Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Костюк Игорь Васильевич

Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии
<
Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Костюк Игорь Васильевич. Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии : диссертация ... кандидата технических наук : 05.13.06 / Костюк Игорь Васильевич; [Место защиты: Кам. гос. инж.-экон. акад.].- Набережные Челны, 2009.- 164 с.: ил. РГБ ОД, 61 10-5/1193

Содержание к диссертации

Введение

1 Формирование основных положений и требований к интеллектуальной информационной системе инструментообеспечения на машиностроительном предприятии 10

1.1 Решение задач инструментообеспечения в интегрированных системах управления машиностроительных предприятий 10

1.2 Применение подходов Tool Management и CALS-технологии при формировании инструментообеспечения на машиностроительном предприятии 12

1.3 Анализ автоматизированных систем инструментообеспечения и методов подхода к разработке интеллектуальной надстройки на их основе 17

1.3.1 Методы формирования базы знаний применительно к построению автоматизированной системы инструментообеспечения 18

1.3.2 Методы ведения базы прецедентов автоматизированной системы инструментообеспечения 22

1.3.3 Методы математического моделирования для решения задач инструментообеспечения

1.3.4 Методы классификации и кодирования инструмента в системе инструментообеспечения

1.4 Анализ стандартов машиностроительных предприятий применительно к системе инструментообеспечения

1.5 Постановка задач исследования 34

2 Системный подход к разработке интегрированной информационной системы инструментообеспечения в рамках машиностроительного предприятия 37

2.1 Формирование функциональной модели системы инструментообеспечения на основе стандартов машиностроительных предприятий с учетом распределения по автоматизированным рабочим местам

2.2 Элементы интегрированной системы 41

2.3 Внешние условия реализации 43

2.4 Формирование структуры интегрированной системы управления инструментообеспечением на основе базы знаний 44

2.5 Последовательность управления инструментообеспечением

в автоматизированной информационной системе в соответствии с CALS-технологией 46

2.6 Формирование информационных потоков в автоматизированной системе инструментообеспечения

2.7 Выводы 50

Верхний аналитический уровень. Интеллектуальная поддержкаавтоматизированной системы инструментообеспечения .

3.1 Формирование базы знаний автоматизированной системы инструментообеспечения

3.2 Разработка организационных правил в базе знаний 55

3.3 Модель ведения базы прецедентов в рамках базы знаний 59

3.4 Поиск схожих задач в базе прецедентов 61

3.5 Информационное сопровождение «жизненного цикла» инструмента 34

3.5.1 Статическая часть кодификатора инструмента 66

3.5.2 Динамическая часть кодификатора инструмента 69

3.6 Выводы 72

Нижний уровень. Управление инструментообеспечением на основе методик формирования сводной спецификации и мониторинга изготовления и использования инструмента на этапах «жизненного цикла» 78

4.1 Методика формирования потребности и программы выпуска инструментов для сводной инструментальной спецификации . 73

4.2 Методика формирования сводной инструментальной спецификации

4.2.1 Выбор способа обеспечения инструментом 79

4.2.2 Выбор поставщиков инструмента 81

4.2.3 Математическая модель расчета технико-экономических

показателей для технологических процессов изготовле-ния инструмента 82

4.3 Методика планирования изготовления инструмента 87

4.3.1 Выбор оптимального технологического маршрута из альтернативных

4.3.2 Выбор оборудования по технологическим маршрутам 90

4.3.3 Имитационное моделирование изготовления инструмента

4.4 Мониторинг процессов изготовления и использования инструмента

4.5 Выводы 99

5 Апробация программного комплекса «Автоматизированная информационная система CLASS «Управление инструментообеспечени-ем»» на примере технологических процессов машиностроительных предприятий CLASS

5.1 Структура программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» 101

5.2 Пример реализации базы знаний в рамках программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» 103

5.3 Апробация методик и работы автоматизированной информационной системы при формировании производственного заказа на машиностроительном предприятии ОАО «КАМАЗ» 108

5.4 Апробация методик и работы автоматизированной информационной системы при формировании производственногозаказа на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» 119

5.5 Выводы 124

Заключение 125

Список использованной литературы 127

Приложения 136

Введение к работе

Информационная система инструментообеспечения, действующая сегодня на большинстве машиностроительных предприятий, не учитывает требований современного эффективного управления. В ней отсутствует централизация функции обеспечения инструментом всех подразделений предприятия; неэффективна логистика инструмента; документированное отображение процессов управления не упорядочено и не соответствует реальным действиям персонала управления. В связи с этим предприятие несет большие потери, связанные с неаргументированно завышенным запасом инструмента, имеет высокий уровень скрытых потерь, срывает сроки выполнения основного заказа, имеет неудовлетворительное качество планирования и контроля потребности в инструменте.

