Введение к работе
Актуальность проблеми. Реаенне проблемы повышения качества отливок во многом зависит от прогресса з области формообразования, определяв;..- і выбором оптимальных технологических, констсукторскнх, управленческих и технико-экономических решений. Для изготовления отливок массового производства дсминпруошуа роль на ОлгааГлгие десятилетия сохранит процесс литья в песчаше форда, реализуемый, глазным образом, на поточных и автоматических липнях. ^оьыленпз объективности технологических решений этого процесса возможно лн^ь ка основе пршенения современных методов математического моделирования, оптимизации и управления с применением ЭЕМ. Использование этих методов особенно актуально для главных формовочных процессов-смесеприготовления и уплотнения смеси*
Целью работы является повышение эффективности формовочных процессов по нрктериям качества форм и отливок на основе разработки и развития современных методов моделирования, оптимизации и управления с применением ЭВМ. Ка основе оценок при морфологическом анализе представляется, что использование детерминированных моделей и подходов для оптимизации режимов и управления процессами в настоящее время подошло к пику "исчерпания возможностей". Л этой связи актуальным и перспективным является применение статистической теории управления, основанной на применении фундаментальных понятий кибернетики, теории информации, исследования операций, многомерного статистического анализа.
Для достижения цели в диссертации поставлены следующие задачи:
анализ современных методов контроля, регулирования и диагностики процессов смесег.риготовления при оценке по параметрам качества смесей и отливок в различных условиях производства;
разработка и реализация для целей управления и оптимизации математической модели формирования комплексного свойства формовочной смеси - уплотняемости;
разработка новых эффективных методов контроля свойств смесей и процессов формовки;
разработка информационных моделей и развитие методов технической диагностики качества отливок.
Номенклатура применяемых математических методов и решаемые с
их помоиьа технологические задачи представлены в табл.1.
Таблица I
метод
Кластерный анализ (метод динамических сгуиенкй Статистическое моделирование (кокте-Карло ) Теорій игр
Контрольные .карты
Статистический контроль Последовательный анализ
Управляемые последовательности статистических процедур
Техническая диагностика (байесовский подход)
Теория информации
Теория шансов
Решаемые технологические задачи
Выбор рациональных режимов
и оптимизация процессов смесеприго-
товления
Анализ стабильности технологических процессов. Установление связей между параметрами технологических процессов и качеством отливок Режимы контроля. Оценка качества смесей
Контроль свойств смесей и параметров качества отливок. Классификации смесей
Контроль и диагностика технологических процессов в условиях ПАП
Диагностика размерной точности отливок
Разработка информационных моделей управления по категориям качества отливок
Разработка экспертных систем качества
Основные научные положения
I.Технологические процессы изготовления отливок представляют собой сложные; плохо организованные системы. Для управления ими необходимо В рамках единого направления объединить методы теории систем, управления и контроля с формулировками и реализацией на каждом уровне, исследований технологических критериев и оценок(качество смесей, форм , отливок) и информационных крите-2
,1
риев(количество информации, энтропия, критерии максимума достоверности, минимаксные и т.д.). Комплекс математических моделей должен отражать основные этапы управления - измерения условий функционирования системы, выработку целей, принятия решений, оптимизации, средств достикення оптимума, контроля исполнения(обратной связи).
2. Для разработки математических моделей смесеприготовления необходимо вцполнение этапов, связанных с выделением эффективного комплекса сеойств, автоматической классификацией массивов смесей, статистическим моделированием и оптимизацией.
-
Методы контроля, регулирования и диагностики должна взбираться в зависимости от технологического процесса, спределяв-иего выбор границ регулирования, параметры оценки, прогноза, диагностики.
-
Процесс управления следует рассматривать в связи с переработкой и использованием информации. Эффект управления(качество продукции, изготовляемой в условиях автоматизированного производства) оценивается ыинжуыоы неупорядоченности системы.
Научная новизна. Разработан комплекс математических моделей управления процессом смесеприготовления по критериям качества смесей. Модели позволяют рассчитать процесс формирования комплексного свойства, установить связи свойств, разделить массивы смесей с целью оценки их соответствия рациональной области и определить стратеги» управления.
- Осуществлено развитие методов контроля и регулирования для
оценки и прогноза параметров качества форм и отливок, классифика
ции смесей и их приемки.
- Разработан метод контроля процесса смесеприготовления в усло
виях ПІС, основанный на автоматически управляемой последовательнос
ти процедур.
- Разработана математическая модель формирования размерной точ-юсти отливок на основе обаей информационной модели управления и «етодов технической диагностики.
Основные практические результати I. Рациональные схемы и методы контроля и управления технологи-гескими процессами, опробованные и внедренные в условиях массового
производстве (ПО"КмроБСкий завод"."Электроцентролит",Ьаку).
2. Разработка коьых технических решений и состава смеси для процессов ;ісгстоЕлекі:я форм и стержней с применением вакуума.
3.Разработка нового метода определения газопроницаемости дисперсних материалов, соеспечіїваюіїїєго экспрессивность подготовки испытуемого материала и точность определения его газопроницаемости.
4. Разработка и проверка экспертной системы диагностики качества отлизок.
Новизна технических решений подтверждена двумя авторскими свидетельствами, Ожидаемый экономический эффект составляет более со тыс.рублей; фактический экономический аффект составил 112 тыс. рублейч в ценах IVob-b9r.r.).
Апробация .раьоты . Материалы диссертации докладывались на
научно-технических конференциях и семинарах е Ленинграде(1963-IGvOr.r.), 0дессе(19оёг.), 0рджоникидзе(1985г.) и др.
Jii6s«3ilSiIK*Li По теме диссертации опубликовано 19 работ., и получено 2 авторских свидетельства.
Структура и объем работы., Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и обших выводов, изложена на 205 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок, 34 таблицы, список литературы из 123 наименований и 3 приложений на 45 страницах.