pronikov_a_s_2000_t_3 (830968), страница 94
Текст из файла (страница 94)
Для процедур оптимального выбора требуется, как правило, солидная диалоговая поддержка, сильно зависящая от специфики выбранного метода. Компоненты интерфейса следующие: представление проектных вариантов (отображение структуры проектного варианта и критериальных оценок); отображение предпочтений на множестве проектных вариантов (по группам критериев и интегральная оценка — стратификация исходного множества). Эффективное включение САПР в деятельность проектировщика требует визуального отображения информационной модели проекта ОТО. Для визуализации параметрической компоненты используют: графическое отображение функциональных зависимостей и соотношений (графики, столбцовые и круговые диаграммы, гистограммы); табличное отображение связей, отношений, функциональных зависимостей, критериальных оценок. В ЗП ЗТП ИМА КР ОЗ пото ОСО ОСП ОТО ОЦ П ПВ ПО ПОТО ПТП РОО СВ Список сокращений — прием (вспомогательное движение рабочего органа) — задание на предварительное проектирование — задание на типовое проектирование — исходное множество альтернатив — компоновочное решение — общая задача ПОТΠ— определение состава оборудования — определение (задача) состава производственных подразделений — основное технологическое оборудование — обрабатывающие центры (группа) — переход — проектный вариант — проектная операция — подсистема основного технологического оборудования — проектные технологические процессы — распределение (задача) объектов обработки — сверлильные станки (группа) Глава 15.
МОДЮЛИРОВАНИЮ ПРОИЗВОДСТВ 15.1. Основы моделирования Задачи моделирования Современные производства ~ПР) характеризуются высокой сложностью, разнообразием и частой сменяемостью протекающих в них производственных и технологических процессов. Наибольшую прибыльность таких систем можно обеспечить за счет эффективности принятия решений при их создании и эксплуатации. Для этого нужны точные научно обоснованные методы анализа и синтеза производственных систем и протекающих в них процессов. Существующие методы в виде нормативных правил, объемных расчетов основаны на ряде упрощающих допущений и предположений реальных производственных ситуаций.
При проектировании это приводит к завышению расчетной производительности и потребностей в производственных ресурсах, при эксплуатации к неоптимальному использованию имеющихся ресурсов, созданию неоправданных резервов, большому объему незавершенного производства. Один из наиболее прогрессивных методов исследования производственных систем — моделирование. Этот метод широко используется на всех этапах проектирования и управления, что приводит к необходимости разработки и исследования разнородных моделей и применения различных методов моделирования.
Основными особенностями применения моделирования к анализу и синтезу производств являются: учет всей совокупности процессов, отражающих деятельность предприятия на всех этапах его жизненного цикла; использование, кроме моделей и систем моделирования, инструментальных программных средств и сред их создания; использование новейших направлений моделирования, связанных с интеллектуализацией систем моделирования. Проведение исследований на натурных объектах обладает существенными недостатками. Полученные при этом характеристики и зависимости относятся только к определенному моменту функционирования ПР, к определенной структуре и узкой области изменения параметров. Расширение области исследований невозможно без нарушения планового протекания производственного процесса. Проектируемые ПР, как правило, не имеют своих уже функционирующих аналогов.
Наблюдения над реальной системой позволяют в лучшем случае получить материал для проверки гипотезы. Машинное моделирование дает значительно больше для исследователя. Ни одна модель не может отражать всех свойств моделируемого объекта, но, создавая модель, исследователь строит формальное описание объекта в соответствии с поставленными целями, задачами и возможностями.
Анализируя через поведение модели поведение системы, исследователь может анализировать свойства объекта, его характеристики, условия функционирования в более широкой области, чем при анализе действующих производств. 500 Возможность моделирования ПР основана на том, что они являются объектами искусственного происхождения, образ которых, т.е. фактически их модель, создается исследователем до создания реального объекта. Задача состоит в том, чтобы формализовать описание этого образа.
Моделирование при разработке и анализе ПР имеет различное конечное назначение: экспертная оценка качества функционирования полученного окончательного проектного решения ПР; выбор наилучших решений структур, параметров систем, алгоритмов управления при проектировании ПР и их систем; определение оптимальных маршрутных технологических процессов при изготовлении одного изделия или группы изделий; определение работоспособности принимаемых решений и наличие критических ситуаций; определение и оценка показателей функционирования спроектированной системы; оценка динамики функционирования системы на определенном отрезке времени (например, начальном периоде или после переналадки) при изменении параметров системы; проверка адекватности одной модели по результатам моделирования на другой; формирование рабочей модели по результатам моделирования исследовательской модели; экспериментальное исследование взаимодействий и логики функционирования подсистем АПС; использование имитации для обучения персонала.
Применение моделирования действующих производств позволяет определить границы работоспособности системы, возможность возникновения аварийных, тупиковых ситуаций, предотвратить возможность появления таких ситуаций в реальном производстве. При эксплуатации ПР моделирование позволяет прогнозировать результаты управления и на этой основе выбирать лучшее при наличии случайных отклонений производственного процесса от планового.
Применение моделирования полезно для создания перспективных ПР, их структур, компоновок, организации их производств. Моделирование на этапах проектирования позволяет избежать значительных потерь от создания неэффективных производств, производств, допускающих непредсказуемые последствия в экстремальных ситуациях, подтвердить правильность проектных решений, находить наиболее рациональные с точки зрения конечного результата решения (технологические, технические, организационные, управленческие). В связи с этим моделирование ПР является необходимым этапом проектных работ, а при пуске каждого предприятия целесообразно иметь и ее проверенную на адекватность модель.
В технологии моделирования можно отметить два аспекта. С одной стороны, для создания эффективных систем моделирования требуется разработка сложного программно-математического обеспечения, что является прерогативой специалистов-математиков высокого класса. С другой стороны для разработки прикладных моделей, целенаправленного проведения экспериментов, их планирования, настройки моделей на решение конкретных задач, анализа результатов моделирования и коррек- 501 тировки планов проведения экспериментов требуются глубокие знания прикладной области.
Современное развитие технологии моделирования направлено на создание такого аппарата, которым самостоятельно может пользоваться специалист в проблемной области; например, в области проектирования и исследования ПР. Но для этого он должен помимо обычного знания прикладных задач хорошо знать и владеть методами моделирования, знать особенности и характеристики различных систем, быть знакомым с математическими и технологическими принципами их построения, владеть технологией проведения машинных экспериментов на ЭВМ и научными методами обработки результатов экспериментов.
Компьютерно-интегрированные производства По проблемам автоматизации производств имеется большое количество литературы, выпущены нормативные документы и стандарты, в том числе и терминологические. Однако устоявшихся понятий, терминов, обозначений ни в России, ни в мире не существует, что часто приводит к разному пониманию существа вопросов.
С целью устранения неясностей мы будем придерживаться терминологии, приводимой в тексте. Под КИП мы будем понимать производственную систему на уровне цеха, предприятия, виртуального предприятия, в которой все операции с информационными потоками по всем этапам производственной деятельности предприятия (ПДП) автоматизированы на основе компьютерных технологий. При этом материальные потоки могут быть, как автоматизированы так и не автоматизированы. КИП состоит из (рис.15.1): производственно-технологического комплекса (ПТК), производственно-строительного комплекса (ПСК), автоматизированных систем: подготовки производства (АСПП), системы оперативного управления (СОУ), управления производством (АСУП).
Оперативное управление ПТК осуществляет система оперативного управления (СОУ), функциональными задачами которой являются: оперативное планирование; диспетчерское управление; управление основным и вспомогательным оборудованием. ПТК вместе с СОУ образуют автоматизированную производственную систему (АПС). Совокупность всех систем подготовки и управления образуют интегрированную систему автоматизации (ИСА) производственной деятельности предприятия. На современном уровне автоматизации такая система обязательно включает элементы интеллектуализации и определяется как интеллектуальная корпоративная информационная система (КИС) управления ПДП. В зависимости от уровня автоматизации АПС могут быть совокупностью отдельных станков с ручным управлением или СЧПУ, совокупностью гибких производственных модулей, ячеек, автоматических линий или, наконец, гибкой производственной системой (ГПС).
ГПС вЂ” переналаживаемая автоматизированная производственная система, в которой реализована комплексная автоматизация как информационных, так и материальных потоков на уровне производственного участка, линии, ячейки. Современное предприятие в своей деятельности связано со многими другими предприятиями: смежниками, изготовителями и поставщиками комплектующих изделий, заказчиками и другими.
Время согласования с 502 КИС (ИСА) !атею ю ю юеююеюе $~~уюююе ма е юююею ю еююеюе ° ! ! ! ! ! АСПП/ АСУП ! . ! ! ! . ! ! ! ! ! "-! ! ! ! ! ! ПТК ПСК ! $ ! ! ! ! Ъ ! $амюювв м ю ю ° ююю те эеюю ю юе ° ° $ АПС':::::::.;: Рис. 15.1. Состав КИП ними производственных вопросов влияет на общее время выполнения заказа, а его уменьшение требует в первую очередь автоматизации общих информационных потоков.
Такая совокупность организационно самостоятельных предприятий, но информационно связанных между собой для выполнения определенных заказов, представляет собой виртуальное предприятие (ВП). Для создания нового, особенно сложного наукоемкого изделия, необходима первоначальная разработка модели, реализующего его ВП. Она должна включать все необходимые ресурсы для его создания и состав производств, предприятий для их реализации. 503 Представление и описание производственных данных Для того чтобы обеспечить интеллектуальную поддержку всех производственных функций предприятия, необходимо разработать большое количество моделей.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
