечения оперативного управления в реальном масштабе времени для управляющих ЭВМ всех уровней, входящих в АСУ ГПС, так как от их эффективности зависят основные технико-экономические показатели работы ГПС, такие как производительность, степень использования и износ оборудования и инструмента, вероятность выполнения заданий в запланированные сроки при выделенных ресурсах и т.д.

Данная работа посвящена вопросу о быстром и удобном для воплощения в программном виде описании исходных технологических данных для автоматизированных систем управления гибкими производственными системам.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Нур-и-Хасан

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Для целей инвариантного задания исходных данных предложена типовая структура гибкого многономенклатурного участка, из которого различные конкретные участки могут быть получены как частные случаи.

2. Предложена стратегия пополнения запасов центрального склада-накопителя на многономенклатурном участке, обеспечивающая связь данного участка с окружающей средой.

3. Предложена аналитическая формула для определения объема заявки, а также алгоритм имитационного моделирования при пополнении центрального склада-накопителя, что обеспечивает возможность эффективной эксплуатации ГПС.

4. Предложена методика пополнения оперативного склада участка из центрального склада-накопителя на основе сменно-суточных заданий для данного участка, что обеспечивает возможность полного использования технологического оборудования гибкого участка.

5. Для типовой структуры ГПС предложены источники и адресаты сигналов, определяющих производственную ситуацию, и аппараты для технической реализации этих сигналов.

6. Для типовой структуры ГПС предложены элементы информационной и функциональной структур

7. Взаимосвязь между элементами информационной и функциональной структур АСУ ГПС представлена в виде последовательного соединения программных препроцессоров, характерных для конкретного участка, и инвариантных блоков, что упрощает разработку АСУ ГПС.

8. Для инвариантных блоков предложены способы их графической и аналитической записи, что позволяет исключить неоднозначность при разработке АСУ ГПС.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате исследований, выполненных в данной диссертации проведена разработка методов инвариантного описания исходных данных для проектирования и анализа гибких многономенклатурных производств. Выяснилось, что предложенные графические и аналитические методы описания ис ходных данных для синтеза алгоритма диспетчирования являются наглядными и удобными для программной реализации.

Идеальным случаем для построения алгоритма диспетчирования АСУ ГПС является полная автоматизация данного процесса.

Повышение эффективности производства в современных условиях является основной задачей. Помощью в решении задачи общего снижения затрат на проектирование АСУ ГПС может быть предложенный в данной диссертации метод графической и аналитической записи алгоритма диспетчирования для принятия решений в ГПС по ходу производственного процесса.

Однако, эффективное функционирование гибкого производственного участка обеспечивается не только адекватной выработкой управляющих директив в ответ на сигналы сформированные препроцессорами на основе информации, поступающей с технологического оборудования.

Существенным также является и наличие заготовок в центральном складе-накопителе по количеству и номенклатуре в соответствии с долгосрочными заданиями, принятыми к исполнению на данном участке.

За счёт заготовок, имеющихся на центральным складе-накопителе, пополняется и оперативный склад-накопитель, с которого заготовки поступают на рабочие позиции в соответствии с планом загрузки оборудования, определяемым сменно-суточным заданием. Сменно-суточное задание составляется в результате оперативного планирования, то есть планирования операций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Нур-и-Хасан, 2005 год

1. Автоматизированные системы управления машиностроительными предприятиями. Учебник для вузов / под ред. С. У. Олейника. М.: Высшая школа, 1991. 222 с.

2. Автоматизированные системы управления предприятиями и объединениями (разработка, внедрение, развитие) / Под ред. Н. А. Саломати-на. М.: Экономика, 1985.

3. Акулович Л. М., Родионова О. Л., Рогач И. И. Система подготовки программ управления станками с ЧПУ в составе гибких производственных участков // Автомобильное производство. 1984. № 4. С. 15—19.

4. Арефьев И. Б. и др. Интегрированные автоматизированные системы & управления в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1988.

5. АСУ на промышленном предприятии: методы создания. Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1989.

6. Барабанов В. В., Мегаворян Л. Г., Григорьев Ю. И. Автоматизированные системы сбора и анализа информации о надежности и использовании станков с ЧПУ: (Обзор). М.: НИИМАШ, 1982. 28 с.

7. Беллман Р., Дрейфус С. Прикладные задачи динамического программирования. Пер. с англ. М.: Наука, 1965. 458 с.

8. Беляев П.Н. Гибкие производственные системы. М.: Машиностроение, '# 1988.

9. Берман А. М., Олевский В. М., Судов Е. В. Проблемы проектирования АСУ гибкими производственными системами: (Обзор) // Технология,оборудование, организация и экономика машиностроительного произ-^ водства. Сер. 9. Вып. 3. М.: ВНИИТЭМР, 1985. 45с.

10. Блехерман М. X., Михайловский М. А., Якунин В. А. Математическое обеспечение систем управления участком станков с ЧПУ. // Станки и инструмент, 1978. № 9. С. 13—15.

11. Богачев А. Ф., Найдин Ю. В., Олевский В. М., Чудаков А. Д. Система централизованного управления участками станков с ЧПУ. // Станки и инструмент, 1976. № 8. С. 24—26.

12. Болнокин В.Е., Чинаев П.И. Анализ и синтез систем автоматизированного управления на ЭВМ. М.: «Радио и связь», 1991.

13. Брон Л. С. Металлорежущее оборудование для гибких производственных систем массового производства. // Станки и инструмент. 1983. № 11. С. 4—7.

14. Брон А. М., Фалевич Б. Я. Система оперативно-календарного планирования и учета для участка АСК-10. // Труды ЭНИМСа «Автоматизированные участки из станков с ЧПУ, управляемые ЭВМ». М.: ОНТИ, 1981. С. 43—50.

15. Бронштейн И.Н., Семендяев К.А. Справочник по математике для инженеров и учащихся втузов. 13-е изд., исправленное. — М.: Наука, Гл. ред. Физ.-мат. лит., 1986. - 544 с.

16. Брук И. В., Черпаков Б. И. Типовые гибкие производственные системы ^ для механической обработки машиностроительных деталей. М.:

17. ВНИИТЭМР, 1986. Вып. 1. С. 2—8.

18. Брук И.В. Гибкие производственные системы. Общие сведения. М.: Машиностроение, 1990.

19. Гаджинский А. М. Логистика. Учебное пособие. 2-е изд. М.: ИВЦ «Маркетинг», 1999.

20. Гайдук А.Р. Алгебраические методы анализа и синтеза систем автоматического управления. Издательство Ростовского университета, 1988.

21. Герчикова И. Н. Менеджмент. Учебник. М.: Банки и биржа. ЮНИТИ, 1995. 480 с.

22. Гибкое автоматизированное производство / В. О. Азбель, В. А. Егоров, А. Ю. Звоницкий и др.; Под общ. ред. проф. С. А. Майорова и канд. техн. наук Г. В. Орловского. Л.: Машиностроение, 1983. 376 с.

23. Гибкие производственные комплексы. / Под редакцией П.Н. Белянина и В.А. Лещенко. М.: Машиностроение, 1984. 384 с.

24. Гибкие производственные системы изготовления РЭА / А. И. Артемьев и др. М.: Радио и Связь, 1990, 240 с.

25. Гмурман В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. 9-е изд., стер. М.: Высш. Шк., 2003. 479 е.: ил.

26. Гнеденко Б. В., Беляев Ю. К., Соловьев А. Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965. 524с.

27. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей : Учебник Изд. 6-е, пере-раб. и доп. М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. Лит., 1988. 448 с.