122922 (689295), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Управління виробничим процесом займає центральне місце в системі керування підприємством та в системі його інформації. У той же час при плануванні процесу управління виробництвом і в ході його здійснення виникає ряд спірних питань, пов’язаних з тим, що вимоги, які пред’являються до виробничого процесу, є надзвичайно широкими.

Система інформаційних зв’язків в технологічних процесах відіграє одну з найважливіших ролей у виробництві. Це стосується як конвеєрного засобу виробництва, так і інших форм виробничого процесу.

Зупинимося детально на аналізі деяких видів технологічних процесів та необхідності їх інформаційного забезпечення, яке може бути побудованим як на традиційній системі обліку руху матеріальних потоків та супроводжувальної технологічної документації, так і з застосуванням сучасних методів інформаційного забезпечення на базі обчислювальної техніки.

Майже усі виробництва, у тому числі й приладобудівне, мають справу з власним виготовленням деяких деталей та вузлів з матеріалів та сировини, а також з напівфабрикатів або комплектуючих. В цьому виробництві використовуються потужності механічних цехів. Механічні цехи різних виробництв мають як традиційне обладнання, так і станки та установки з числовим програмним керуванням (ЧПК), які входять до складу обладнання цеху як окремі одиниці, так і у складі технологічних ліній. В обох цих випадках комплектації обладнання цеху установками або станками виникає потреба в інформаційному забезпеченні їх роботи відповідними програмами, за якими здійснюється технологічний процес з виготовлення деталей.

При цьому послідовність операцій технологічного процесу в такому підрозділі загального виробництва виглядає таким чином:

- надходження програмного забезпечення для виготовлення деталей певного виду;

- надходження сировини, матеріалів або напівфабрикатів для виготовлення цих деталей, його облік в автоматизованій інформаційній системі поетапного супроводження всього заводського виробничого циклу;

- встановлення (інсталяція) цього програмного забезпечення в обладнання та тестові виготовлення виробів за допомогою цих програмних пакетів;

- серійне (потокове) виготовлення деталей на обладнанні з ЧПК та проведення контролю параметрів технологічного процесу;

- вибірковий контроль якості виготовлених деталей із застосуванням автоматизованих методів технічного тестування;

- облік результатів виготовлення продукції на цьому етапі технологічного процесу та передача відповідних даних про проходження продукції на наступний етап виробничого процесу.

Процес виготовлення або деяких вузлів чи агрегатів продукції, або загальної збірки готового виробу може здійснюватися конвеєрним або звичайним засобами. При цьому послідовність операцій технологічного процесу в такому підрозділі загального виробництва виглядає таким чином:

- надходження програмного забезпечення для виконання технологічних операцій в умовах автоматизованого обладнання складального виробництва (наприклад, автоматизована система компанії Philips для збирання друкованих плат на базі товстошарової клеєної технології; автомати чи напівавтомати технології мікрозварки тощо);

- надходження комплектуючих, напівфабрикатів або вузлів для виготовлення цих агрегатів, блоків чи готових виробів; облік продукції, що надходить, в автоматизованій інформаційній системі по-етапного супроводження всього заводського виробничого циклу;

- встановлення (інсталяція) цього програмного забезпечення в обладнання та тестові виготовлення виробів за допомогою цих програмних пакетів;

- серійне (потокове) виготовлення деталей на автоматизованому чи працюючому в ручному режимі керування обладнанні та проведення контролю параметрів технологічного процесу;

- вибірковий, на базі методів статистичного аналізу, контроль якості виготовлених вузлів, агрегатів або готових виробів із застосуванням автоматизованих методів технічного тестування;

- облік результатів виготовлення продукції на цьому етапі технологічного процесу та передача відповідних даних про проходження продукції на наступний етап виробничого процесу, склад готової продукції та до АСУ виробництвом.

Управління виробничим процесом будується у відповідності з річним планом підприємства, якій ділиться на місячні завдання. Місячний

план-завдання (програма) містить інформацію про об’єм та асортимент накресленого випуску окремих видів продукції, про терміни і виробничі витрати.

Для визначення термінів випуску продукції необхідно мати інформацію про:

- робочий час, необхідний для виробництва продукції на окремих виробничих одиницях та агрегатах і машинах та який розраховується на основі норм витрат часу;

- тривалість і фази повного виробничого циклу;

- виробничі потужності;

- фондомісткість та потреби в інструментах для виконання виробничої програми;

- наявний парк машин і стан машинного обладнання і т.д.