Построение автоматизированной системы управления инструментообеспече-нием в рамках единой интегрированной системы предприятия является актуальной задачей, т.к. инструмент - важнейший элемент производства, определяющий уровень технологического процесса, а, следовательно, и качество выпускаемой продукции, производительность труда и адекватную себестоимость. Именно поэтому, отслеживая и контролируя весь путь инструмента, можно иметь большее количество рычагов управления производством.

Реализация полнофункциональной автоматизированной системы управления инструментообеспечением предполагает очень большой объем работы, она сложна и с технической, и с научной точек зрения, т.к. одновременно в процессе участвует большое количество подразделений предприятия, часть из которых территориально удалены друг от друга. Большую роль в эффективности инструментообеспечения играет правильно организованный процесс обработки и обмена информацией, использование уже существующих систем управления, как в рамках самой системы, так и в целом на всем предприятии.

Разработка и внедрение интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления инструментообеспечением обеспечит самосовершенствование на основе базы знаний и использование накопленного опыта в рамках конкретного машиностроительного предприятия. Это повысит эффективность прини-

7 маемых решений, приведет к сокращению затрат, своевременному обеспечению

необходимым инструментом в требуемом количестве в зависимости от планов производства продукции, к «прозрачности» движения информационных и материальных потоков от возникновения потребности в обеспечении инструментом до его утилизации, позволит оптимизировать запасы инструмента.

Имеющиеся нерешенные проблемы определяют актуальность работ по созданию такой системы инструментообеспечения.

Цель исследования: повышение эффективности функционирования системы инструментообеспечения машиностроительного производства за счет разработки интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:

  1. Исследовать основные подходы и методы построения автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии на основе базы знаний.

  2. Предложить структуру интегрированной системы инструментообеспечения и интеллектуальную поддержку на основе базы знаний и системы ведения прецедентов, обеспечивающую управление инструментом в соответствии с CALS-технологией с учетом существующих систем управления предприятия и стандартов инструментообеспечения.

  3. Разработать методику кодификации инструмента в соответствии с CALS-технологией.

  4. Разработать методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на этапах подготовки и управления производством.

  5. Разработать методику и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапе подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения.

6. Разработать алгоритмы и на их основе программный комплекс, реализующие разработанные методики инструментообеспечения и мониторинга изготовления и использования инструмента.

В процессе диссертационного исследования получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

  1. Модель базы знаний интеллектуальной надстройки автоматизированной системы управления инструментообеспечением на основе предложенной структуры базы, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с CALS-технологией. При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспечением в автоматическом режиме.

  2. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента.

  3. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении жизненного цикла инструмента в соответствии с особенностями применения CALS-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений.

4. Методика формирования сводной инструментальной спецификации на
основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения ин
струментом и расчета технико-экономических показателей на основе метода мно
гокритериальной оптимизации.

Практическая полезность работы:

1. Разработана структура единой интегрированной системы управления,

обеспечивающая управление инструментообеспечением на основе базы знаний в

соответствии с CALS-технологией и учитывающая возможность интеграции в единую информационную систему машиностроительного предприятия.

  1. Разработана методика и алгоритм формирования программы выпуска инструмента, основанная на правилах расчета потребности в инструменте.

  2. Разработана методика планирования изготовления инструмента и корректировки в реальном масштабе времени на основе имитационного моделирования в виде «цветных» сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов и методика выбора технологических маршрутов по интегральному технико-экономическому показателю на этапе подготовки производства.

  3. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по интегральному технико-экономическому показателю применительно к системе инструментообеспечения. Разработана математическая модель расчета технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента.

  4. Разработан программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009), реализующий методики инструментообеспечения и мониторинг выбора и использования инструмента (АКТ №1 от 14.10.2009).

Применение подходов Tool Management и CALS-технологии при формировании инструментообеспечения на машиностроительном предприятии

Для решения задач инструментообеспечения на машиностроительном предприятии было решено использовать современные подходы управления Tool Management и CALS-технологии.

