Попов (Попов П.М., 2000 - Организация автоматизированных систем подготовки авиационного производства), страница 8

С позиции функционального подхода технический состав АС (Ял) опишем изменениями входных и выходных параметров через операторы действия,' характеризующих состав (5„) с другими подсистемами (Я'„). Если описать начальное состояние систем (подсистем) взаимодействия;' совокупностью Х,, то к совокупности состояний )'л через операторы действия; Я„следует отнести значения параметров конечных состояний (у,, у2,, у,).. Тогда в операторной форме определение системы запишется (2.2) где У„= (уь уз, ..., у„,1 При условии замены системы совокупностью функций Ф,, ее функционально-структурной моделью (рис.

2.1), обладающей определенным набором: свойств, способов и средств достижения цели-функции ("автоматизировать процесс подготовки авиационного производства"), будет справедливым преобразование формальной записи системы к виду Ф,: Хг — ~Я,г-~ Уу где система должна представлять собой оператор преобразования Ху — М~г — ~ Уг (2.3): 32 где Ру — указание действия (управляющее воздействие), производимого рассматриваемой АС через его главную функцию; Т~ — указание объекта, на который направлено действие Р, через функцию; (полезное действие); Му — указание особых условий и ограничений, при которых реализуется: управляющее воздействие Р, через функцию объекта проектирования (или, управления); Ву и С~ — субъекты управления организацией (объектом, процессом и; т.п.), являющиеся материальными носителями функций управления, производящие действия через функцию стоимости (экономической и функцио-' нально-стоимостной инженерии).

Представим все вышесказанное в виде схемы-графа основных компонент ' по уровням А, Р, Х К где А — множество целей; Р— множество признаков; Х вЂ” множество технических решений (входных параметров); ~' — множество оценок. Изобразим (рис.2.2) это граф-схемой. Рис.2.2. Схема графа основных компонент автоматизированной системы проектирования по уровням иерархии: (В~ - В„) — блоки информации— информационные комбинаторные блоки (файлы), Га — функциональные уровни Схема представляет собой граф с вершинами, обозначающими элементы; множеств целей-функций, признаков, технических решений и оценок, и ребрами, отображающими отношения между элементами при реализации крите-', 33 рия функциональности автоматизированной системы управления (произ-' водством, разработками, технологическими процессами и т.п,).

Из определения автоматизированных систем и выражаясь языком (ма-: тематическим тезаурусом) теории множеств, функциональность АСУ (ТП,; производством и др.), то есть проектирование этой технической системы ' можно связать с отображением на множество оценок среза произведения бинарных отношений: множество целей и множество признаков, множество признаков и множество технических решений по функции системы. Обозна-, чим: А~ =~а~, а2, ...,а„,) — множество целей по функции системы; Р~ =- (Рь р2, ..., р„) — множество функциональных признаков; Х~ = (х~, х~, ..., х ~) — множество технических решений по типовым функ-,: циональным носителям информации; (Типовой функциональный носитель информации — это совокупность: отдельных (конкретных) материальных (математических, электронных) но-: сителей информации объекта (системы, техпроцесса, сборки и т.п.) техниче- ' ского (технологического), математического, зкономического, стоимостного: и др. характера, главной критериальной составляющей которого является ', функция, как полезное действие или состояние системы, а его структура под-; чиняется принципу.

иерархичности построения); Р~= ( ~, ~ ~, ..., ~,) — множество функциональных оценок. Тогда функция проектирования АС может быть выражена следующей формализованной записью: Ф ( Р'„„) . У о у (А,)1 К (2.6): где р — бинарное отношение между элементами множеств А и Р; Р— бинарное отношение между элементами множеств Р и Х, где у~(АхР); У'с(РхХ); А, сА.

