Введение к работе
Актуальность темы. Важное место в расширении ассортимента вырабатываемых тканей, повышении их качества и роста объема выработки занимает автоматизация технологической подготовки ткацкого производства. Одной из задач технологической подготовки является назначение режимов работы оборудования. Современное производство ткани характеризуется частой сменяемостью выпускаемого ассортимента продукции, что требует оперативной смены технологического режима процесса тканеобразования и определяет необходимость расчета, проверки и назначения новых технологических параметров работы ткацкого станка.
В настоящее время назначение технологических режимов осуществляется, как правило, на использовании готовых решений, основанных на типовых регламентированных режимах или опыте специалистов-технологов. Однако в современных условиях конкретные заказы привязаны не только к существующим артикулам и стандартам, но и обусловлены требованиями заказчиков. Поэтому традиционные методы назначения технологических режимов работы оборудования становятся неэффективными. Одним из способов повышения эффективности является создание автоматизированной системы технологической подготовки ткацкого производства на основе имитационного моделирования технологического процесса тканеобразования.
Поэтому автоматизация технологической подготовки многономенклатурного ткацкого производства в направлении оперативного назначения оптимальных технологических режимов работы оборудования, обеспечивающего непрерывное повышение качества вырабатываемой продукции является актуальной задачей. Для решения этой задачи необходимо создание математических моделей технологического процесса и постановка машинных экспериментов, которые являются одной из подсистем в автоматизированной подготовке производства.
Объеетом исследования диссертационной работы является ткацкое производство, предметом - технологический процесс тканеобразования.
Цель работы: повышение эффективности процесса тканеобразования в ткацком производстве за счет сокращения временных и трудовых затрат на его технологическую подготовку.
Для достижения указанной цели в работе решены следующие задачи:
Разработана методика автоматизированного назначения оптимальных технологических режимов основной заправки ткацкого станка для разработки автоматизированной системы технологической подготовки процесса тканеобразования в ткацком производстве (АСТПП ТКО).
Разработана методика автоматизированного формирования матрицы движения ремиз по информации о структуре вырабатываемой ткани, на основе которой проведено совершенствование математической модели процесса тканеобразования.
Создано информационное обеспечение АСТПП ТКО, включающее формирование вектора параметров управления технологическим процессом тканеобразования на основе их анализа для уточнения значения, диапазона и шага варьирования.
Разработан метод автоматизированной расшифровки фактических тензо-грамм для оперативной подготовки исходных данных.
5. Созданы алгоритмы расчета технологических режимов процесса ткачества, учитывающие совокупность параметров, влияющих на качество выпускаемой продукции.
Научная новизна заключается в следующем:
предложена математическая модель технологического процесса тканеобра-
зования, учитываюшая переплетение и проборку нитей в ремизы, которая позволила
получить адекватные аналитические зависимости, связывающие параметры техно
логического режима работы ткацкого станка с качеством выпускаемой продукции.
разработана методика автоматизированного назначения оптимальных технологических режимов основной заправки ткацкого станка, позволяющая впервые осуществлять прогнозирование обрывности нитей по расчетной информации о натяжении нитей в ткацком станке.
предложен метод автоматизированной расшифровки тензограмм основы,
заключающийся в нахождении характерных точек на графике натяжения нитей, по
зволивший перейти от ручного метода расшифровки тензограмм к машинному.
Практическая значимость работы. Предложенная методика автоматизированного назначения оптимальных технологических режимов и алгоритм ее реализации использованы для технологической подготовки процесса тканеобразования однослойного ассортимента тканей в условиях многономенклатурного производства.
Предложен алгоритм поиска оптимального решения многопараметрической задачи, которая ранее выполнялась путем постановки натурных экспериментов при изготовлении экспериментальной серии тканей заданного качества. На основе алгоритмов создано программное обеспечение, производственная проверка которого показала работоспособность предложенной методики.
Практическая ценность работы подтверждается актами о внедрении результатов на ОАО «Костромской НИИ льняной промышленности» и ОАО «Льнообъе-динение им. И.Д. Зворыкина»
Методика проведения теоретических и экспериментальных исследований. При проведении исследований использованы методология SADT, численные методы, методы аналитической геометрии, методы нечетких множеств, математической статистики, теории случайных функций. Экспериментальные исследования проведены с помощью электротензометрической аппаратуры, в частности, разработанного в Костромском государственном технологическом университете (КГТУ) программно-аппаратного комплекса ПАК - 2МФ, на станках СТБ при выработке однослойных тканей различных переплетений льняного ассортимента в условиях лаборатории КГТУ и ткацких производств Костромских льнокомбинатов: ОАО «Большая костромская льняная мануфактура», ОАО «Льнообъединение им. И.Д. Зворыкина».
Апробация работы. Основные результаты работы доложены и получили положительную оценку на: международной научно-технической конференции «Теория и практика разработки оптимальных технологических процессов и конструкций в текстильном производстве» («Прогресс-97», ИГТА, г.Иваново, 1997 г.); межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов (г. Кострома, 1999 г.); межвузовской научно-технической конференции студентов и аспирантов («Дни науки - 2000», СПбТиД, г. Санкт-Петербург, 2000 г.); международной науч-
но-технической конференции «Актуальные проблемы переработки льна в современных условиях» («Лен-2000», г. Кострома, 2000 г.); межвузовской научно-практической конференции «Техническая эксплуатация и технический сервис технология, организация, экономика и управление» (г. Кострома, 2003 г.); семинаре «Технология текстильных материалов» в Костромском государственном технологическом университете в 2002 г.; четвертой международной научно-практической конференции «Электронные средства и системы управления. Опыт инновационного развития», г.Томск, 2007 год.
Публикации. Основное содержание работы представлено в 13 публикациях.
Структур3 и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, обших выводов, списка литературы, изложенных на 129 страницах, а также приложений на 22 страницах. Работа иллюстрирована 40 рисунками, содержит 33 таблицы и список литературы из 94 наименований на 9 страницах.
