Введение к работе
Актуальность В настоящее время одним из приоритетных направлений развития машино- и станкостроения является создание автоматизированных технологических систем (АТС) на базе станков с ЧПУ. Однако, опыт эксплуатации АТС показал, что эффективность функционирования АТС, которая определяется конечным результатом производственного процесса -выполнением производственных заданий в установленные сроки, явно не соответствует требуемому уровню Среди многих факторов, которые снитшот эффективность, практически всегда упоминается низкая надежность входящих в АТС технических средств Действительно, в настоящее время надежность основного и вспомогательного оборудования является самой острой проблемой и в значительной степени определяет невысокие темпы внедрения АТС Вне всякого сомнения, надежность технических средств должна обеспечиваться на этапе проектирования и изготовления Повысить надежность на этапе эксплуатации без существенных конструкторских доработок крайне затруднительно Однако, это не означает, что при эксплуатации АТС, когда проявляется тот уровень надежности, который заложен при проектировании системы, не существует возможностей для его повышения Во-первых, с точки зрения надежности, практически все технические средства АТС являются восстанавливаемыми объектами, поэтому рационально построенная система ремонта и обслуживания основного и вспомогательного оборудования позволяет в значительной степени сократить время простоя объектов в ремонте Во-вторых, функциональная избыточность системы, которая в наибольшей степени присуща АТС, позволяет изменять конфигурацию системы, перераспределять производственные задания между работоспособными станками в случае отказов одного или нескольких из них В-третьих, определенные избыточности, как временные, так и структурные, могут быть введены на этапе планирования производственной программы для повышения вероятности ее выполнения, обеспечения ритмичности
производственного процесса и снижения возмущений, вызванных отказами оборудования
Недостаточность публикаций, рассматривающих различные аспекты повышения надежности АТС на этапе эксплуатации, отсутствие методик оценки надежности и учета надежности оборудования при планировании работы, а также принятия решений в аварийных ситуациях, обеспечивающих снижение эффективности функционирования в минимальной степени, обуславливают актуальность исследований в этом направлении
Цель работы Обеспечение заданной производительности АТС в условиях действия дестабилизирующих факторов, путем учета их характеристик при планировании работы и разработка методов принятия решений по ликвидации последствий аварийных ситуаций
Методы исследования Диссертация базируется на современных представлениях теории вероятностей, математической статистики, исследования операций, теории массового обслуживания и теории надежности
Научная новизна
Разработана математическая модель технологического маршрута в виде многофазной последовательной системы, позволяющей учитывать показатели надежности элементов и подсистем АТС
Решена задача оптимального распределения производственной программы по станкам АТС с учетом их показателей надежности
Решена задача нахождения минимальной временной избыточности для достижения заданного уровня вероятности безотказного функционирования технического объекта
Практическая ценность Разработанная методика построения функции надежности материального потока обеспечивает возможность оценки выполнения производственной программы в установленные сроки в процессе эксплуатации системы Предлагаемый переход от показателей надежности оборудования к надежности материальных потоков позволяет применять
различные модели оптимизации дополнительных ресурсов, необходимых для достижения заданного уровня вероятности выполнения производственной программы
Предложенная в работе система сбора и обработки информации о простоях и надежности технических средств АТС позволяет обеспечить полноту и достоверность собираемых данных, которые используются для определения показателей надежности технических средств АТС
Реализация работы Разработанные модели и алгоритмы использованы в технических отчетах по научно-исследовательским работам, выполненным Московским государственным открытым университетом для Подольского химико-металлургического завода
Апробация работы. Результаты работы докладывались на заседаниях кафедры Автоматизированные системы обработки информации и управления» МГТУ «Станкин», на X Всероссийской научно-технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (Рязань 2005), на Международной научно-технической конференции «Проблемы автоматизации и управления в технических системах» (Пенза, 2006)
Публикации По теме диссертации опубликованы 7 статей
Структура и объем работы Диссертация состоит из введения, четырех глав, общих выводов и рекомендаций, списка литературы из 99 наименования и одного приложения, изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 14 рисунков, 10 таблиц