(2.7) ' Установить бинарные отношения т" и у означает, что надо указать на те ' упорядоченные пары декартового произведения, которые находятся в отно- .' шении Ри у соответственно. Бинарное отношение р между множествами (функционалами) А и Р при проектировании автоматизированного процесса управления (разработками, производством, тех. процессами и т.п.) означает отношение между целями— функциями и признаками, а бинарное отношение т" между Р и Х вЂ” между признаками и техническими решениями функций проектируемой (создавае-, мой) автоматизированной системы. Поскольку каждой цели может соответствовать несколько признаков, то: подмножество Р;, с которым а; находится в отношении р, является срезом: через элемент а;.

Если для проектирования конкретной автоматизированной системы (тех. процесса, объекта и т.п.) выбрано подмножество А, множества; целей-функций А, то можно найти срез через А„ р(4) = ((Р)( ча Яа е А, л (а, Р) е ф) . (2.8) . Таким же аналогичным путем найдем 34 %'(А„) = (~х)(Щ [Р е Ро л (Р, х) е ~7> (2.9).: где Р. — срез множества Р по подмножеству А,. Произведение бинарных отношений Р о~' гав): [((а х)) ( lр) [(а>Р) е ф7 л (Р х) е 1~~ф (2 1 О) представляет собой множество упорядоченных пар (а, х), таких, что для них:: существует элемент (р) множества Р, с которым (а) находится в отношении р, с элементом (х).

Срез произведения по подмножеству Ао выражается: 'Ро ~(Ао) =[((а,х)] (мр) [(а,Р)егрл(Р, х)е ~РлаеАц/. (2.11): Отображение среза произведения бинарных отношений на множество. оценок означает функцию, определенную на множестве Р о р(Ао) и прини-: мающую значение на множестве 1'. Каждый элемент множества Р" при этом: представляет собой в общем случае п-мерный вектор, компонентами которо-: го являются стоимостные характеристики, характеристики полезности и дру- гие. Выражение (2.б) можно рассматривать как целевую функцию проекти-:: рования автоматизированной системы управления (тех. процессом, произ-:: водством, объектом и т.п.), которую в результате выполнения определенных,, математических операций можно оптимизировать [[Ф ( Г )]: [Р о р (Ао)) — + г') — + орт, (2.12) где ор~ — методы решения задач проектирования (31' (сценарий, графцелей, таблицы приемлемости, матрица решений, регрессионный анализ, кинемати-.: ческий и динамический анализ, динамическое программирование, обработка: статистических наблюдений и др.).

Таким образом, объект проектирования, которым в данном случае являет-:: ся автоматизированная система подготовки производства, может быть описан.: функционально и математически в рамках бинарных отношений и теории:: множвств, 2.2. Систеыа технологический процесс как объект проектирования АСУ ТП Под конкретным понятием втоматизироввнной системы подготовки производства можно рассматривать ютоматизироинную систему упржления технологическим процессом, квк одну из основных с~ункционапьных представителей автоматизированных систем.

Задачей АСУ ТП ставится: 1. Автоматизация рабат по стенда зтиззции элементов технологической подготовки производства с цепью унификации конструкций, методов, процессов, документации и т.п., обеспечиваощИх повышение качества снижение трудовикости подготовки производства и сокрацения сроков выполнения работ; зз 2.Автоматизация инс( ормационного обеспечения служб технологической подготовки производства с цепью сокрацения потери времени на расчеты, поиск дачных, необходимых в процессе выполнения работ; 3.

Автоматизация упржпения спужбаии технологической подготовки производства с цепью повышения эффективности ппачировачия, учета и регулирования хода работ; 4. Автоматизщпя на |ссредственно технологического процесса механообработки, сварки, химобработки, металлургическими процессаии, разраГхгки программ дпя станков с ЧПУ и других процессов основного производства Процессы автоматизированного проектирования и управления (жтоматиза4ии) в технологической подготовке производства можно раздепить укрупначо на три комплекса задач. 1. Разработка рабочей технологической документации, вкпючаощей жтоматизиромнный процесс состжпения: ведомостей материалов, ведомостей оснацения, маршрутных и операционных казт, технологических опер ций и технологических процессов (документа), вщомостей расцеховок, ведомостей оборудовачия, ведомостей потребного инструмента, рабочих п рог раим дпя упржпения стачками с ЧПУ.