Служба керування виробництвом (диспетчерська служба) повинна мати правильно розроблену та побудовану інформаційну систему, тому що це необхідно для безперебійного здійснення процесу виробництва. Диспетчерська служба повинна бути інформованою про всі суттєві моменти виробничого процесу з тим, щоб вона могла попередити можливі або несподівано виникаючі складності.

В системі управління виробничим процесом диспетчерська служба займає центральне місце і виступає у ролі оперативного інформаційного центру, куди надходить інформація про виробництво і пов’язані з ним проблеми. Диспетчерська служба цю інформацію групує та своєчасно передає органам, що приймають рішення. Управління виробничим процесом на заводах має у своєму розпорядженні у більшості випадків добре розроблену мережу диспетчерської служби. У центральної диспетчерської служби є цехові диспетчерські служби, у функцію яких входить отримання та передача інформації.

Однією з найважливіших умов ефективного керівництва виробничим процесом є обробка даних, що забезпечує отримання інформації у необхідному об’ємі та потрібної якості.

Для того, щоб виробництво могло враховувати всі тонкощі технологічного процесу, необхідно максимально механізувати обробку даних, використовуючи при цьому комп’ютерну техніку.

У процесі керівництва виробничим процесом постійно приходиться вивчати зворотні зв’язки, оскільки вони характеризуються системою взаємопов’язаних та взаємозалежних задач. Тому організацію та управління виробництвом доцільно розглядати як кібернетичну систему, що має свої особливості у приладобудівному виробництві [4].

Слід зауважити, що серед факторів виробництва надзвичайно важливе значення мають робоча сила та виробничі потужності, тому отримання інформації, що відноситься до них, вельми необхідно.

Інформація, що відноситься до наявності робочої сили, повинна бути різнобічною. Потреба у робочій силі, співвідношення жіночої та чоловічої праці, кваліфікованої, навченої або ненавченої робочої сили визначаються характером виробничого процесу, його технології. Характер виробництва висуває до працівника підвищені вимоги, які в умовах серійного виробництва зводяться до здатності працюючих здійснювати технологічний процес з використанням монотонної та важкої фізичної праці. Робота персоналу виробництва в умовах граничного напруження не може не впливати на якість

технологічних операцій, які виконують у процесі виробництва працюючі, та забезпечення стабільності якості промислової продукції.

Проведений аналіз інформаційних зв’язків в технологічних схемах промислових виробництв дозволяє переходити до подальших кроків у дослідженні технологічних систем у приладобудуванні.

4. Моделювання процесів з використанням методів лінійного і нелінійного програмування

Дану групу методів ще називають методами оптимального планування. 3 цієї назви і випливає їхня суть. Вона полягає в тому, що дослідник (аналітик) намагається досягти максимально корисного за складеним ним критерієм ефективності використання ресурсів при заданих обмеженнях на ці ресурси.

Цільовою функцією, як правило, бувають вимога максимізації або мінімізації. Обмеженнями моделей даного класу є символьне (у вигляді функцій) представлення обмеженості ресурсів.

Критерієм оптимальності розв'язку задач даного типу є максимум (мінімум) цільової функції на множині припустимих розв’язків

моделі – множині утвореної обмеженнями моделі.

З математичної точки зору, основна ідея, застосування методів даного класу, полягає у знаходженні оптимального поєднання ресурсів множинні припустимих планів. В залежності від форми цільової функції та вигляду обмежень методи поділяються на задачі лінійного та нелінійного програмування.

В задачі лінійного програмування цільова функція та обмеження лінійні. Множина допустимих рішень, в такому випадку – це опуклий многогранник. І задача оптимізації зводиться до перебору всіх крайніх точок даного многогранника.

В іншому випадку, якщо цільова функція або обмеження набувають нелінійного характеру, для знаходження оптимального розв'язку використовується принцип опуклості (увігнутості) задачі нелінійного програмування, яке гарантує досягнення глобального оптимуму на множині припустимих рішень.

Недоліки цього класу моделей очевидні.

1. Необхідність мати достатньо обмежень для утворення множини припустимих рішень. У випадку незадоволення даної вимога множина рішень стає необмеженою і зникає гарантія отримання оптимального рішення. Дуже часто, отримані розв'язки не мають економічного обґрунтування.

