Содержание к диссертации
Введение
Глава I Анализ тенденции изменений в подготовке производственных испытаний 12
1.1 Актуальность и особенности совершенствования средств технологического оснащения для испытаний в производстве ракетно-космической техники 12
1.2 Некоторые направления развития автоматизации производств и проектирования, их влияние на современные производственные испытательные комплексы 20
1.3 Постановка задачи, общая математическая модель 29
Глава II Построение систем проектирования средств технологического оснащения для производственных испытаний 39
2.1 Методы приведения проектов изделий к совокупности задач по изготовлению продукции в отдельных технологических операциях 39
2.2 Пути совершенствования испытаний в технологических процессах 45
2.3 Особенности формирования задач по обеспечению испытаний редствами технологического оснащения 55
Глава III Принципы построения сложных технических систем, модельные представления проектных задач 60
3.1 Обоснование конструктивно-технологических решений в принципиальном рассмотрении технологических процессов 60
3.2 Технологическое прогнозирование, как способ моделирования проектных задач 68
3.3 Определение характеристик качества в многокритериальных задачах по испытаниям с заданными критериями эффективности 74
3.4 Построение модели технологической операции контроля и настройки дренажно-предохранительного клапана 80
3.5 Моделирование отдельных операций с использованием объектов примитивов для получения предварительных прогнозов 85
3.6 Технологическое сопровождение проекта в алгоритме методики . 88
Глава IV Реализация методики, оценка результатов . 90
4.1 Алгоритм создания конструктивно-технологических решений для средств технологического оснащения испытательного оборудования 90
4.2 Представители конструктивно-технологических решений в проектах специального технологического оборудования для испытаний агрегатов систем управления 98
4.3 Реализация конструктивно-технологических решений в испытаниях агрегатов системы управления после сборки в изделии 111
4.4 Обзор методик оценок технико-экономической прибыльности проектов, расчет затрат изготовления и эффективности представленных проектных решений 119
4.5 Перспективы совершенствования средств технологического оснащения в системах испытаний 128
Заключение 134
Приложение
- Некоторые направления развития автоматизации производств и проектирования, их влияние на современные производственные испытательные комплексы
- Пути совершенствования испытаний в технологических процессах
- Технологическое прогнозирование, как способ моделирования проектных задач
- Представители конструктивно-технологических решений в проектах специального технологического оборудования для испытаний агрегатов систем управления
Введение к работе
Современное развитие промышленности требует сохранения устойчивых позиций вне зависимости от возникающих социально-экономических изменений вызываемых внешними рыночными условиями. Это определяет необходимость создания конкурентоспособной продукции, удовлетворяющей спросу и потребностям рынка. Здесь активно используются новые подходы и стратегии в управлении производством, совершенствуется станочный парк, широко внедряются средства автоматизации, и все то, что позволяет осуществить переход к новым технологическим возможностям. "В настоящее время для сохранения своих позиций в условиях конкуренции на мировом рынке необходимо искать не традиционные методы и подходы ... Они включают в себя принципы1 и методы разработки, производства и эксплуатации новых ракетоносителей, долговременных орбитальных станций и космических аппаратов" [1]. Необходимым условием внедрения новых результатов является создание методик испытаний и контроля, создаваемых изделий, учитывающих инновации,2 возникающие при создании новых систем, реинжиниринг3 производственных процессов (ПП), вызываемые, в том числе, и реструктуризацией4 происходящей в отрасли. Подход к решению проблемы испытаний современных уникальных технических систем с учетом их сложности, быстрых темпов создания, высоких показателей качества требует исследований на методологическом уровне и является исключительно актуальным. Технические решения, связанные с улучшением качества изделий, нахождением оптимальных методов их изготовления, получаемые на любом этапе жизненного цикла изделия (ЖЦИ), могут и 1 Принцип (лат. - начало, основы), означает основные исходные положения теории, учения, науки, мировоззрения.
Инновацией считаются полная реорганизация процесса, новая стратегия организации труда, реализация постоянных изменений, относящихся к технологическим, организационным и человеческим ресурсам предприятия. 3 Реинжиниринг предполагает переход на процессное управление, сдвиг к удовлетворению потребностей клиента, новые правила работы, широкое использование новейших информационных и коммуникационных технологий.
