Введение к работе
Актуальность темы. Задача і.омлоновки п.. выбора оОъ>ч<но-планировочного решения на ранняя стадии проектирования являемся одним из наиболее характерных приоров проектных задач при решении которых, в случае традиционных подходоь к проектированию оказывается невозмолаым повысить эффективность ПрИНИМаеМВД' ПроеКГНЫХ реигеНИИ ". ОДНОВр'.МЛМЮ,
добиться сокращения сроков ььіполік-ния раСот. 9-го обусловлено спецификой компоновочных задач на ранней стадии проектирования, следствием которой явлйетеи и-.-до'.-тато'шая эффективность традиционьы;: методов проектирования, ни дающих возможность осуществить комплексную оценку характеристик качества объекта проектирования, неполно.! информации о проектируемом объекте на этой стадии проектирования и, такл-, трудоемкостью выполнения проектних работ, кроме этого, решение компоновочных задач в значительной степени зависит от опита и интуиции проектировщиков и, особенно, лиц принимавших решение (ЛІР). '
Анализ традиционных мето/ов проекгаювания при выборе компоновки, изучение и аналис сущестгующих разработок САПР в этой области позволяет сформулировать общие характерные черты и особенности традиционных методов и еущестгующих решения САПР, проанализировать недостатки использующихся методов, что дает возможность обосновать создание методологии и программного средства для САПР компоновки цехов металлургических предприятий на ранней стадии проектирования.
Проведенный в работе анализ традиционных подходов к проектированию цехов металлургических предприятий на ранней стадии проектирования позволил выявить ряд специфических особенностей проектирования рассмотренных оОьектов, не позволяющих осуществить комплексную оценку по ряду функциональных характеристик обьекта проектирования, что в целом не позволяет эффективно вести поиск оптимальных проектных решений.
Так, в ц< лом, для рассматриваемых в работе прокатных цехов, необходимо отметить, что:
проектні*1 решения объектов имеют уникальной характер как решений по проектировании технологической схемы. ТаК и по выбору объемно-ігланироьочішх решений, что в условиях традиционной организационной структури проектироганил не позволяет осуществить детальную оценку достаточного коли-, честна альтернативных ваг пантов лроектнт решении;
ТЄХИ->ЛСГИЧЄСКИЄ ПРОЦЕССЫ Г,рОИЗЬ,Д'Ita МеТ.и.ЯУрГИЧ'Н.'КИК
Ut'xoc хасагтеркоуотся Ередным влиянием на микроклимат в здании проектируемых цехов (избыточные тепловыделения, ослепление раскатанным металлом, запыленность и т. д.), однако, с рамках традиционных методов проектирования опенка влияния выоора.ОП? к технологической схемы на формирование микроклимата затруднительна из-за отсутствия эффективных методик гоценкя и трудоемкости существующих расчетных оценок-, - сложная структура объекта проектирования и проекта затрудняет оперативную и комплексную оценку проектных решения на начальной стадии проектировании. Подводя итог проведенному в работе анализу существующих разработок в области создания систьм и программных средств для автоматизации решения задач компановки на ранней стадии проектирования можно определить общие характерные черты разработанных средств, такие как:
использование для выбора и оценки всей структуры компоновочного решения моделей, основанных на применении сформулированных критериев качества или иерархической системы критериев; .
в значительной степени свободные ограничения на формирование альтернативных вариантов компоновочных решений в существующих реализациях;
значительная гибкость технологической схемы проектируемых производств, позволяющая легко создавать больше количество вариантов компоновочных решений;
Анализ выделенных общих характерных черт.разработанных систем и программ позволяег сделать вывод о достаточной ограниченности использования рассмотренных разработок при решении компоновочных задач в силу специфики разработанных моделей и реализаций.
Таким образом, в целом проведенный анализ традиционных способов проектирования и существующих' разаработск математических моделей и САПР позволяет сформулировать и обосновать задачу разработки методов и экспериментальных программных реализаций Интегрированных САПР для ревеяия проектных задач компоновки цехов металлургических предприятий на ранней стадии прсектирозанил.
Настоящая работа выполнялась t рамках хоздогогорных НИР кафедры архитектуры Магнитогорского горно-металлургического института им. Г. II. Носова при проектировании ЦХП- З МКК и рекой-
струкции ЮТЫ. меткомбината "Запорохсталь". "Экспериментальная эксплуатация и оценка эффективности использования предлагавши моделей и методов в САПР осуществлялась ь Магнитогорском ГИІ-РОМЕЗе;
Цель и задачи исследования. В связи с рассмотренными эсоСенностями проектных задач компоновки на ранней стадии, цель диссертации заключается в разработке методология принятия проектно-конструкторских рошений при компоновке цехов металлурги .еских предприятии на ранней стадии проектирования в условиях САПР и создании средств автоматизации проектирование металлургических предприятия на ранней стадии проектирования.
Для достижения этой цели поставлены и мешены следующие задачи:
1) Анализ традиционных методов решения компоновочных задач
проектирования цехов металлургических предприятий.
2) Анализ 'существующих разработок в области создания САПР
, для задач ранней стадии проектирования.
-
Определение Функциональных характеристик САП? для решения компоновочных задач на ранней стадии проектирования.
-
Разработка концептуальных основ реализации в созданной САПР процедуры проектирования цехов металургических' пре.„ приятия на ранней стадии.
-
Разработка математического обеспечения интегрированной САПР в виде комплекса математических моделей моделей объ-
екта проектирования и среди его функционирования и проектирования. 6} Создание экспериментальной программной реализации инте-
грирова: ;ой САПР компоновки. 7) Разработка методов оценки эффективности предлагаемых-методов решение прее'стньи выдач в условиях интегрированной САПР компоновки.
Методы исследования - : анализ традиционного проектированы, аналогов САПР, математическое моделирование, математические и логическое программирование, системотехника строительна, системный анализ, эксперимент с ЭВМ. Шумная новизна работы: обоснована и разработана методология создания САПР для решения проектных задач компоновки цехов металлургических предприятий на ранней стадии проектирования; - разработаны модели для представления в САГО5, выбора и оцей-
-. 4 -ки проектных решений комг -[ОЕ'-ч г- ранней стадии проектирования, в чахлости:
сфоркйроьана объектно-ориентированная модель планировочной компоновки (на примере'прокатного цеха),
предложен комплекс оптимизационных, имитационных моделей оценки микроклимата для поиска и выбора проектных решений поперечных строительных профилей здания цеха;
- разработаны концептуальные основы проектирования цехов ме
таллургических- предприятий на ранней стадии в условиях ин
тегрированной САПР.
Практическим выходом работы является разработанное мето
дическое и программное обеспечение для использования при про
ектировании прокатных цехов металлургических предприятий на
ранней стадии проектирования, позволяющее осуществлять оценку
и выбор проектных решений компоновки на ранней стадии проекти
рования. Рабоїа предназначена для использования в специализи
рованных институтах по проектированию металлургических заводоз
(ГИПРОМЕЗ). ' , ;
Апробация раОоты. Разработанные в диссертации методы и модели оценки и выбора проектных решений компоновки использовались в рамках хоздоговорных НИР кафедры архитектуры МГШ (г. Магнитогорск) при проектировании ЦХП-3 ШК в Магнитогорском ГИПРОМЕЗе и при реконструкции ШШ-1 меткомбииата "Запорожс-тадь". Результаты работы докладывались на 3-й Республиканской научно-технической конференции "Учебно-исследовательские САПР объектов архитектуры и строительства" 15-го октября 1390г. в г. Ростове-на-Дону и на совместном заседании кафедры архитектуры и строительных конструкций МГШ им. Г. И. Носова Работа экспериментальной версии программного средства интегрированной САПР компоновки показана в Магнитогорском ГИПРОИЕЗе.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка '«пользованной литературы. Объем диссертации 185 страниц,; из них 54 рисунка, Список литературы из 70 наименований.
