Диссертация (1025005), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Например, уменьшение массы станка можетприводить к снижению жесткости и устойчивости полотна. Повышениепроизводительности станка с помощью увеличения частоты вращения валовпильного блока, с другой стороны,приводит к снижению устойчивойработоспособности полотен пильных модулей. Увеличение толщины пильногополотна с целью улучшения его жесткости и прочности может привести кзначительным отходам древесины в опилки и т.д.28Таким образом, задача обеспечения согласованности между этапами вжизненном цикле многопильного станка нового типа, представляет собойкомплексную проблему управления многокритериальным проектированием.Длярешенияпоставленнойзадачи,необходимаединаяметодикаавтоматизации и управления процессом проектирования и производства станка,которая позволяетрассматривать все этапы ЖЦ станка вместе в единоминформационном пространстве [69, 70, 71, 72, 73].1.4.Управлениепроцессоммногокритериальногопроектированияпильного блока на основе теории принятия решенийДля повышения качества и конкурентоспособности продукции всовременных условиях, необходимо рассмотреть продукцию на протяжении ееЖЦ, с учетом параметров двух, трех или всех этапов ЖЦИ.
Например, кромекритериев заказчика, формализуемых заказчиком в начале, к данному станкупредъявляютсядополнительныетребования, задаваемыеконструктивныеитехнологическиеконструкторами, расчётчиками и технологами.Необходимо проанализировать всеосновные параметры, требования икритерии данных этапов прежде тем, как будет осуществлён поискрационального решения станка. Тенденция нового периода - не пропуститьважные физические явления, а наоборот рассматривать их детально и дажерасширить их на многомерном и комплексном уровне.
По данномунаправлению в последнее время появился ряд научных исследований [74, 75,76, 77, 78, 79, 80, 81, 82]. В этих работах авторы пытались найти оптимальныепараметры продукции при одновременном рассмотрении нескольких критерийдля двух или трех этапов.Безусловно,расширениепроблемысувеличениемколичествафункциональных ограничений и критериев качества сделает задачу, с однойстороной становиться более точной, но с другой стороны быть болеетрудоёмкой. Расширяемая задача усложняется не только в связи с увеличениемколичества параметров, но еще и с изменением характера оптимизации.Критерии качества продукции на разных этапах отличаются не только в29размерности, в физической сущности, но и в области научного исследования.Поэтому один специалист обычно не может в полном объеме понять и оценитьвсе критерии качества, что вызывает сложность в понимании и определенииважности всех критериев.
Тем более, степень важности каждого критерияможет гибко изменяться в зависимости от реального условия производства.Следовательно, расположение критериев в жёстком порядке по важности илиприсвоение им фиксированных весовых коэффициентов могут сделатьпостановку задачи недостоверной. Поэтому необходимо рассматривать каждыйкритерий в отдельности с его реальным значением и решать поставленнуюзадачу используя многокритериальный подход.Кроме того, в силу привлечения целого ряда специалистов инеоднозначности многочисленных требований к станку на разных этапах,удовлетворение всем заданным требованиям во многих случаях становитсятрудоемкой технической проблемой. Мы привыкли к тому, что человек ставитзадачу, а затем использует ЭВМ для ее решения.
Однако, в этом случаетрадиционная схема непригодна [30], так как разнообразные требованияучастников ЖЦ обычно не согласованы, а порой, даже противоречивы, какбыло отмечено в предыдущем пункте [83, 84]. Поэтому первоначальнаяпостановказадачимногокритериальнойоптимизацииможетбытьнеправильной. В этом случае невозможно найти хотя бы одно допустимоерешение, удовлетворяющее требованиям всех участников ЖЦ станка. Чтоделать в этом случае? Необходимо внести изменения хотя бы в одну из трехгруппосновныхфакторовипровестиповторноерешениемногокритериальной оптимизации. Такими факторами являютсязадачидиапазонуправляемых параметров, функциональные ограничения и требования ккритериям качества (критериальные ограничения).
Возникают вопросы: Какойфактор в первой попытке формулировки задачи был не целесообразен? Чтоименно надо изменить и как изменить (в каком направлении)? Ответить наданные вопросы участники ЖЦ могут после анализа полученных результатов впервой попытке.30Заметим, что представляемой выше проблемой не является одна, анесколько многокритериальных задач, отличающихся либо в пространствепараметров, в функциональных ограничениях, либо в пространстве критериев.Кроме того, постановка следующей задачи формулируется в зависимости отрезультата предыдущей и воздействия участников ЖЦИ.
Поэтому, постановкаи решение задачи при многокритериальном проектировании целесообразноинтегрировать в единый процесс [30].Для решения представленной проблемы используется концепция«управление процессом многокритериального проектирования», основныеидеи которой изложены в работах [72, 69, 85, 73, 86, 87]. Отличие в постановкеданной задачи от традиционной задачи многокритериальной оптимизациизаключается в привлечении к участию в процессе решениине толькоспециалистов, но и самого заказчика. Многокритериальное проектированиенаукоемких изделий на основе концепции ЖЦИ представляет собой сложныйпроцесс, включающий следующие основные этапы:1.
Формирование диапазоновуправляемых параметров, основныхфункциональных ограничений и критериев качества для изделия.2. Построение математической модели изделия, позволяющей вычислятьвсе критерии качества по управляемым параметрам с учетом функциональныхограничений.3. Формирование множества допустимых согласованных специалистамирешений4.