Реструктуризация - изменение сложившейся структуры, в данном случае, в аэрокосмической отрасли [10]. должны быть учтены и реализованы на этапе технологической подготовки производства (ТІ111). Данные обстоятельства, обуславливают актуальность разработки методов определения технических характеристик, контроля уровня качества и эффективности изделий и, том числе, создаваемых агрегатов систем управления (СУ) ракетно-космической техники (РКТ) при сокращении сроков осуществления производства и циклов испытаний, обеспечении безопасности, технологичности, контролепригодности и увеличении ресурса создаваемых устройств. Обоснованное планирование и обеспечение испытаний снижают так же риски производств и повышают устойчивость проектов.
В диссертационной работе сформирована и апробирована методика системного проектирования комплекса средств технологического оснащения (СТО) для испытаний агрегатов СУ РКТ, основанная на комплексном представлении в системном подходе таких основных положений как: определение целей и задач решаемых вопросов (обоснование необходимости выполнения испытаний); выполнение анализа альтернатив (возможных вариантов технических решений обеспечивающих испытания); создание моделей объекта исследования (проектируемой машины, СТО, части технологического процесса (ТП1) и испытаний, обеспечиваемых в технологических операциях (ТО2)) проведения расчетов общих затрат проекта и составляющих его этапов (с оценкой прибыльности и эффективности проведения в них циклов испытаний);
ТП - часть ПП, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. ТП обеспечивает создание изделий, их составных частей, включая в себе методы обработки, формообразования или сборки (ГОСТ 3.1109-82). 2 ТО - законченная часть ТП, выполняемая на одном рабочем месте или управляемая несколькими рабочими в автоматизированном производстве. формирование критериев оценок результатов (по проекту в целом и его составляющим).
В системном подходе [120] уже учитывается ряд научных разделов: системология, теория принятия решений и структурно-функциональный анализ, которые сами базируются на фундаменте философских принципов системности: внутренней целостности, упорядоченности, организованности и объективных методах познания [104, 105]. Цель и новизна методики состоят в создании общего алгоритма построения решений проектных задач СТО для испытаний агрегатов СУ РКТ, выполняемых в производстве. Применение методики предусматривается в рамках конструкторско-технологической подготовки производства изделий РКТ.
Упреждающее развитие технологий космических производств является важным элементом современных общественных, производственных отношений и государственных задач. Особенно это стало заметным в последние годы. Так развитие спутниковых коммуникационных систем связи, охватывающее удаленные регионы нашей планеты, выступает как альтернативное направление к традиционным наземным средствам связи. Спутниковые системы служб погоды, мониторинга земной поверхности и атмосферы, так же, становятся привычным инструментом наблюдения за природными изменениями и способом предупреждения урона от стихийных явлений, загрязнений окружающей среды, катастроф. Исследование околоземного космического пространства средствами пилотируемой космонавтики продуктивно расширяет возможности человеческой деятельности в областях создания новых материалов, освоения новых способов получения энергии, изучении влияния космических условий на биологические объекты и технические системы. Применение результатов космических исследований в военной области, способствующее укреплению обороноспособности и общественной безопасности, так же традиционно востребованное направление работ на рынке космических услуг.
Развитие современных исследований привело, в последние годы, к созданию новых видов космической деятельности: международная космическая станция - следующий шаг сотрудничества в космических исследованиях; освоение "геостационарной орбиты" мгновенно стало предметом коммерческого интереса для создателей коммуникационных систем; реализация "морского старта" (Sea Lounch), позволила производить выбор параметров орбиты выводимых спутников в широких пределах в зависимости от изменяемого места старта; эксперименты по пилотируемым "суборбитальным полетам" -современный шаг развития авиакосмических систем.
Быть может, правы скептики, отмечая невозможность постижения вселенной путем создания новых, пусть даже все более совершенных ракет, но понимание тенденций и закономерностей развития сложных производственных систем, расширяет горизонты человеческих способностей, совершенствует наше умение и увеличивает понимание путей преобразования окружающего мира в целях создания более благоприятных условий существования, улучшения качества жизни.
