Введение к работе
Актуальность темы Проектирование технологических процессов занимает значительное место в общем цикл,* прое .гных работ по создании новых иэдели:":-. Качество выполнения этого этапа определяет возможности реализации решения, заложенных при системном, функциональном и конструкторском проектировании, уровень эк номических и экологических показателей производственного процесса. Поэтому с появлением г'-;.':, if. САПР автоматизации технологического проектирования уделялс ' серьезное внимание, что прішело к аироксму распространению CAD/САМ систем .
Основі: ія задача указанных систем формировать информацию, заложенную в конструкторских документах ., срме приемлемой для преобразования з управляющие программа автоматизированного технологического оборудования, т, е. они охватывают ваяное, :о не единственное направление САПР ТП - проектирование операционной технологии. В меньшей степени автоматизированы направления верхних уровней: технологическое планирование, проектирование принципиальных схем ТП. Создание подсистем верхнего уровня, связанное с необходимостью автоматизированного решения задач, при выполнении реальных проектов требует высотой квалификации пользователя, представления ему возможности предлагать и исследовать различные, варианта построения многооперацлонных технологических систем. , Дль интеллектуальной поддарлки пользователя, предоставления ему возможностей работать в обучающей среде согдаются учебно-исследовательские (УИ) САПР. Однако в ТЛ С/,ПР вн'шь основноэ внимание уделяется освоения процедур системного, функционального и конструкторского проектирования.
Таким образом,актуальность темы диссертации определяется необходимостью построения' подсистемы моделирования и оптимизации, "которая являлась ядром учебно-исследовательской С'IP ТП и позволяла поеысить степень автоматизации , эффективность и качество верхних уровней технологического проектирования.
Работа выполнена в соотвегств"И с межвузовской комплексной научно-технической программой 12.11" Перспективные информационные технологии в высшей иколе " в рамках одн го из основных научных направлений Воронежского государственного технического университета " САПР и системы автоматизации производства ".
_ Деяь и задачи исследования. Целью диссертации является разработка элементов математического обеспечения подсистемы имитационного моделирования и оптимизация для автоматизированного проектирования принципиальные схем ТП . в рамках
учебно-исследовательской сис^ш.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные Еэдачи:
проза?"изиоовать особенности автоматизации' верхних уровней технологичешюго проектирования с ориентацией на учебно- -исследовательскую САПР ТП;
paoj- 5отап интегрированные алгоритмические'" процедуры отруктурно-параметрической оптимизации и имитационного моделирования ТП;
осуществить алгоритмизацию процедур принятия решений при мвоговариантном выборе принципиальных схем ТП;
создать программно-методическое, обеспечение подсистемы имитационного моделирования и оптимизации и оценить его эффективность в рачках учебно-исследователь ской САПР Ш.
Метода исследования. При выполнении работы испош "юванв основные положения теории систем автоматизированного проектирования,методы имитационного моделирования систем массового обслуживания,теории вероятностей и математической статистики,оптимизации,исследования операций и принятия ревенйй.
Научна" новизна. В диссертации подучены следующие основные результат,характеризующиеся научной новизной;
алгоритмы структурно - параметрической оптимизации,соеопечива-ющие интеграцию имитационного моделирования,раци: нального выбора структурных компонентов и параметров принципиальных охем ТП на основе рандомизированных поисковы: процедур;
м^тод юстроения штьматического описания многооперационного ТП, отличающийся совмещением процедур автоматической реализации активного и пассивного . экспериментов на имитационной w^ели о процедурами структурно-параметрической оптимизации;
алгоритмические схемы шгаговариантного выбора в рамках САПР ТП,отличающиеся . математическими приемами преобразования качественных оценок и визуальных представлений в количественное меры при построении диалоговых процедур на основе механизмов интуиции проектировщика;
структура программно-методичеоюго комплекса подоиогеш имитационного моделирования и оптимизации учебно-исоледоватьльской САПР ТП, позволяющая в процессе ревения конкретных проектных аадач получать пользователю обучавшую информация), ооуцеотвлять контроль освоения отдельш": алгоритмов и процедур, компоновать программу решения из набора отдельных программных аягоритмда'-кгких средств
универсального уровня.