2. Необхідність мати чітко сформульовану цільову функцію – критерій якості отриманого розв'язку. Дуже часто його важко побудувати. До того ж існує небезпека, що побудована функція якості є суб'єктивною думкою дослідника, що може не відповідати дійсності. Отже, для отримання максимально якісного розв'язку необхідно вкласти максимум інформації про досліджуваний об'єкт у вигляді обмежень та скласти максимально об’єктивний критерій оцінки ефективності отриманої моделі.

5. Перспективи використання генетичних алгоритмів в САПР ТП

Система автоматизованого проектування технологічних процесів (САПР ТП) призначена для автоматичного проектування й нормування технологічних процесів виготовлення деталей машино-, приладобудування й інших виробництв, що мають у своєму складі механооброблюючі підрозділи (інструментальні, механоскладальні й т.п.). При цьому бажано найменше втручання людини в процес розробки технологічного процесу (ТП), що повинно забезпечити мінімізацію строків проектування.

Серед найбільше часто використовуваних методів автоматизованого проектування ТП варто виділити експертні системи (ЕС) і нейронні мережі (НС). До недоліків ЕС варто віднести велику їх залежність від людини технолога, який повинен указувати ЕОМ ключові вузли ТП, визначати послідовність технологічних операцій і т.д. Недоліком НС можна назвати довгий строк навчання й необхідність повторювати процес навчання для кожної нової базової деталі або вузла.

Згідно [9], генетичний алгоритм (ГА) – це евристичний алгоритм пошуку, використовуваний для рішення завдань оптимізації й моделювання шляхом послідовного підбора, комбінування й варіації шуканих параметрів з використанням механізмів, що нагадують біологічну еволюцію. Є різновидом еволюційних обчислень. Відмінною рисою генетичного алгоритму є акцент на використання оператора «схрещування», що робить операцію рекомбінації рішення-кандидатів, роль якої аналогічна ролі схрещування в живій природі.

Таким чином, використовуючи ГА можна навчити ЕОМ самостійно створювати нові ТП, значно скоротивши строки підготовки виробництва. При цьому немає необхідності в створенні бази даних з типовими деталями й вузлами, що значно спростить завдання створення такого САПР ТП.

5.1 Теоретична частина

ГА являє собою метод, що відбиває природну еволюцію методів рішення проблем, і в першу чергу задач оптимізації. Так автори [1, 2] вважають, що ГА – це процедури пошуку, основані на механізмах природного добору й спадкування. При природному доборі виживають самі пристосовані особини, при цьому ступінь адаптації залежить від набору хромосом конкретної особини, отриманого від батьків.

Завдання кодується таким чином, щоб її рішення могло бути представлене у вигляді вектора («хромосома»). Випадковим образом створюється деяка кількість початкових векторів («початкова популяція»). Вони оцінюються з використанням «функції пристосованості», у результаті чого кожному вектору привласнюється певне значення («пристосованість»), що визначає ймовірність виживання організму, представленого даним вектором. Після цього з використанням отриманих значень пристосованості вибираються вектора (селекція), допущені до «схрещування». До цих векторів застосовуються «генетичні оператори», створюючи в такий спосіб наступне «покоління». Особини наступного покоління також оцінюються, потім виробляється селекція, застосовуються генетичні оператори й так у циклі, поки не буде виконаний один із критеріїв зупинки алгоритму: знаходження глобального, або субоптимального рішення; вичерпання числа поколінь, відпущених на еволюцію; вичерпання часу, відпущеного на еволюцію.

У такий спосіб узагальнений алгоритм ГА буде складаються з наступних операцій:

1. Ініціалізація;

2. Оцінка;

3. Відбір;

4. Рекомбінація;

5. Якщо виконуються умови зупинки, то (кінець циклу), інакше (початок циклу).

Ініціалізація, тобто створення початкової популяції дозволяє сформувати відправну точку для роботи алгоритму. При цьому популяція найчастіше створюється шляхом довільного створення хромосом, навіть якщо вона виявиться зовсім неконкурентоспроможної, генетичний алгоритм однаково досить швидко переведе її в життєздатну популяцію. Підсумком першого кроку є популяція H, що складається з N особин.

Характеристики

Список файлов курсовой работы