Формирование производственных процессов на предприятиях могут занимать десятки лет. Центр имени М. В. Хруничева, с его более чем восьмидесятилетней историей - яркий тому пример. Данная работа не претендует на полный охват столь сложного вопроса, вместе с тем, здесь делается попытка отразить основные методические аспекты и выполнить их апробацию на ряде вспомогательных проектов, естественно возникающих в обеспечении испытаний.
Предметной областью изучения, в работе, выступает ТП, в то время как объект исследования переносится в область модельных представлений создаваемых изделий и обеспечивающих технологий с целью определения значимых характеристик выполнения испытаний.
Г. М. Сухов
Многие отечественные и зарубежные ученые занимались проблемами, решаемыми в работе. В исследование перспективных конструкторских работ, организации производственных систем и процессов внесли значительный вклад руководители ГКНПЦ им. М. В. Хруничева: А. И. Киселев, А. А. Медведев, В. А. Меньшиков, А. А. Калинин [1,10,11,12,13,122,126,127]. В разработке теоретических и практических методов применения конструкторско-технологического и эксплуатационного анализа участвовали ведущие ученые, инженеры и конструкторы предприятия:
А. К. Карраск , В. А. Хатулев, В. А. Выродов, Р. В. Бизяев, В. Ф. Нагавкин, В.
Д. Костюков, А. Н. Чеховой,| Р. В. Алимов , Е. С Кулага, Г. Д. Дермичев, В. А. Чабанян, Ю. А. Цуриков, Е. Д. Лобов, Е. М. Купряков, А. М. Бошарин и др. [2,8,9,16,22,23,42-45,118,119,122,127...]. При исследовании современных возможностей информационно-коммуникационных технологий, методов моделирования, конструирования и автоматизации проектирования учитывались работы видных Российских и зарубежных ученых и специалистов: К. С. Касаева, Б. В. Бодина, В. П. Сенкевича, Р. М. Юсупова, Н. М. Горбунова, С. П. Митрофанова, Н. Н. Моисеева, Г. К. Горанского, И. Т. Белякова, А. И. Зернова, Е. Г. Антонова, А. В. Цыркова, Е. С. Ветнцель, А. В. Уварова, Е. В. Тарасова, В. М. Балыка, В. С. Зарубина, Дж. Мартино, Р. Майера, Д. Т. Росса, Н. Кристофидеса и др. [5,6,13,25,29,30,46,87,125,128-133...]
Структура, состав и краткое содержание диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав и трех приложений. Логическое построение работы раскрывается следующим содержанием.
Во введении показаны актуальность совершенствования испытаний и их зависимость от особенностей конкурентного рыночного развития космических производств, многогранной обусловленности изменений в РКТ, как направления человеческой деятельности.
В первой главе выполнен анализ ряда тенденций развития и изменений испытательных средств на производстве. В первом параграфе обосновывается актуальность и особенности совершенствования СТО как условия обеспечивающего качество и конкурентоспособность изделий. Второй параграф содержит краткий обзор состояния и перспективы развития систем проектирования и совершенствование направлений автоматизации производственных испытаний в их комплексном рассмотрении с учетом совершенствования эксплуатационных показателей создаваемых изделий. В третьей части главы приведена формальная постановка задачи, построена общая математическая модель. В выводах по главе I показаны основные направления исследований для решения данного класса задач.
Во второй главе диссертационной работы приведены: анализ некоторых тенденций развития производств, многовариантность построения методик системного проектирования изделий и соответствующих им ТП, обусловленных многообразием условий, обеспечиваемых в испытаниях. Здесь рассмотрены некоторые методологические положения для построения систем проектирования. В первый параграф вошли общие подходы и способы сведения задачи создания изделий к совокупности подзадач, определяющих изготовление продукции в отдельных ТО. Обоснована необходимость испытательных и контрольных операций. Во втором параграфе показаны роль и место испытаний в ПП. Выявлены тенденции изменения испытаний в создании новых систем автоматизированного проектирования и производства. Здесь приведены краткие характеристики испытательных систем комплексов применяемых в мелкосерийном и единичном производствах, указаны некоторые особенности их планирования и оптимизации. В выводах по главе уточнена общая постановка проектных задач СТО по ИД для изделий.
