Введение к работе
Актуальность проблемы. Задачи создания и внедрения в массовое производство новых видов изделий на осново оптического излучения в видимой части сг.ектра - светотехнических приборов с импульсным режимш работы (СПЫР) - невозможно решить без комплексной автоматизации производственного процесса. Его важнейшей составляющей на каждом этапе являются технологические испытания, проведение которых наиболее целесообразно с помощью автоматизированные комплексов технологических испытаний АКТИ, что дает по сравнению с традиционными методами выигрыш во времени минимум в 2-3, а в отдельных случаях в десятки раз.
Тенденции роста объемов выпуска продукции, разнообразие номенклатуры, параметров и функция СПИР, большие затраты из-за усложнения и миниатюризации встроенной электроники такге обуславливают необходимость и своевременность автоматизации технологических испытаний (ТИ). Примерил талу является производство фотовспышек (ФВ), которых ежегодно только за рубежом выпускается АО млн.шт. в год при наличии 600 разнообразных автономных и встраиваемьк моделей. Подобный процесс наблюдается и в нашей стране. Однако технический уровень отечественной светотехники в общем уступает уровню лучших мировых достилени.:, что наряду с другими причинами вызвано также тем, что ряд испытаний в соответствии с техническими показателями СПИР не проводится из-за отсутствия необходимого оборудования.
До внедрения разработок автора настоящей диссертации в отрасли практически отсутствовало специальное технологическое оборудование для проведения автоматизированных испытании. Это приводило к большому (до 5/j) объему брака при выпуске СШЇР и к увеличению длительности процесса производства, а такае к снижения
вихода годных и увеличении стоимости изделий. Появившиеся недавно и применяемые зарубежными фірмами автоматизированные установки для проведения ТИ ("UN0MAT", Германия и др.) подтверждают необходимость и важность подобных разработок для отечественной про-, нкшленности. 3 нашей стране лиаь на отдельных предприятиях имеются лабораторные макеты испытательных комплексов, ориентированные на определенный тип СШЇР и обладающие низкими эксплуатационными характеристиками. Таким образом, отсутствие серийно выпускаемого оборудования для испытаний С1ШР и современные возможности агрегатирования устройств вычислительной, измерительной техники v. специализированных аппаратных и программных средств предопределяют необходимость создания высокоэффективной испытательной аппаратуры.
Таким образом, задача разработки автоматизированных комплексов технологических испытаний СПЛР является актуальной. Актуальность задачи подтверждается тем, что она реидлась в соответствии с отраслевой "Комдлзксно-целевой програк/.ой создания гибких производственных систем на предприятиях отрасли КЦП АП-І2".
Цель работы. Целью диссертационной работы является создание научных основ и инженерной методологии для элективной реализации автоматизированных комплексов технологических испытаний СПИР в составе распределенных систем управления т апологическим процессом пр-ва (РСУТП) СПИР.
В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие задачи:
анализ современных методов и средств автоматизации испытаний СПИР и выявление степени их применяемости в составе АКТИ СПІ1Р;
разработка основных требований к перспективным автоматизированным системам при использовании динамики протекания про-
цессов во времени в качестве уровне образующего фактора;
разработка методов оценки эффективности вычисли тельной системы (ВС) АКТИ СПИР, исследование влияния отдельных факторов на эффективность системі., обоснование выбора частных показателей эффективности (ПЗ), имеющих наибольшее воздействие на общий ПЭ системы;-
разработка математических и имитационных моделей для анализа основных элементов и структур ВС АКТИ СПИР;
разработка методики инженерного расчета алгоритмической реализации АКТИ СПИР;
разработка программного и информационного обеспечения АКТИ СПИР;
практическая реализация основных положений работы посредством создания АКТИ СПИР.
Методы исследования. Решение основных задач диссертационной работы основано на использовании методов системного анализа, математического аппарата теории вероятностей, теории массового обслуживания, марковских цвпеіі, методов математической статистики, теории переходных процессов в электрических цепях. Креме того, в работе широко использованы основные подходы к шитациопналу моделированию вычислительных систем, а также современные методы создания прикладных программных средств.
Научная новизна работы. Новыми результатами являются и на защиту выносятся:
математическая и имитационная модели работы ЕС АКТИ СПИР в функциональной области общности динамики протекания процесса испытаний;
математическая и имитационная модели информационной компоненты ВС АКТИ СПИР с учетом параметров и ограничении, связанных
с особенностями применения системы и используемых технических средств;
A
алгоритм анализа' очереди с прямым и. обратным вхождением нового элемента;
методика инженерного расчета ожидаемых отказов при ТИ СПИР на основе математической модели редеющего потока отказовых ситуаций с целью прогнозирования гарантийного обслуживания СПИР.
Практическая ценность, Практическая ценность диссертационной работы состоит в том; что предложенные математические и имитационные модели, методика инженерного расчета, программное и информационное обеспечение позволяют обеспечить на ранних стадиях разработки достоверную оценку эффективности применения проектируемой системы, выбрать юиболее произ водите лышй режим эксплуатации АКТИ СПИР в конкретных технологических условиях. По результатам проведенных исследований впервые в стране разработан автоматизированный комплекс технологических испытаний СПИР - СКФ-І (ЮЩ 2.702.007) и методика проведения технологических испытаний на втом оборудовании (ЮД 916 ПИ, Щ 3.829.015 МК), удовлетворяющие современным требованиям производства светотехнических приборов. Структура АКТИ СПУіР, а также способы архитектурного решения подобных систем защищены авторским свидетельством и патентом.
Реализация и внедрение результатов исследовании
Разработанный в диссертационной работе автоматизированный комплекс СКв-I (ОД 2.702.00?) для технологических испытаний светотехнических приборов внедрен на заводе акционерного общества "Резел" (г.Зеленоград). Больиинство полученных в работе результатов доведено до уровня инженерных методов, типовых форм представ- ' ления информации, алгоритмов программ и аппаратной реализации комплекса. Практическое использование результатов подтверждено актами о внедрении. Фактический экономический эффект внедрения результатов научных исследований диссертационной работы составляет IV7 тыс.руб. в год в ценах 1991 года.
Апробация работы. Научные и практические результаты рабо> ты докладывались и обо ух дались?
на Всесоюзной научно-технической конференции "Метрологические проблемы микроэлектроники" і Москва, Менделєєве( Щ1ВНТ0 "РЗС" им.А.С,Попова, 1991 г. ?
на Всесоюзной научно-технической конференции "Радиоизме-рения-91" (методы повышения точности) г Севастополь, 1991 г ;
на научно-технической школе семинаре "Системы автоматизированного контроля а проверки приборов и устройств"'г Ужгород, 1991 г»
Публикации, По теме диссертации опубликовано II печатных работ, в тем числе научных работ - 2, статей - 2, авторское свидетельство ~ I,. патент на изобретение - I, тезисов докладов - 5. Кроме тогог материалы диссертации отражены в научно-технической документации 0КР: выполненной автором диссертации.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав с выводами по каждой из них,, заключения, списка использованной литературы, и приложений. Общий объем работы составляет 186 с, в том числе 140 с. основного содержания, 19 рисунков, 6 габлиц, И графиков и списка литературы из источников: 1-125.