Введение к работе
Актуальность работы обусловлена возрастанием роли и сложно' сги, расширением многообразия задач технологического проектирования в современном машиностроении.
Одна из важнейших проблем в этой области - недостаточный уровень познания основных свойств технологической" информации и информационных связей в производственной процессе изготовления машины. Изучение природы, состава, содержания технологической информации и информационных связей в производственном процессе представляет одно из основных направлений в современной технологии машиностроения. Сформировавшиеся к настоящему времени представ-"лення о семантических свойствах информации позволяют сделать вывод о том. что основным ее свойством является неопределенность." Развитие большинства современных паук связано с анализом свойств неопределенности и разработкой методов се разрешения.
Интуитивное понимание неопределенности и связанного с ней риска известны любому участнику производственного процесса. Неопределенность заставляет людей принимать рсшетіня наугад, то есть идти на риск и, следовательно, заведомо закладывать в спои.действия возможность совершения ошибок (неблагоприятных исходов). Изучение неопределенности может увеличить знания о предмете или явлении, с которыми эта неопределенность связана. Неопределенное і ь пор( хдаег несоответствие между тем, чего люди ожидают, и тем, что дейстшиель-но происходит. Количественным выражением этого несоответствия и является прибыль (или убыток).
Технологическое проектирование является неотъемлемой частью производственной деятелыю'сти человека. Разработка технологических проектных решений, предусматривающих целенаправленное разрешение неопределенностей в производственном процессе, обеспечивает снижение неопределенности а положении предприятия, повышает его конкурентоспособность и привлекательность для инвестиции.
Таким образом, совершенствование методов идентификации и разрешения неопределенности в задачах технодоышеского проектирования следует рассматривать как один из важнейших факторов, опред> ляюших эффективность производственного процесса изготовления машины. С одной стороны, изучение неопределенное пі технологической информации и методов ее раірешепия на основе общенаучных пршши нов позволяет повысить уровень фундаментальных исследований в области технологии машиностроения, С другой стороны, исследование неопределенности технологической информации, имеет валено; ш.уы пне с ючкн зрения производственного процесса изготовления машины так как только копире шесть технологической информации обеспе пша-ет создание.конкретных связей сг.оіісі» маїерна.тоіі и рашерных с"-пем в машине, согласованность деі'їсівнй всех учаепшкон прон июле [".иного процесса.
4 "- .
Поэтому разработка методов технологического проектирования на основе общенаучных принципов разрешения неопределенности технологической информации является научной проблемой, имеющей важное значение для развития отечественного машиностроения.
Цель работы состоит в снижении себестоимости, повышении производительности и качества обработки деталей в технологических системах механообработки за счет рационального использования'временных и материальных технологических ресурсов в процессе производственной реализации технологических проектных решений, разрабатываемых на основе общенаучных принципов разрешения неопределенности технологической информации.
^ Методика исследований. При выполнении работы использовались научные основы технологии машиностроения, теории надежности, резания, системного анализа, информации, вероятностей, экономического риска, математической статистики, реляционной алгебры и реляционного исчисления, методы статистического моделирования, эксплуатационные исследования технологических систем в действующем машиностроительном производстве, систематическое изучение ежедневной профессиональной практики технологов, статистические данные о размерной применяемости исходных материалов.
Научися новизна. В работе решена проблема проектирования процессов и систем механообработки на основе общих принципов разрешения неопределенности технологической информации, предусматривающих идентификацию вида и степени неопределенности в задачах технологического проектирования, выбор адекватных методов и моделей решения технологических задач и эффективное многоаспектное и многоуровневое использование получаемых проектных решений.
