Введение к работе
Актуальность темы.
Разработка и внедрение интегрированных производств является эффективным средством сокращения сроков освоения продукции от создания опытного образца и опытных серий до организации массового производства. В настоящее время наиболее рациональный путь создания интегрированных производств связан с планомерным наращиванием технологических мощностей и структуры отдельных составных частей.
Особое место в интегрированном производстве занимают управляемые подсистемы, структурные компоненты которых связаны многономенклатурным материалопотоком, пронизаны многонаправленными информационными связями и объединены системой управления. Функционирование таких подсистем подвержено различного рода возмущениям, являющимся причиной нестационарностей, приводящих к устойчивому дрейфу структуры и параметров локальных технологических систем.
В настоящее время анализ состояния производственной системы в условиях воздействия неконтролируемых внутренних и внешних возмущений, 'имеющих вир;1 енную стохастическую природу, осуществляется разнообразными, как правило эвристическими средствами. Вместе с тем точный, аналитический анализ технологической системы, функционирующей в условиях нестационарностей, с целью обеспечения требуемого быстродействия принимаемых решений в контуре управления, является достаточно важной задачей. Кроме того, верификация система управления на реальном объекте не только сопряжена со значительными трудностями, но и экономически нецелесообразна, особенно в условиях развивающихся рыночных отношений. Наконец, важной с практической точки зрения является задача анализа и выбора варианта управления, обеспечивающего наилучший производственный эффект.
Таким образом, актуальность темы исследования продиктована необходимостью создания средств моделирования и анализа, обеспечивающих выбор рациональных вариантов управления технологическими системами, функционирующими в условиях воздействия факторов нестационарности.
Тематика диссертационной работы связана с реализацией научно-технической проблемы 0.80.02 (задание 35.01.08 II), соответствующих разделов КДП департамента электронной промышленности по созданию автоматизированных и автоматических производств на предприятиях в 1986-95 гг. и является составной частью научного направления Воронежского государственного технического универси-
гета "Разработка САПР, роботов, ГАИ".
Целью работы яляется разработка аналитических, алгоритмических и программных средств моделирования и анализа технологических систем с учетом факторов нестационарности, как основы обеспечения требуемого уровня качества управления.
Исходя из данной цели, в работе определены следующее вадачи исследования:
разработка формальных средств, позволяющих с единых позиций анализировать последствия воздействии как внутренних, так и внешних неконтролируемых источников возмущений на работу системы;
осуществление в рамках системы управления средствами имитационного моделирования рационального выбора параметров алгоритма установления соединения технологических объектов с центром управления;
равработка методов и алгоритмов, обеспечивающих верификацию сформированного варианта управления методами полунатурного моделирования, позволяющими учесть последствия воздействий внутренних и внешних возмущений;
создание средств параметрической идентификации системы управления автоматизированной транспортно-складской системы (АТСО) в рамках цеха изготовления корпусных изделий видеомагнитофонов иа полистирола и участка сборки лентопротяжных механизмов (ЛПМ).
Методы исследования. В работе использованы методы системного анализа, математического и функционального аналива, имитационного моделирования, теории вероятностей и математической статистики, массового обслуживания.
Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новиьной:
разработаны аналитические модели материальных и информационных компонент производственной системы, позволяющие анализировать последствия воздействия внутренних и внешних возмущений;
разработаны имитационные средства рационального выбора параметров способа установления соединения технологических обгек-тов с центром управления;
разработаны средства, обеспечивающие верификацию сформиг.)-. ванного варианта системы управления методами полунатурного моделирования, позволяющими учесть последствия воздействий внутренних и внешних возмущений.
Практическая ценность работы состой* ы следующем;
разработан программный комплекс параметрической идентификации системы управления локалы.лми технологическими системами на примере АТСС в рамках цеха изготовления корпусных неделим видеомагнитофонов иэ полистирола и участка сборки ЛПМ;
сформулированы рекомендации по применению системы имитационного моделирования АТСС с кольцевой трассой для решения ряда практических вадач.
Реализация и внедрение результатов работы. Основные результаты диссертации реализованы в АООТ "Видесфон" при создании системы управления автоматиаироваАгой транспортир-складской системой цеха изготовления корпусных изделий видеомагнитофонов из полистирола и участка сборки ЛШ, что подтверждено соответствующим актом внедрения.
Годовой условный экономический эффект от внедрения результатов диссертации составил почти 1.1 млн. рублей в ценах 1993 года ва счет сокращения простоев основного технологического оборудования и непроизводительных расходов на содержание избыточных компонент АТСС.
Апробация работы. Основные ревультаты работы докладывались И обсуждались «а Всесоюг ой НТК "Проблемы, методы и опыт создания автоматизированных систем управления связью", Москва, 1985; Всесоюзной НТК "Статистический анализ и синтез информационных систем", Ленинград, 198*7; Всесоюзной НТК "Интенсификация учебного процесса в{высшей школе на базе микропроцессорных вычислительных системам", Воронеж, 1987; Всесоюзной НТК'"Организационно-экономические проблемы проектирования вычислительных систем", Москва, 1987; Отраслевой НТК "Создание и развитие систем автоматизированного проектирования", Воронеж, 1987; Республиканской конференции "Информационные технологии и системы.. Технологические задачи механики сплошных сред", Воронеж, 1992; Региональном совещании-семинаре "Опыт информатизации в промышленности", Воронеж, 1993; Всероссийском совещании-семинаре "Высокие технологии в проектировании технических устройств и автоматизированных систем", Воронеж, 1993; VIII Отраслевой НТК "Состояние и пути повышения надежности видеомагнитофонов", Воронеж, 1994; а также на научных семинарах кафедры ABC ВГТУ и кафедр ММТС и АСУ ВГТА.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 19 печатных ра*от.
Структура и объем работы. Работа состоит из введения, пяти глав, закл&ения, перечня библиографических источников и прило-