2. Автоматизировачная разработка проектно-конструкторской документации на инструмент, приспособпачия, штаипы, прессформы и другое оснацение, стапепьной сонетки, ведомостей машинных спецификаций нестанджтизиромнного оборудовачия и оснастки. 3. Автоматизирова |нов ппа |иров-ние, учет и регулирование процессов; 3.1.

Опрщепачие состава и объема работ; 3.2. Определение потребности знергетических ре:урсов; 3.3. Опрщепение квалификации испопнитепей и распрщепение работ мвкду ними в соответствии с разрядностью работ; 3.4. Расчет априорной функциональной трудоемкости капендд>ных сроков выполнения работ; 3.5. Учет апостериорной (с(:вктической) трудоемкости и расхода ресурсов; 3.6. Функционапьный и стоимостный анализ и оперативное регулирова|ие хода работ по технологической подготовке производства В понятие «технологический процесс как обьект упржпения» включается, в четности, технологическое оборудовачие и другие злементы упр-вления. Под термином «управляемый технологический процесс» в дапьнейшем понимается тжой процесс, для которого определены входные контропируемые воздействия (упржляющие, управляемые), установлены детерминировачные ипи вероятностные зжисимости макду входными воздействиями и выходными параметрами выпускаемого изделия (продукта), разрыта |ы зе методы жтоматического измерения входных воздействий и выходных пазаиетров (всех или их ча"ти) и методы управления процессом.

Поэтому упржпяемый технологический процесс - это производственная база для разработки и внедрения жтоматизировачной системы упржпениятехнологическим процессом (АСУ ТП) (рис2.3). Вычислительный машинный комплекс ЕИс.2.3. Обобщенная блок-схема автоматизированной системы упрюления текпроцессами (АСУ ТП), где 1- ЭВМ (ПЭВМ или гра!(хта~ция); 2- устройство связи с индивидуумом (оператором-програимистом); 3- оператор-программист; 4 - устройства согла."овения и объединения интерфейсов; 5.

9- 'втономные устройства визуагьного контроля (информационно справочные устройства); 8. 8- датчики регистра4ии информации (или регистраторы технологического процесса); 7 - устройства обработки данных (дополнитепьные ВЗУ); 10 - технологический обт:ект управления (процесс управляемый от АСУ ТП) Системный и функциональный подходы при проектировании АСУ ТП явгяются одними из глжных принципов автоматизации промышге~ного производства (в том числе - жиационного). Это обусловлено тем, что у проектировщиков систем появляются возможности модификации процесса по результатам магематического и электронного модепировачия состава и функциональности проектируемой системы еприоре, При этом разработка и корректировка саюго технологического управляемого процесса может быть тем эффективнеа чем сложнее АСУ ТП, то есть возрастаот возможности вмимной адаптации как системы упржгвния, так и управляемого технологического процесса от отдельной зпементазной опера4ии до комплекса однотипных и разносторонних технологических процессов, технологических процессов с необратимыми и непрерывными циклаии, например.

зт При проектировании, а потом и адаптации АСУ ТП принципиально безразлично, является ли процесс управления в системе полностью жтоматическим или же в отдельных (или всех) контурах управлачия участвует человек - оператор-програимист. На пржтике, особенно в подготовительных, вспомогательных, контрольных опера.(и як технологического процесса (на1ример, в станочном пазке, где все меха~ообрзбатываощие стачки имаот типовое программное упрюление напрямую от ЭВМ, контрольные опера.(ии по проверке размерных хд>жтеристик производятся вручную чеповжом, не удается полностью жтоматизировать этот процесс), термин «Управление ста~каии с ЧПУ ст АСУ ТП» выступает пока наиболее общим, хотя в последнее время появилось множество жтоматизировачных систем, которые зту проблему (проблему контроля размерных харжтеристик деталей) решаот достаточно просто.