Третья глава содержит построение основных положений методики, ее элементов, ограничений и условий применения. Показана необходимость учета дополнительных принципов в рассмотрения ТП: комплексности, параллельности, сквозных технологий, инверсии технологий и технологичности. Приведены критерии эффективности, формализуемые в положениях теории множеств. В них пригодность, оптимальность и превосходство относятся к подмножеству предпочитаемых решений для реализации сложных технических систем (СТС). В заключительной части главы приведен ряд примеров модельного рассмотрения испытаний в ТО. Для обоснования проектных задач выполняется моделирование ТО для принятия проектных решений. Рассмотрены: настройка дренажно-предохранительного клапана; модельное представление датчика измерения давления с тройным резервированием в нелинейных объектах-примитивах, в общей прогностической системе проведена декомпозиция перспективного проекта.
Некоторые направления развития автоматизации производств и проектирования, их влияние на современные производственные испытательные комплексы
В формировании современных систем проектирования, в достаточной мере, не рассматривается специфика испытаний, изменение их роли и места в связи с развитием систем проектирования в Т1Ш и совершенствованием средств автоматизации в 1111. Цели применения средств автоматизации1 в ТПП - повышение производительности и эффективности труда, улучшение качества продукции, совершенствование испытательной базы, оптимизация планирования и управления, освобождение человека от опасных для здоровья видов работ. По видам различают автоматизацию: проектирования, производства, управления производством, управления и контроля качеством производственных процессов и продукции. Внедрение средств автоматизации приводит к совершенствованию станочного парка, инструментального производства, правил и нормативов проектирования, созданию и использованию стандартизованных СТО и продукции, способствует соблюдению государственных и международных правил по сертификации и др. Часто автоматизированные системы управления внедряются в производствах через модернизацию оборудования на принципах типизации и группирования ТП [15,20,52,118]. В современном развитии, средства автоматизации используют широкий спектр информационных технологий. В едином информационном пространстве успешно выполняются: конструирование и проектирование изделий, 11111, оптимальное планирование ресурсов, организация совместных работ различных подразделений и предприятий. Поэтому подготовка и сами решения задач по проведению испытаний оказываются взаимозависимыми от конкретного состояния и применяемых решений по автоматизации тех или иных производств. Так, в средствах программного обеспечения (Technologi CS (рис. 1.2.1)1, T-flex, Cognitive Technology Ltd, и др.) один и тот же пакет программного обеспечения настраивается под различные специализированные задачи. При конструировании (с применением CAD/CAM/CAE/PLM - систем) [94,95,107] выполняют такие задачи, как: - создание полного комплекта конструкторской документации на изделия; - ведение единичных и групповых спецификаций по вариантам исполнений; - описание отдельных деталей и сборочных единиц с помощью определенных заранее параметров; - построение древовидных структур изделий, определяющих приоритетность обеспечиваемых характеристик и сравнение возможных вариантов решений. На этапе технологической подготовки, решаются вопросы: По материалам презентации компании Technologies - проектирования ТП различных видов производств; - поддержки сквозных технологий; - выделения и сравнения нескольких версий ТП; - автоматического привлечения в проектировании эффективных методов, таких как диалоговый режим, заимствование, исполнение по аналогу, использование ТТЛ, ранее принятых технологических решений, создание библиотек стандартных фрагментов ТП, базы знаний и т. п. - учета материалов и трудовой деятельности; - ведения типовых алгоритмов расчетов технологических параметров (режимов, припусков, напусков, исполнительных размеров инструмента, усилий зажима, и т.п.); - ведения библиотек СТО (нестандартного оборудования, специальных приспособлений, специального инструмента); - выпуска и сопровождения технологической документации в соответствии с комплексом стандартов единой системы технологической документации ЕСТД для различных технологических переделов; - обеспечения работ с учетом приоритетов, в реальном времени их исполнения. По планированию и управлению производством выполняются: - ведение "портфеля заказов"; - расчеты циклограмм производства; - сводные расчеты по разузлованию изделий, определению операций по вариантам исполнений, работе со структурой проекта (обработка комплектов конструкторско-технологических документов); - гибкая настройка рабочих мест, разграничение прав доступа и приоритетов по заказам и номенклатуре подразделений; - расчеты загрузки оборудования и потребных мощностей по видам работ; - ведение планов-графиков планово-предупредительных ремонтных работ; - расчет потребностей подразделений выполняющих работы; - выпуск производственных заданий; - контроль фактического выполнения работ; - учет брака и выявление его причин; - ведение учета остатков по складам и т. п. Такие системы могут быть использованы и для задач администрирования: - построения функциональных возможностей рабочих подсистем (за счет использования гибких настроек прав пользователей); - ведение протоколов работы пользователей; - выполнение поисковых работ; - нахождение и производство замен; - осуществление связи и т. п. Базы данных по ТП непрерывно пополняются и совершенствуются, интенсивно развивается их приведение к единым стандартам. Преимущества этих направлений, в части формализации работ, бесспорны. В числе недостатков отмечается: высокая стоимость дополнительного оборудования и необходимость его обслуживания высококвалифицированным персоналом специалистов, при внедрении новых, не применявшихся ранее решений -инертность, которая в практических случаях, особенно в несерийном производстве, оказывается существенной.