Основой подхода CALS-технологии является использование комплекса единых информационных моделей, стандартизация способов доступа к информации и ее корректной интерпретации [13-14]. Информационное взаимодействие субъектов, участвующих в непрерывной информационной поддержке жизненного цикла изделия, должно осуществляться в едином информационном пространстве. Для унификации процессов представления и обмена информацией разработан ряд стандартов ГОСТ Р ИСО 10303 [15], базирующихся на международном стандарте STEP. Использование CALS-технологий на машиностроительном предприятии было рассмотрено в работах [16-18]. Однако разработанные авторами подходы и методики используются для продукции машиностроительного производства и не рассматривают инструмент как изделие.

Подход Tool Management к автоматизированному инструментообеспечению широко известен на страницах мировой технической литературы [19-32]. Наибольший вклад в данное направление привнесли именно труды отечественных и зарубежных ученых: Fred Mason, Гречишникова В.А., Локтева А.А., d.Veeramani , R.V.Narang, Robert de Souza, Goetz Marczinski, Yarning Zheng, Ame Bilberg, Leo Alting, Gray A.E., Seidman A., Stecke, K.E., A.Turkcan, M.S.Akturk, R.Storer, Graver T.W, Mc.Ginnis L.F.. Зарубежные журналы, такие как: International Journal of Production Research, International Journal of Flexible Manufacturing Systems, Journal of Manufacturing Systems, Journal of Operations Managements регулярно поднимают проблемы инструментообеспечения на машиностроительных предприятиях.

Понятие компьютерного инструментообеспечения (Computerized Tool Management) в металлообрабатывающем производстве использовали еще в 80-х годах Fred Mason [19], Гречишников В.А.[32]. Описанный подход инструментообеспечения включает в себя следующие ключевые моменты: управление приобретением и закупкой инструмента; управление складированием инструмента; оперирование заданием параметров инструмента; управление фактическим перемещением инструмента; контроль использования инструмента; управление загрузкой/выгрузкой инструмента; мониторинг использования инструмента и оперирование информационным сопровождением инструмента. Главная цель данного метода - минимизация затрат на инструментообеспечение.

Подход Tool Management основан на требованиях своевременной поставки; улучшении загрузки станка; увеличении производительности; оптимизации процесса обработки; сокращении затрат не только непосредственно на инструмент, но и всего остального состава затрат производства. Таким образом, данный подход подразумевает полный контроль и управление инструментом на всех стадиях его жизненного цикла.

Современные требования по эффективному управлению предприятием подразумевают использование программных продуктов систем инструментообеспечения (СИО), реализующих данный метод. Среди возможных альтернативных программных продуктов в своих работах [20] авторы отдают приоритет системам инструментообеспечения, обеспечивающим интеграцию в единую информационную систему (СІМ). В рамках единой информационной системы такой продукт должен обеспечивать взаимодействие с каждой из подсистем управления предприятием: САПР H(CAD), АСТПП(САРР), АСУПР(САМ), CAQC(ACYK), MRP ІІ(ППС), управление цепочками поставок (УЦП). Были рассмотрены предлагаемые авторами представления структуры информационной системы [20-21]. В процессе анализа данные подходы были объединены и представлены в виде общей структурной схемы взаимодействия (рис. 1.1).

Такая структура позволяет управлять инструментом, вести мониторинг в режиме реального времени на всем протяжении жизненного цикла инструмента при постоянно меняющихся условиях на предприятии. Р. Наранг определил, что важным элементом, обеспечивающим интеграцию такого программного продукта системы инструментообеспечения, должна стать база данных. Использование единой интегрированной базы данных было рассмотрено в работе Р. Наранг [22] и сформированы следующие функциональные преимущества: стандартизация инструмента; минимизация резервирования инструмента; оптимизация выбора инструмента; предоставление всесторонней информации по инструменту и режимам резания.

На основе базы данных им была разработана функциональная модель и диаграмма потоков данных системы, отражающая концепцию управления инструментом. Однако предложенная автором база данных системы инструментообеспече 15 ния не обеспечивает информационное сопровождение инструмента с учетом CALS-технологии.

Внедрение программного продукта системы инструментообеспечения на машиностроительном предприятии не может покрыть всех функциональных требований подхода Tool Management. Целесообразность использования как программных, так и аппаратных средств, в рамках системы инструментообеспечения было рассмотрено в работах Г. Маржински [23]. Аппаратные средства обеспечивают автоматизированное хранение инструмента, системы идентификации и средств калибровки и настройки инструмента. Программно-технические комплексы, объединяющие оба эти компонента, позволяют покрыть все задачи, возникающие перед системой инструментообеспечения.

