Введение к работе
Актуальность темы. В условиях рыночных отношений.главным путем выхода отечественной промышленности из кризиса является увеличение эффективности производства за счет повышения качества выпускаемой продукции. Перспективным направлением решения этой проблемы является организация компьютерно-интегрированных производств, в качестве одной из составляющих которых выступают роботизированные технологические комплексы (РТК) дуговой сварки. Эффективность использования РТК дуговой сварки во многом зависит от оптимальности их структур, выбираемых на стадиях проектирования и модернизации.
В настоящее время при оптимизации структур РТК дуговой сварки используются однокритериальные задачи, в которых в качестве критерия предлагается максимум экономической эффективности функционирования комплекса, или, в лучшем случае, двух - трехкритериальные задачи с дополнительными критериями, такими как: коэффициент готовности, степень загрузки РТК и ряд других. При этом в качестве ограничений обычно выступают затраты на разработку и внедрение. Для решения указанных выше задач, как правило, используются классические методы, реализуемые на ЭВМ, которые зачастую не обеспечивают заданной точности и требуют для своей реатазации больших затрат машинного времени.
Необходимость построения эффективных структур РТК дуговой сварки, ограниченность используемых при их проектировании задач и методов их решения обусловили актуальность темы исследования.
Диссертационная работа выполнена в рамках темы "Повышение качества управления производством на основе автоматизированных методов контроля и оперативной диагностики", входящей в комплексную программу фундаментальных исследований по проблемам машиностроения, механики и процессов управления РАН (№ гос. регистрации 01.960.0 04382).
Цель работы - повышение эффективности производства на основе применения структур РТК дуговой сварки, полученных в результате использования интерактивной многокритериальной оптимизации и методов имитационного моделирования.
Методы и средства исследования. В работе были использованы методы кластерного анализа, распознавания образов, многокритериальной оптимизации и имитационного моделирования структур РТК дуговой сварки.
Научная новизна работы состоит в создании методики интерактивной многокритериальной оптимизации, повышающей эффективность проектирования и обеспечивающей построение оптимальных
структур РТК дуговой сварки, базирующейся на использовании методов кластерного анализа, распознавания образов, решения многокритериальной задачи нелинейного дискретного программирования и имитационного моделирования.
Практическая ценность. На основе предложенной методики интерактивной многокритериальной оптимизации структур РТК дуговой сварки разработан программно-информационный комплекс по формированию оптимальных структур РТК, обеспечивающий минимальные затраты на производство продукции при заданном уровне ее качества. Предлагаемый программно-информационный комплекс реализован в программной среде Delphi 5 и ориентирован на операционную систему Windows 95/98.
Реализация результатов работы. Результаты работы внедрены на Саратовском заводе резервуарных металлоконструкций. Их использование позволило повысить производительность труда в 1,9 раза, снизить потери от брака на 24% и сократить затраты на производство основной номенклатуры изделий на 6-8%.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались:
на ежегодных научно-технических конференциях СГТУ в 1997-1999гг.;
на международном коллоквиуме IASS (Саратов, 1995);
на региональной научно-технической конференции «Аналитическая теория автоматического управления» (Саратов, 1997);
на международной конференции «Проблемы и перспективы прецизионной механики и управления в машиностроении» (Саратов, 1997);
на международной конференции «Проблемы управления и моделирования в сложных системах» (Самара, 1999) .
Публ и наци и. По материалам диссертации имеется 7 публикаций и
3 отчета по НИР, прошедших государственную регистрацию.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения,
4 глав и заключения, изложенных на 128 с, списка литературы из 121
наименования, 33 рисунков, 26 таблиц и 2 приложений на 16 страницах.