Перспективным направлением развития аппаратных средств в автоматизации испытаний выступают "виртуальные приборы". Они могут быть полезны в реализации программ испытаний как унифицированное оборудование. Здесь используют универсальное программное обеспечение, для программирования микроконтроллеров при управлении процессами в ТО, сбором и обработкой контролируемых параметров [97]. Часто, программный продукт позволяет осуществлять имитационное моделирование процессов
Пути совершенствования испытаний в технологических процессах
Испытание и контроль ЛА и их систем относят к области науки и техники, занимающейся разработкой методов и средств определения летных и эксплуатационно-технических характеристик, в том числе и с привлечением специальных стендов, физических моделей или в процессе летной эксплуатации изделий. При всех этих условиях могут и должны выполняться исследования ГОСТ 23945.0 определяет унификацию как приведение изделий к единообразию на основе установления рационального числа их разновидностей. особенностей функционирования изделий и их систем с обоснованием технологии их изготовления.
ЛА в процессе проектирования и производства, подразделяется на ряд основных подсистем: корпус (планер), двигательная система, гидравлическая система (система подачи, регулирования и хранения топлива и окислителя), пневматическая система (система наддува, охлаждения), кабельная электрическая сеть, система управления и др.
В испытаниях, проводимых на заводе-изготовителе РКТ, могут выполняться эксперименты, в том числе и исследовательские, целью которых является подтверждение отдельных характеристик агрегатов ЛА: силовых установок, систем управления, навигации, связи, пневмо- и гидравлических систем, топливных баков, противопожарных, противооблединительных устройств, радио-оптоэлектроники, систем энергоснабжения и прочего. При этом проводится учет их взаимовлияния, в процессе хранения, доставки и/или работы. Расчетные характеристики важнейших критериев пригодности ЛА для отдельных элементов и машины в целом подтверждаются в испытаниях. Испытания подразделяются на типы.
По уровню проведения; промежуточные, цеховые, заводские, сдаточные. По этапу разработки изделия: доводочные, предварительные, приемочные. По условиям и месту проведения: лабораторные, цеховые, стендовые. По испытаниям готовых изделий: предъявительские, приемо-сдаточные, периодические, инспекционные, типовые, аттестационные, сертификационные. По продолжительности: нормальные, ускоренные, сокращенные. По виду воздействия: механические, климатические, термические, радиационные, электрические, электромагнитные, магнитные, химические. По результату воздействия: неразрушающие, разрушающие, испытания на стойкость, прочность, устойчивость.
По определению характеристик объекта: функциональные, на надежность, транспортабельность, гарантийные и технологические. На этапе испытаний ЛА выделяют отладку элементов подсистем, при входном контроле и после завершения промежуточных операций или завершения изготовления. Здесь СТО так же обеспечивают поддержание "рабочих" режимов, необходимых для выполнения испытаний.
Большинство производственных испытаний сопряжено с изготовлением специального испытательного оборудования: приспособлений, вакуумных камер, тарировочных стендов, виброустановок, статических и динамических стендов и прочего. Специальной задачей является определение необходимости выполнения испытаний в ТО. Часто испытания разнесены территориально в раздельных цехах, а иногда, и в различных предприятиях. Достоверность достижения востребованных характеристик обеспечивается соблюдением соответствующих стандартов и инструкций. Результаты проверок позволяют создать общую картину состояния продукции на промежуточных этапах изготовления и выдать рекомендации по выполнению следующих этапов.