Практическая целость работы заключается в слелуюіг.ем:
разработаны рекомендации по формированию математического обеспечения .ориентированного на верхние уровни технологического проектирования, и его реализации в рамках учебно-исследовательских САПР ТП;
создан программно-методический кога."-.-кс, зарегистрированы!-": в ГООЭАП по разделу 5051" Автоматизация гпо~.-«:7ироьанкя (Алгоритмы и программы 1.992 Н4605,)",позволяющий автилатизкрор-чть процесс выбора структуры « параметров принципиальных схем многоолерацнокных ТП по комплексу технике-"канонически?: показателей.
Реализация результатов работы. Научные результаты, излаженные в диссертации, получены автором в рамках госбюджетной НИР ГБ 91.04."Моделировании и оптимизация в автоматизированных системах" и хоздоговорной НИР S3/91 "Разработка учебно-ксоледозател"ского программно-методического гамплекса моделирования и оптимизации интегрированных САПР''.
Они внедрены в проектные работы при модернизация участка сборки на предприятии "Ввдеофон" г. Воронежа с годовым экономическим эффектом 15120 тыо. рублей з ценах 1994 г.
Подсистема имитационного моделирования к оптимизации учебно-исследовательской САПР ГО используется при выполнении курсового проектирования студентами специальности 220300 "Системы автоматизированного проектирования" Воронежского государственного технического университета" по дисциплине "Оптимизации в САПР".
Апробация'работы. Результаты диссертационной работы-докладывались и обсукдались на с "едущих конференциях и семинарах:
Всесоявном совещании-семинаре молодь; ученых и специалистов "Разработка и оптимизация САПР и ГАП иаделий электронной техники на Сазе высокопроизводительных линий и микроэвм" (Биронеж, 1S89); 9 Воесоззноц симпозиуме "Эффективность качество, надежность систем "Человек-техника""( Вороне», 19S0); Всесоюзной научно-технической конференции "Идентификация, измерения характеристик и имитация случайных сигналов" ( Новосибирск, 1991); Республиканской конференции "Современный проблемы алгоритмизации"( Ташкент, 1991); Всесоюзном совецании-семинаре "Интерактивное проектирование технологических устройств и автоматизированных систем на персональных ЭВМ" (Воронея, 1391); Всесоюзной конференции по математическому и машинному моделированию ( Воронеж, 1991); Международной пколе молодых ученых и специалистов"САПР-92. Новые
4 информационные технологи-- в науке, образовании и бизнесе" ( Гурзуф, 1992); Российском совещании семинаре "Оптимальное проектирование технических устройств и автоматизированных систем"(Воронеж, 1992); Мездунарс~чой школе: "Проектирование автоматизированных систем контроля и управления сложными объектами" (Харьков-Туапсе, 1992); Юбилейной 20-ой международной конференции и школе молодых ученых и специал: зтов"(ЧПР-93. Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе" (Г\'рвуф, 1993); Научно-технической конференции"Авгоыаткзацы проектирования РЭА и ЭВА" ( Пенза, 1992); Международной конференции и шкоде молодых ученых" САПР-ЭЗг Новые информационные технологии в науке образовании и бизнесе" (Гурзуф, 1993); Региональном совещании-семинаре "Опыт информатизации в промышленности"( Воронеж, 1993); Научно-технической конференция "Машинное моделирование и обеспечение наделшооти электронных устройстве Бердянск, 1993); Всероссийском совеізани..-семинаре "Высокие технологии в проектировании технических уотройотв к автоматизированных систем" (Воронеж, 1S93); Международной научно-технической конференции "Современные проблеми автоматизированной разработки и производства радиоэлектронных устройо: ) и подготовка инженерных кадров"( Львов, . 1994); Международной конференции и школа молодых ученых" 0Л1Р-94: Ноеь» информационные технологии в науке образовании я бкзпесз"( Гурзуф, 1994); Российской научно-технической конференцій "Методы и средства оценки и повышения надежности приборов, уотройотв и систем"(Саратов, 1994); Всероссийской научно-технической конференции с участием зарубежных представителей "Интеллектуальные САПР-94" (Геленджик, 1994); Ейагодных научных конференциях профессороко-преподават-покого ооотава Воронежского государственного технического университета.
Публикации. Ооновные результаты диссертации овувликоааак в 12 печатных работах.
Структура и объем работы. Диооертациа состоит т введения четырех глав, заключения яа 120 о., описка литературы (05 наименований), цршшбиня, содержит 21 риоунок, 4 таблицы.