Разработка организационных правил в базе знаний

Система кодификации инструмента представляется как часть интеллектуальной поддержки, позволяющая обеспечить комплексную поддержку и управление инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений при формировании сводной инструментальной спецификации.

Нижний технологический уровень предназначен для формирования управленческих решений машиностроительного производства. Данный уровень обеспечивает управление инструментообеспечением на основе методик формирования сводной спецификации и мониторинга изготовления и использования инструмента на этапах «жизненного цикла». Таким образом, обеспечивается контроль и ответственность за выполнение каждого управленческого решения и системы управления в целом. Из состава нижнего уровня можно исключить любой этап «жизненного цикла» и выполнять его опытным техническим персоналом «экспертно». При этом работа всей системы будет по-прежнему возможна как в автоматическом режиме, так и при формировании базы знаний, на любом этапе «жизненного цикла» выполнение работы возможно в диалоговом режиме экспертно.

Были выделены, укрупненно, следующие этапы взаимодействия в соответствии с последовательностью жизни инструмента: Автоматизированное проектирование технологических процессов (САПР ТП) с целью обмена нормативно-справочной информацией и технологическим процессом по проектируемым изделиям на этапах подготовки и проектирования процессов инструментообеспечения. Примером такой системы на машиностроительном предприятии ОАО «КАМАЗ» является модуль PLM-системы Teamcenter Engineering, который имеет открытую многоуровневую архитектуру и открытые интерфейсы программирования. Управление предприятием (ERP-система) на этапах планирования и обеспечения инструментом. Данный уровень предоставляет информацию по актуальным заказам изготовления деталей, показателям деятельности поставщиков и другим данным. Примером такой системы на машиностроительном предприятии являются SAP R3, 1С, BAAN (Infor). Система управления производством (MES-система) на этапах изготовления, эксплуатации и утилизации инструмента. Интеграция с такой системой (например, PLM-системы Teamcenter Manufacturing) обеспечивает обратную связь от реального производственного процесса.

Методика формирования потребности и программы выпуска инструментов для сводной инструментальной спецификации

Считывание информации осуществляется из MES-системы, обеспечивающей обратную связь инструментального производства. Получение первичной информации по оборудованию ведется в полуавтоматическом режиме, т.к. подтверждение и контроль полученных данных выполняет человек. Хранение всей информации предполагается в базе знаний.

Система, с учетом введенных отклонений, обеспечивает пересчет оперативного расписания и коррекцию общего план-графика работ.

Наличие данного контура мониторинга в системе позволяет не только обеспечивать устойчивость выполнения заданий по плану даже при возникновении возмущений в технологической среде, но также вносить в существующие планы выпуска новые изделия и оперативно реагировать на изменение сроков выпуска некоторых изделий. При каждом дополнении плана выпуска по номенклатуре или изменении сроков выпуска происходит пересчет план-графика работы всего цеха по тому же порядку, который был описан выше.

Мониторинг организации сборки и настройки на размер сборного инструмента, дальнейшей выдачи его пользователям через автоматизированную систему обладает рядом преимуществ [85]. Система позволяет оптимизировать затраты, благодаря точному контролю за расходом инструмента. Постоянный доступ ко всем хранимым инструментам снижает затраты на обслуживающий персонал. Исключаются простои, уменьшается время, требуемое для получения инструментов.

Контроль на этапах разборки, чистки и дефектовки инструмента позволяет: обеспечивать полное использование ресурсов инструмента; не допускать использование непригодного инструмента; опосредованно контролировать другие параметры технологического процесса (режимы резания, качество заготовки и т.д.); осуществлять первичный анализ причин отказа, характера и величины износа, периода стойкости; корректировать технологический процесс.