Определение характеристик качества осуществляется средствами измерения и контроля. В метрологическом обеспечении показателей качества выполняется определение возможностей измерений задаваемых физических величин. Контроль параметров и характеристик объекта выполняется при работающем или неработающем оборудовании. В последнем случае, создают на входе в объект имитационные сигналы, в зависимости от типа контролируемых систем. В ряде случаев предлагаются критерии состояния проверяемой системы в виде "коэффициента достоверности" или "показателя тенденции к изменению параметра". Часто удается не только оценить пригодность проверяемой схемы, но так же определить время до выхода ее из строя (наработку на отказ) -основной показатель надежности. Надежность - важнейший показатель качества для ЭТС. Надежность испытательных систем , характеризуют по ресурсу, безотказности, ремонтопригодности, сохраняемости характеристик, безопасности обслуживающего персонала при выполнении работ. Надежность системы зависит от надежности входящих в неё элементов, способов их соединения, условий и режимов эксплуатации, их деградации и т. д. То есть надежность системы представляется функцией от произведений надежностей ее отдельных элементов. С течением времени, вероятность возникновения отказов возрастает - надежность выступает убывающей случайной функцией времени.
Испытания продукции - "экспериментальное определение значений параметров и показателей качества в процессе функционирования или при изменении условий эксплуатации, а так оке при воспроизведении воздействий на продукцию по заданной программе" [33], то есть "испытания" понимаются как экспериментальное исследование систем на различных этапах ЖЦИ. Табл. 1.1 представляет схему классификации испытаний РКТ по ГОСТ 16504. Из видов испытаний, представленных в табл. 1.1, испытания, проводимые на заводе-изготовителе, — определительные, сравнительные, контрольные (в таблице подчеркнуты сплошной линией). В связи с большим разнообразием видов испытаний, при производстве изделий, разрабатываются комплексные программы по опытным, отрабатываемым и серийным изделиям.
Контроль - наиболее широко применяемое в производстве действие, для определения характеристик качества создаваемой продукции. По видам контроля различают: производственный, эксплуатационный, входной, операционный, приемочный, инспекционный, сплошной, выборочный, летучий, непрерывный, периодический, разрушающий, неразрушающий, измерительный, регистрационный, органолептический, визуальный, технический осмотр и др.
Технологическое прогнозирование, как способ моделирования проектных задач
Принятия решений является сложной итеративной циклической процедурой. Результат любого шага в задаче принятия решения может повлиять на постановку задачи и привести к ее изменению. Этот процесс трудоемкий, но абсолютно необходимый, поскольку определяет большие капитальные вложения и объемы временных затрат.
Необходимость выполнения технологического прогнозирования обуславливает потребность в предвидении, при задании характеристик создаваемой продукции, технологических методов, обеспечивающих создание РКТ. В подготовке испытаний и/или при изготовлении изделий используются физические, полунатурные и/или математические модели для количественных оценок объекта контроля. Такие модели создаются при проектировании изделий РКТ, и на этапах ТИП до создания чертежей СТО. Здесь привлекаются самые разнообразные модели. Как уже было показано , здесь возникают задачи со многими переменными. В качестве переменных здесь присутствуют: время, управляющие воздействия, входные (начальные) значения, случайные величины и, даже, неопределенные параметры. Связи таких переменных выражаются различными условиями, формулируемыми в критериях объединяющих условия оптимальности на области определения проектных и фазовых переменных величин [29]. "Z=Z(A,U,X,TC) C((p(X,U,A,Tc),P,Tt,J)=0 J=J(X,U,A,T,P)
Такая задача определяется как многокритериальная. Оптимизируются, только учтенные переменные, изменяющиеся при строго определенных условиях и ограничениях. Влияние большинства переменных считается незначительным в совокупности, что подтверждается методами теории чувствительности. Часто многокритериальную задачу удается свести к одно П.1.3 главы I, п. 1.1 главы II. или двухкритериальной, в то время как остальные переменные рассматриваются неизменными параметрами1.
