Введение к работе
Актуальность темы и содержания исследований определена необходимостью снижения затрат на обслуживание, контроль и ремонт сложных технических систем, а также требованием их максимальной работоспособности и безотказности, 4 качестве сложной технической системы рассматривается совокупность технологического оборудования гибких производственных систем (ЛЮК Для обеспечения технико-экономической эффективности производств такого типа требуются методы, средства и организационные мероприятия, обеспечивающие быстрый, оперативный (с минимумом временных и материальных потерь) контроль состояний основных узлов этих сложных систем, 'іакой контроль обеспечивает рациональную эксплуатацию ГНС, максимальную загрузку оборудования, является составной частью автоматизированной системы подготовки производства, ускоряет распознавание отказов элементов ГНС, реализацию плановых ремонтов, предотвращает простои оборудования, что приводит к уменьшению потерь времени, а, следовательно, к повышению производительности ГПС.
При решении задач снижения затрат целесообразно наряду с плановыми ремонтами отдельных групп оборудования ГПС заранее планировать ремонт (а, следовательно, и предварительный контроль) отдельных элементов, в той числе относительно быстроизнашиваемых. В большинстве случаев при планировании ремонтов не обязательно предусматривать прекращение функционирования всей системы, т^К.как в её составе находятся гибкие производственные модули и другие элементы, рассчитанные на автономную работу, т.е. функционирующие независимо цруг от друга, С учетом этих обстоятельств рассматриваем процесс контроля сложной системы как пассивный или активный эксперимент.' Планирование таких экспериментов представляет собой математические задачи выбора оптимальных планов их проведения.
ьозможность реализации таких подходов, применительно к сложным системам, в частности, к ГПС, обусловливает актуальность настоящего диссертационного исследования.
Целью диссертационной работы является автоматизация выбора оптимальных процедур контроля сложных технических систем в различных /еловиях их функционирования.
Эта цель определила основные задачи исследования:
I. Построение вероятностных моделей контроля элемента системы и последовательно-параллельного контроля системы в целом.
-
Формирование комплекса оптимизационных моделей выбора процедур контроля сложной технической системы.
-
Разработка алгоритмов решения оптимизационных задач планирования контроля сложных систем.
-
Реализация математических моделей и алгоритмов в диалоговой системе оптимального выбора процедур контроля и её внедрение в реальных условиях функционирования гибкой производственной системы.
Основными методами исследования, использованными в данной работе, являются методы теории планирования эксперимента, а также элементы теории исследования операций и математического программирования.
' Научная новизна полученных результатов заключается в следующем:
-
Проведено исследование процедур функционального и тестового контроля сложных технических Систем, в частности ГПС, с целью выбора путей решения оптимизационных задач контроля, и обосновано применение положений теории планирования эксперимента для моделирования процедур контроля.
-
Разработаны вероятностные модели контроля элемента системы и последовательно-гс.аллельного контроля системы в целом; для учета априорных характеристик введено понятие интенсивности обнаружения отказа.
-
Сформирован комплекс оптимизационных моделей выбора планов контроля сложных систем» учитывающих разнообразные варианты проведения расчетов, особенности Методов контроля, вид целевых функций
и ограничений.
4. Предложен конкретный способ автоматизации выбора" оптималь
ных планов контроля сложных технических систем в виде диалоговой
системы на базе персональной ЭЩ, реализованной для ГПС механообра
ботки. '
Практическая ценность диссертации, заключается в возможности пирокого использования полученных результатов, так как предложенный подход к оптимизации контроля достаточно универсален и может быть применен к различным сложным системам. Модели и алгоритмы реализованы в виде законченных программных средств составляющих диалоговую систему оптимального выбора процедур контроля гибкой производственной системы. Диалоговая система реализована на персональной ?пяф0-ЭШ, что в сочетании с простотой эксплуатации делает её доступной широкому потребителю. Модульная структура программного обес-пс'-;ания позволяет пользователю без специальной подготовки выбирать оптимальные планы контрольных испытаний технического объекта, пере-
- б
ерйёнтйровать систему на новый объект.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы Докладывались На Специализированном семинаре "диагностирование технологического оборудования комплексно-автоматизированного производства", проводимом ШК "Надёжность машин" совместно с Научным советом "Робототехника и автоматизация производства" и секцией технической диагностики ВСШ'О в Институте машиноведения им. А.А.Благон-равбва АН СССР в г.Москве в марте 1988г., на XX научной конференции Калининградского госуниверситета в г.Калининграде в апреле 1988г., На XII Юбилейной конференции Института машиноведения им. А.А.Благон-рагова АН СССР "Актуальные проблемы машиноведения" в г.Москве в ШЕаре 1989г., на XXI научной конференции Калининградского госуниверситета в г. Калининграде в апреле 1989г., на Всесоюзной конференции "Рациональное природопользование в районах избыточного увлажнения", в г. Светлогорске в октябре 1989г., на Международном семинаре "JNFQ-&3. Разработка и использование персональных ЭШ" в г.Минске в октябре 1989г., на ХІУ Объединенном семинаре "Прикладная информатика автоматизированных систем проектирования, управления, программированной эксплуатации" в г. Калининграде в октябре 1989г,, на XXII научной конференции Калининградского госуниверситета в г. Калининграде в апреле 1990г., на ХІУ Всесоюзной научной сессии ЦП БНТО радиотехники, электроники и связи им. А.С.Попова в р.Москве в мае 1990г.
Публикации. Но теме диссертации опубликовано тринадцать печат
ных работ. ~
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы из 158 названий и 2 приложений, в которых представлены документы, подтверждающие практическое использование результатов исследований. Содержание работы изложено на 165 страницах машинописного текста, иллюстрировано 14 рисунками.