На этой основе получены и выносятся на защиту следующие научные результаты:
» результаты концептуального исследования системы неопределенностей в задачах технологического проектирования, устанавливающие в качестве важнейших стохастическую, эпистемологическую (основанную на субъективности суждений и оценок) и лингвистическую неопределенности;
* структурное разрешение лингвистической неопределенности исходных данных для технологического проектирования, основных проектных' операций, процедур и решении на основе реляционного представления технологической информации и информационных связей в производственном процессе, обеспечивающее построение интегрированной модели технологического проекіа изготовления машины;
Ъ экспертно-аналитнческн.: методы разрешения эпистемологической неопределенности при решении комплексных технологических задач, предусматривающие t > рукі>'рік>-ф\ нкппональпый анализ систем обес (iev;'ii(u; нроіпі)0;:сігі'';ніоіо пр.э:;.'сса ісліичої нческимн ресурсами, і.ьі-
явление межаепектных противоречий и их разрешение на основе получения количественных оценок и сопоставления степени полезности технологических проектных решений, с решениями, относящимися к другим аспектам производственного процесса изготовления машины; а методы разрешения стохастической неопределенности в системе инструментального обеспечения производственного процесса на основе использования вероятностной меры риска, обеспечивающие опенку ресурсов режущих, инструментов, необходимых для обеспечения требуемой меры риска, оптимизацию режимов резания исходя из установленного значения вероятностной меры риска при выполнении производственного задания, стабилизацию параметров режима обработки на основе стохастического рекурсивного самообучения технологической системы с целью достижения требуемого ресурса работоспособности режущих инструментов и оптимизацию параметров планово-предупредительного восстановления режущих инструментов;
«' методы анализа и оптимизации детерминированных временных связей в многостаночных технологических системах, обеспечивающие установление зависимости эффективности обслуживания от количественных характеристик системы, структурно-компоновочных решений и дисциплины обслуживания и исключение потерь временных ресурсов технологической системы на ожидание обслуживания;
«методы анализа и результаты исследования стохастической компоненты временных связей в технологической сие теме,'обеспечивающие установление зависимости экономической меры риска от напряженности производственного задания и оптимизацию временных связей па этой основе;
о методы анализа и результаты исследования зависимости гарантированного с заданной вероятностной мерой риска объема выпуска изде-"ліііі многостаночной технологической системой от ее количественных характеристик и дисциплины обслуживания, обеспечивающие установление оптимальных областей применения ситуационного и детерминированного обслуживания;'
> методы интеграции проектных решений по выбору количественных характеристик многостаночной технологической системы и параметров режима резания, обеспечивающие разработку оптимального проектного решения на основе его экономической оценки;
о принципы разработки ситуационных проектных решений, обеспечивающих управление режимами резания в многостаночной технологической системе на,оснсве априорной идентификации ее возможных состояний в зависимости от работоспособности;
* общие принципы построения распределенных систем технологического проектирования, обеспечивающих активное и полезно взаимодействие всех участников разработки технологического проекта с целью эффективного разрешения псех вилов неопределенности технологической
информации и противоречий'между уровнями и аспектами разработки технологических проектных решений.
Практическая ценность работы заключается в разработке принципов построения распределенных систем технологического проектирования, обеспечи#ающих практическую реализацию методов разрешения неопределенности технологической информации в повседневной профессиональной практике технолога.
Практическая реа.іиіация результатов работы осуществлена в рамках серии договоров на разработку и передачу научно технической продукции в Тульском научно-исследовательском технологическом институте, ОАО "Станкотехника" АК "Туламашзавод", НПО "Комплекс" (г. Тверь), ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин).
Апробация диссертации. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: Второй Всесоюзный съезд но теории машин и механизмов (г. Киев 1982 г.); Всесоюзная научно-техническая конференция "Конструктивно-технологические методы повышения надежности и их стандартизация" (г. Тула, 1988 г.); Республиканская научно-техническая конференция "САПР конструкторской и технологической подготовки автоматизированного производства в машиностроении"(г. Харьков, 1990 г.); Республиканская научно-техническая конференция "Автоматизация и диагностика технологических процессов" (г. Луцк, 1990 г.); Международная научно-техническая конференция "Механика машиностроения" (г. Набережные Челны, 1995 г.); Международная научно-техническая конференция "Инновационное проектирование в образовании, технике и технологи!!" (г. Волгоград,
1995 г.); Российская гаучно-техническая конференция "Социально-
экономические проблемы управления производством, создание прогрес
сивных 1СХНОЛОГИЙ, конструкции и систем-в условиях рыночной эконо
мики" (г. Калуга, 1995 г.); 3-й международный конгресс
"Консірукюрско-гехнологнческая информатика" - КТИ-96 (г. Москва,
1996 г.); Юбилейная международная научно-техническая конференция
"Вопросы совершенствования технологии механической обработки и
сборки изделий машиностроения" (г. Тула, 1996 г.), па Выставке-
ярмарке іульских товаров в г. Смоленске (1998 г.), а также на выездной
сессии Головного совета но машиностроению Министерства общего и
профессионального образования (г. Тула, 1997 г.), па межвузовских и
региональных научно-технических и научно-практических конференції-"
ях, семинарах и совещаниях, секциях научно-технических конференций
профессорско-преподавательского состава Тульского государственного
ушшерсиїеіа с 1985 по 1997 гг.
Публикации: По теме диссертационной работы опубликованы 52 научные работы, включая тезисы докладов на международных, республиканских и региональных научно-технических конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введе1 нйя, семи разделов, списка литературы и приложения, содержит 290 страниц машинописного текста, 144 рисунка, 23 таблицы И библиографический список из 256 наименований.