Трудность при подготовке производственных испытаний состоит в неоднозначности возможностей их проведения. Выбор конкретных схем испытаний определяется техническими характеристиками изделия, возможностями производства, стоимостью и сроками проводимых работ. Часто возможно проводить проверки одних и тех же параметров несколькими способами и на различных участках ТП. Предварительный модельный анализ таких альтернатив позволяет выбирать наиболее целесообразный способ проверки и сформулировать требования к СТО.
При выборе направлений исследования решается задача с выработкой прогнозов по общей схеме принятия решений. Ключевыми, здесь, становятся методы построения моделей, определяемых постановкой задачи. Сама же задача принятия решения (ЗПР) может рассматриваться совершенно отдельно с учетом типа выбранной модели объекта исследования [46] (рис 3.2.1) и алгоритма ее решений в зависимости от постановки задачи.
При изготовлении СТО основной альтернативой является существующий ПП изготовления изделия. При оценке характеристик новых изделий выясняются преимущества, допустимость применения и использования нововведений в производстве. До введения в 1111 всяких новаций выполняют предварительную оценку, а по возможности, и реальное сравнение результатов внедрения с уже существующими схемами, не применяющими предлагаемые решения. При не возможности сравнения, приходится проводить более сложную, экспертную оценку по общим или косвенным показателям. Здесь так же выполняются более подробные математические расчеты, физическое или математическое моделирование процесса для выяснения его особенностей. Причем планы испытаний должны предусматриваться уже на начальных этапах проектирования изделий. Здесь Например, с использованием методов факторного анализа [23]. СТО для испытаний отдельных элементов систем выступают в комплексном рассмотрении с проектом изделия и обеспечивающем его технологическим процессом как единая СТС.
Для технологического прогнозировании, "технология" определяется в словаре Вебстера как "технический метод достижения практических целей" или "совокупность способов, используемых для получения предметов, необходимых для существования человека и создания удобств ...", то есть подразумевается не только целеположение на создание продукции, но и самих процедур и методов их производства [23]. Как видно, эта задача имеет два взаимосвязанных аспекта, которые проявляются в анализе характеристик, определяемых конкретным объектом.
В анализе характеристик продукции выбираются процедуры и приемы работы в теоретическом плане, а так же определяются важнейшие характеристики системы, обеспечивающие ее создание. По критериям оценок качества, проводится сравнительный анализ решений с аналогами, выдается диагноз и экстрополяционный прогноз поведения системы. Формируемая целевая направленность прогноза, указывает возможность выполнения поставленной задачи, получение нормативного прогноза и плана выполнения работ. При выявлении не обеспечиваемых в ТП характеристик, проводится поисковый прогноз, показывающий направления перспективных исследований и альтернативных подходов в решениях прогнозируемой СТС (Рис. 3.2.2).
Представители конструктивно-технологических решений в проектах специального технологического оборудования для испытаний агрегатов систем управления
Производство в настоящее время развивается не только по пути изобретательства в создании новых механизмов и устройств. Совершенствование звеньев ТП, улучшение, объединение различных работ в одном процессе или исключение отдельных операций за счет рациональной организации и изменения технологий - естественные способы развития современного машиностроения.
На производственных участках работы организуются в бригадах разделенных по специализациям создаваемых подсистем: механических (формообразующих, токарных, фрезерных, слесарных и др.), гидравлических, пневматических, вакуумных, электрических и другие. Такое разделение весьма условно, так как, к примеру, электрические подсистемы могут обеспечивать работу подсистем вакуумных и, при этом, сами иметь в своем составе механические сборочные элементы.
Проектирование электротехнических подсистем обладает свойством широкого применения в других системах. Рассмотрим проекты, выполненные по «Методике» реализованы цехом-изготовителем на ракетно-космическом заводе по заказам при подготовке испытаний агрегатов СУ изделий в ряде цехов. Они позволяют выполнять испытания более рационально. В решениях отражено влияние традиционных и новых (дополнительных) принципов на выбор и формирование вариантов проектных решений.
Рассмотрение задачи по проектированию специальных СТО, начинается с анализа формализованной ТО в алгоритме ТП, где проводится уточнение параметров определяющих ТП и продукцию. Проведение таких "уточнений" обусловлено, как правило, появлением дополнительных требований к изделию, либо изменением ТП. (перенести в «Методику»)
Для представителей проектных решений выполняется принцип параллельности совершенствования изделий и технологии производства, а также принцип комплексности проектирования, как принцип совмещенности одновременного создания производственных линий с испытательным оборудованием, определенными в проектных требованиях потребительских свойств создаваемой продукции [5].