Использование инструмента в реальном производстве может отличаться: от условий, которые были заложены в технологическом процессе. Технические характеристики инструмента, заявленные производителем, также могут быть завышены. Мониторинг использования инструмента обеспечивает выполнение следующих функций: корректировку технико-экономических показателей поставщика; корректировку технических характеристик инструмента в базе знаний; корректировку программы выпуска на недостающие или избыточные РГНСТ-рументы по данному технологическому процессу. Получая данные по реальному износу инструмента, техническим условиям его использования данный модуль позволяет скорректировать как технико-экономические показатели поставщиков инструмента, так и заранее сформировать заказ на не достающий в производстве инструмент. Сбор данных выполняется аналогично мониторингу изготовления, но для машиностроительного производства. Таким образом, система работает в режиме реального времени, постоянно корректируя процессы инструментообеспечения и оперативно отслеживая поступление новых заявок на производство, т.е. реагирует на изменения как внутреннего, так и внешнего характера. 1. На основе правил расчета потребности в инструменте, стандартов предприятия и обратной связи с рабочих центров разработана методика формирования программы выпуска инструмента для создания сводной инструментальной спецификации. 2. Разработана математическая модель расчета технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента, которая позволяет учитывать актуальное состояние инструментального производства. 3. На основе математических моделей выбора способа обеспечения инструмента, выбора поставщиков и математической модели расчета технико-экономических показателей изготовления разработаны методика и алгоритм формирования сводной инструментальной спецификации, позволяющей учитывать альтернативные варианты поставок в условиях непрерывно меняющихся внешних и внутренних факторов. 4. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по набору технико-экономических показателей применительно к системе инстру-ментообеспечения. 5. Методика планирования изготовления инструмента на основе математических моделей в виде цветных сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов учитывает выбор технологических маршрутов по комплексу технико-экономических показателей и позволяет планировать изготовление инструмента на этапах подготовки и эксплуатации. 6. Разработанные методики и алгоритмы образуют теоретическую основу для автоматизированной информационной системы инструментообеспечения машиностроительного производства.

Апробация методик и работы автоматизированной информационной системы при формировании производственного заказа на машиностроительном предприятии ОАО «КАМАЗ»

Дополнительный экономический эффект дает анализ работы инструментов от различных поставщиков. В результате сравнения набора технико-экономических показателей программный комплекс предложил пластину «Sandvik COROMANT». Практический анализ данного предложения производился в ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» при изготовлении по 2000 штук деталей «Кольцо манжеты 6520-3103050». Согласно составленному протоколу (Приложение Ж), экономический эффект при одинаковых режимах резания составляет 181,1 руб., а при максимальных режимах 7025,37 руб. на 2000 деталей.

Использование инструмента в реальном производстве может отличаться от технологических условий, которые были заложены в технологическом процессе. Получая данные по реальному износу инструмента, техническим условиям его использования данный модуль позволяет: вести корректировку показателей поставщиков; определять фактические характеристики инструмента и нормы расхода; формировать программы выпуска на недостающие или избыточные инструменты (рис. 5.13). 1. Разработан программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009), реализующий методики инструментообеспечения и мониторинг изготовления и использования инструмента. 2. Проведена апробация работы программного комплекса на примере детали «Крестовина межосевого дифференциала» машиностроительного предприятия ОАО «КАМАЗ». 3. Осуществлена проверка эффективности данного программного комплекса на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» при изготовлении деталей «Шкворень» (№ 6520-30010019) (Акт использования №1 от 14.10.2009), «Кольцо манжеты 6520-3103050». 4. Было установлено, что экономия затрат по инструменту в формируемых заказах составляет 12,7%, или 2320,06 руб. на 1000 деталей «Шкворень». В результате выполнения диссертационной работы решены задачи, имеющие существенное значение. 1. Предложена структура единой интегрированной системы управления на основе интеллектуальной поддержки, включая базу знаний и систему ведения прецедентов, обеспечивающая управление инструментообеспечением в соответствии с CALS-технологией и учитывающая интеграцию в нее существующих систем управления предприятия и стандартов по инструментообеспечению машиностроительного предприятия. 2. Модель базы знаний разработана на основе структуры базы прецедентов, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с CALS-технологией. При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспечением в автоматическом режиме. 3. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента, разработана для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента. 4. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении инструмента по всему жизненному циклу, разработана в соответствии с особенностями применения CALS-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений при формировании сводной инструментальной спецификации. 5. Разработаны методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения инструмента и имитационного моделирования в виде цветных сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов. Разработана математическая модель расчета производственных технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента. Методика планирования изготовления инструмента учитывает выбор технологических маршрутов по комплексу технико-экономических показателей. 6. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения, основанная на методе ранжирования, кластерном подходе при выборе оборудования. 7. Предложенные методики и алгоритмы реализованы в виде программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009). Осуществлена проверка эффективности программного комплекса на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» (г. Набережные Челны) при формировании производственного заказа на изготовление деталей «Шкворень» (АКТ №1 от 14.10.09), «Кольцо манжеты 6520-3103050», а также на примере детали «Крестовина межосевого дифференциала» машиностроительного предприятия ОАО «КАМАЗ». В результате сравнения полученных значений по сформированным заявкам на инструмент на заводе ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» с экспертными данными было установлено, что полученный экономический эффект формируемых заказов составил 12,7%, или 2,32 руб/дет.

Похожие диссертации на Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии