Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Конкурентоспособность машиностроительной продукции в значительной степени зависит от качественных и стоимостных показателей изделий. Стремление достигнуть оптимального соотношения между затратами и получаемым качеством продукции приводит к необходимости развития новых математических методов моделирования технологических процессов и механизмов управления в производственной системе.
Летательные аппараты (ЛА), узлы и агрегаты, их производственные системы и системы испытания являются одним из примеров сложных технических систем. Сборочные и монтажные работы в авиационной промышленности характеризуются значительными объемами, трудоемкостью и себестоимостью, а также длительностью производственного цикла и сравнительно малой степенью механизации и автоматизации выполнения отдельных сборочных операций.
Поэтому проблема разработки методик проектирования и исследования оптимальных процессов узловой сборки, развивающих математические оптимизационные модели линейного и целочисленного программирования для повышения эффективности процесса многовариантного выбора при реализации принципа единства процессов конструирования и технологического проектирования летательного аппарата, является актуальной.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Цель представленной работы состоит в повышении эффективности технологической подготовки производства за счет применения методов проектирования, основанных на оптимизационных математических моделях, а также сокращении сроков проектирования ТП и выпуска технологической документации за счет автоматизации выполнения проектных операций.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА диссертации работы заключается:
в разработке структуры модели объекта проектирования и отработке ее функциональной и структурной взаимосвязи с моделью исходного объекта и моделью порождающей среды;
в создании новых комплексных форм представления и хранения технологических процессов без потери вариантов, а также форм представления заданных ограничений;
в разработке обобщенной методики оптимизации технологических процессов сборочных работ, основанных на методах линейного и целочисленного программирования, учитывающих многокритериальный характер возможных технико-экономических оценок;
в выборе и адаптации состава инструментальных средств и набора программных процедур, реализующих сетевые и перестановочные алгоритмы определения оптимального варианта технологических процессов сборки, в основе которых лежит непосредственный контроль технолога за процессами принятия решений.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Представленная в работе математическая модель процесса проектирования разработана с использованием основных положений теории множеств, теории графов, элементов математической логики. В основу ме-
тодики обработки модели процесса проектирования легли методы и алгоритмы линейного и целочисленного моделирования. Программно-методический комплекс оптимизации разработан с использованием объектно-ориентированных средств визуального программирования.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ. Методика доведена до программной реализации в виде программно-методического комплекса и используется для формирования и анализа технологических процессов узловой сборки. Созданный в результате исследований комплекс оптимизационного моделирования, входит в состав инструментальных средств обработки типовых проектных решений.
Развиваемые в диссертации методы могут быть использованы при создании математического, алгоритмического и проектного обеспечения систем имитационного моделирования технологических процессов в автоматизированной системе технологической подготовки производства ЛА.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Практическая ценность развиваемой в диссертации методики оптимизационного проектирования технологических процессов, подтверждается ее внедрением в процесс технологической подготовки производства в подразделениях предприятий авиаракето- и машиностроения (АООТ «ОКБ-Сухого», РКЗ ГКНПЦ им. М.В. Хруничева).
Результаты проведенных исследований использовались при выполнении научно-исследовательских тем «Разработка методов моделирования объектов конструк-торско-технологического проектирования» и «Исследование производственной системы на различных стадиях жизненного цикла и разработка концепции технологической среды параллельного проектирования» (№Л-1208 и №Л-1538Б, НИЧ МАТИ им. К.Э. Циолковского). Исследования проводились в рамках Московских Региональных программ «Конверсия-городу» и «Вузы-Москве».
Основные результаты работы используются в учебном процессе МАТИ -Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского при проведении занятий по дисциплинам «Методы моделирования технических систем и технологических процессов» и «Автоматизированные системы технологической подготовки производства» направления 5510 «Авиа- и ракетостроение».
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Содержание диссертации отражено в 9 работах, опубликованных в 1995-1998 гг.
Результаты исследований, представленных в работе, докладывались на Российских научно-технических конференциях (1997, 1998 гг.), на научных семинарах в МАТИ им. К.Э. Циолковского (1996, 1997, 1998 гг.).
Материалы диссертации вошли в 3 научно-технических отчета.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (103 наименования), приложения, изложена на 245 страницах машинописного текста и иллюстрирована 72 рисунками.