Выделение электрических испытаний, среди прочих, является упрощением, обеспечивающим технологичность системы. Это в производственной практике представляется обычным. Так, специально для удобства проведения предварительных испытаний, в корпусах изделий заранее предусматриваются технологические люки, разъёмы, положения под технологические датчики, что обеспечивает технологичность изготовления изделий. Кроме того, технологичность подразумевает использование оптимального способа достижения заданных характеристик производимой продукции, учитывая сортамент "базы данных склада" имеющийся на производстве.
В проектах СТО для модельных представлений агрегатных испытаний СУ РКТ, в задании технических условий выполнения испытаний, часто, если это не требует точных математических вычислений, бывает достаточно использования ИД формализуемых на вербальном уровне. В тех же случаях когда этого не обеспечено, необходимо выполнить подробное построение прогностической модели объекта исследования.(перенести в методику)
В технологическом прогнозировании модели могут пониматься как мера, образец, схема, норма [15], сюда также можно отнести не только математическое представление объекта, но и, в некоторых случаях, электрическую схему объекта. Адекватно построенная модель из объекта исследования может стать объектом производства. В данном изложении понятие модели не обобщается до включения в него понятия чертежа . Для иллюстрации изложения дальнейшего материала ниже приводиться несколько электрических схем и сборочных чертежей электротехнических устройств. Представители КТР в электрических испытаний агрегатов СУ РКТ.
При транспортировке, хранении, а иногда и в летных испытаниях, выявляются дефекты в качестве и надежности сопряжения и изготовления электрических цепей и проводки. Здесь возникает направление проверок -контроль стыковок электрических соединений и качества электропроводки. Его анализируют, привлекая принцип инверсии, так как испытываются ожидаемые участки возможных выходов из строя электрических схем, известных заранее. В контроле стыковок разъемов (надежность соединений) или проверок срабатывания релейных схем (залипание или выгорание контактов, перегорание электромагнитных катушек, выявление механических дефектов), испытуемый блок подвергают электрическим, температурным, динамическим или другим нагрузкам, после, или во время, которых осуществляется контроль проводимости электрических цепей. Для этой цели, на испытательных участках цехов применяются распределительные коробки, подключаемые к испытуемому блоку и имитирующие перемычками и электрическими сигналами работу блока или кабельных жгутов, осуществляя при этом их контроль. Здесь присутствует выраженная рутинность таких работ, при проверках больших партий устройств, возрастает вероятность ошибки испытателя, в связи с большим числом сопрягаемых цепей, что увеличивает вероятность случайных и систематических ошибок, затягивается время испытаний. Для сформированного ТТП, иногда удается создавать отдельные пульты, в них создаются оригинальные специальные схемы проверок. 1) Контроль надежности агрегатов в проверках пригодности.
Здесь присутствует принцип комплексности (анализ проекта испытательного оборудования совместно с испытуемой схемой изделия) и технологичности, что обеспечивает большую надежность и техническую эффективность, чем в испытаниях с использованием универсальных распределительных коробок. Предлагаемый вариант конструкционного исполнения СТО приводит к рационализации испытаний по сравнению с прежним вариантом выполнения испытаний без потери в характеристиках качества. В работе по созданию "Пульта для испытаний на ресурс блоков диодных и резисторных коммутаторов (БДК и БРК)" (рис. 4.2.1), обеспечена проверка прямого и обратного токопрохождения по 37-ми и 24-м цепям, для каждого типа блоков. Таких проверок, необходимо проводить для каждого блока по отдельности двадцать, после двухчасовых испытаний на вибростенде. То есть всего (37+24)х20=1220 переключений для пары блоков. При потоке до двадцати-тридцати блоков в год, эта работа, с применением универсальных распределительных коробок, занимает несколько месяцев, а с использованием спроектированного пульта, содержащего четыре переключателя, количество переключений сокращено до сорока и годовая партия в два-три десятка блоков проходит проверку не более чем за неделю.