Выбор наилучшего решения лицом, принимающим решение (ЛПР).Для решения поставленной задачи применяется теория исследованияопераций и принятия решений, которые изучаются в различных областяхзнаний, Теории и методам принятия решения посвящен ряд работ авторовМоисеева Н.Н. [27], Г. Вагнера [25], Подиновских В.В. [28, 29], Лотова А.В.[26], Семенов С.С. [88], Yotaro Hatamura [33], Jeffrey W. Herrrann [32] и др. Вданных работах изложены следующие основные методы принятия решений:метод последовательных уступок, метод весовых коэффициентов, метод31главного критерия, метод идеальной точки,метод построения множестваПарето, метод суда, метод комиссий и др.Однако необходимо заметить, что каждый из вышесказанных методовимеет как свои достоинства, так и свои недостатки [27, 28, 66, 88]. Более того, внекоторых условиях их нельзя применять.
Ситуации, возникающие приреальном производстве, оказываются гораздо сложнее, чем мы представляем.Дело в том, что мнения лиц применяющих решения (ЛПР) может изменяться вконкретных обстоятельствах, а учет дополнительных факторов тоже повлияетна модели многокритериального управления. То есть, мнения экспертов, имодели управления могут непрерывно и непредсказуемо меняться. В этойсвязи, актуальной задачей является задача создания интерактивного ивизуального инструмента, позволяющего позволяет решать практическиезадачи многокритериального проектирования сложного наукоемкого изделия вреальных производственных условиях.1.5. Выводы по главе 11.Пильный блок многопильного станка нового типа c круговымпоступательным движением пильных полотен является примером наукоемкогоизделия, требующего особого похода при расчете и проектировании.2.
На каждом отдельном этапе в ЖЦ пильного блока станка нового типаостаетсяряднерешенныхтехническихвопросов,атакжепроблемынесогласованности между разными этапами, которые не могут быть решены врамках традиционных подхов.3. Создание специализированной системы реализации автоматизированногоуправления процессом создания конкретного изделия является важной иактуальной задачей.4. Специализированная система управления процессом многокритериальногопроектирования пильного блока может быть создана на основе концепцииЖЦИ с применением современных достижений в области теории и методовпринятия решений.32ГЛАВА 2. МЕТОДИКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПРАВЛЕНИЯПРОЦЕССОМ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИМНОГОКРИТЕРИАЛЬНОМ ПРОЕКТИРОВАНИИ ПИЛЬНОГО БЛОКА2.1. Модифицированная модель ЖЦ пильного блокаИзложенные выше проблемы приводят к необходимости формированияединого информационного пространства (ЕИП), как необходимого условия длявсех участников ЖЦИ в процессе рассмотрения, обсуждения и окончательноговыбора решения.В настоящее время в машиностроении наибольшее распространениеполучили три следующие модели информационной системы [89]:•каскадная модель (до 70-х гг.) — последовательный переход наследующий этап после завершения предыдущего;•итерационная модель (70—80-е гг.) — итерационные возвраты напредыдущие этапы после выполнения очередного;•спиральнаяпредполагающаямодельпостепенное(80—90-егг.)расширение—прототипнаяпрототипамодель,информационнойсистемы (ИС).Однако применение данных моделей не позволяет полностью решитьзадачу управления процессом многокритериального проектирования ПБ станка,что вызывало необходимость создания новой модифицированной модели садаптивным механизмом участия специалистов и ЛПР, характеризуемойследующими особенностями:1.
Используется единое информационное пространство, обеспечивающеевозможность интеграции для всех этапов ЖЦИ;2. Обеспечивается коллективное участие специалистов и ЛПР в процессепринятия решений;3. Представляется возможность учета индивидуальных особенностейпроектируемого изделия;334. Представляется возможность неоднократно осуществлять переходмежду разными этапами в прямом и обратном направлении;5. Используются многокритериальные алгоритмы, позволяющие найтирациональные согласованные варианты проектирования изделия.Модель длямногокритериальногоуправления проектированияТрадиционныемодели ЖЦИКонцепция ЖЦИОбщие знания опроектирование ипроизводстве,учет узкихособенностей дляпродукцииединоеинформационноепространство,взаимодействие всехучастников ЖЦИ,информационнаяподдержкаМетоды принятиярешенийметодымногокритериальнойоптимизацииСинтезДопустимыерешения,удовлетворяющихтребованиям всехучастников ЖЦИРис.
2.1. Построение модифицированной модели для управления процессоммногокритериального проектирования наукоемкого изделияНа основе предложенного похода разработана модифицированная модельЖЦ сложной наукоемкой продукции, включающая центральный этап,являющийся процессом синтеза ЖЦИ (Рис. 2.1). Данная модель называетсямоделью синтеза ЖЦИ [72, 69, 85, 73, 86].
Предложенная модель синтезаЖЦИ отражает связи между разными этапами и участниками ЖЦ. Самымважным этапом для данной модели является этап синтеза. Данный этапобеспечивает работу всех участников ЖЦИ в едином информационномпространстве, включающем информацию о функциональности, форме, составеи физическом поведении изделия. Подробная идея была изложена в работе [90].Необходимо отметить, что с увеличением учитываемых этапов ЖЦИ,повышается эффективность найденных вариантов для проектирования ипроизводствапродукции.Однако,расчетнаямодельприэтомбудетестественно усложняется.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
