Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Анализ состояния систем управления качеством продукции 12
1.1. Основные понятия и определения 12
1.2. Основные положения идеологии всеобщего управления качеством 14
1.2.1. Основные инструменты управления и контроля 16
1.2.2. Мировой опыт управления качеством 18
1.2.3. Стандарты серии ИСО 9000 22
1.3. Отечественный опыт управления качеством продукции 25
1.4. Управление качеством продукции в электротехническом производстве авиастроительных предприятий 29
1.5. Анализ состояния существующих систем автоматизации производства ЭТО ВС 36
Цели и задачи исследования 46
ГЛАВА 2. Разработка методов оценки качества монтажа электрооборудования воздушных судов 49
2.1. Постановка задачи 51
2.2. Критерий оптимальности проектируемого технологического процесса 54
2.3. Методология оценки качества монтажа электросборок 61
2.3.1 Показатели качества ЭТО ВС 61
2.3.2 Оценка качества ЭТО ВС 63
Выводы по главе 87
ГЛАВА 3. Моделирование производственных процессов монтажа электросборок 88
3.1. Общая модель производственной системы электротехнического оборудования 88
3.2. Структурная модель система управления качеством монтажа.. 94
3.3. Построение модели производства производственной системы изготовления ЭТО ВС 103
3.3.1. Основные понятия и определения 103
3.3.2. Процесс монтажа 109
3.3.3. Контроль АСК и визуальный 113
Выводы по главе 121
ГЛАВА 4. Практическая реализация автоматизированной системы управления качеством производства электросборок 122
4.1. Задачи, реализуемые системой управления качеством монтажа ЭТО ВС 124
4.2. Алгоритм функционирования системы управления качеством производства электросборок 126
4.3. Методика формирования системы основных показателей, влияющих на качество монтажа электросборок и ее практическое применение 131
4.4. Разработка концепции организации автоматизированных рабочих мест электромонтажников 149
4.4.1. Универсальный монтажный стол манипулятор 151
4.4.2. Система отображения информации СОИ 153
4.4.3. Интегрированная система контроля СК 155
4.4.4. Управление материальным потоком 158
4.5. Алгоритмы взаимодействия информационных потоков на автоматизированном рабочем месте электромонтажника... 161
4.6. Анализ результатов внедрения систему управления качеством монтажа устройств ЭТО ВС методом гистограмм... 1
Выводы по главе 1
Основные результаты и выводы по работе 1
Список использованных источников
- Основные инструменты управления и контроля
- Критерий оптимальности проектируемого технологического процесса
- Построение модели производства производственной системы изготовления ЭТО ВС
- Методика формирования системы основных показателей, влияющих на качество монтажа электросборок и ее практическое применение
Введение к работе
Актуальность темы.
Все возрастающие требования к безопасности и регулярности полетов современных воздушных судов (ВС) приводят к значительному росту сложности автоматизированных бортовых комплексов оборудования. Электротехническое оборудование различных ВС (ЭТО ВС), играющие ключевую роль в комплексировании всех видов оборудования ВС и включающие жгуты электрических проводов, распределительные и коммутационные устройства, пульты управления и панели автоматов защиты, объединенные в систему передачи и распределения энергии, аналоговой и цифровой информации, в значительной степени определяет надежность функционирования всех систем устанавливаемого на борт оборудования. Трудоемкость изготовления компонент этого оборудования, связанного в основном с электромонтажом, имеет тенденцию к увеличению и составляет 20-25% от общей трудоемкости изготовления ВС в целом.
Многообразие и сложность процессов изготовления ЭТО ВС, высокие требования к его надежности, с одной стороны, и человеческий фактор, оказывающий существенное влияние в рамках "человеконаполненной" организационной системы производства этого оборудования, с другой - обусловили интерес к научно-техническому обеспечению качества изготовления этого оборудования на основе принятых в авиационной промышленности руководящих технических материалов (РТМ), стандартов.
Длительное время производство ЭТО ВС, технология монтажа, непосредственное управление монтажом, контроль выполненных операций и готовых изделий в целом, определяющие качество этого оборудования, не имели достаточной теоретической базы и развивались на основе экспериментальных исследований с частичным привлечением методов статистического анализа. Отставание научного уровня производства ЭТО ВС объясняется исключительной сложностью получения формализованного описания технологических процессов изготовления, реализуемых в рамках существующей сис-
темы обеспечения качества. В то же время тщательное изучение и формализация основных этапов производства в рамках "человеконаполненной" системы изготовления ЭТО ВС необходимо для успешного решения проблемы создания на этой основе высокоэффективной системы диагностического управления качеством электромонтажных работ, т.е. системы, обеспечивающей непрерывное отслеживание качества изделия по оперативным показателям, посредством операционного контроля в течение монтажа, что повышает надежность устройств и оборудования в целом.
При этом следует отметить отсутствие работ по выбору стратегии диагностической проверки отдельных операций и структуры системы обеспечения качества с учетом условий ее применения, свойств и характеристик выполненных операций и других факторов. Для построения глубоко структурированной и эффективно действующей на этапе изготовления системы диагностического управления качеством монтажа, как основы обеспечения заданных свойств устройств и комплексов ЭТО ВС, необходимо решение целого комплекса научно-технических задач для обеспечения качества монтажа этого оборудования. В основе построения такой системы лежит моделирование технологических операций и процессов, а также разработка на их основе средств методического и информационного обеспечения, без которых невозможно выполнение новых, повышенных требований к качеству и надежности в условиях нестационарности процесса производства, обусловленным частой доработкой всей номенклатуры изделий из-за необходимости повышения технических характеристик ЭТО ВС. Моделирование повышает прозрачность работы монтажника как основного звена производственного процесса для служб обеспечения качества готовой продукции (бюро централизованного контроля) и создает предпосылки управления этими процессами, а также является основой для проведения реинжиниринга соответствующих служб и внедрения CALS-технологий в процессы этого производства.
В настоящий период времени, когда предприятия авиационного комплекса диверсифицируют свою деятельность и участвуют во многих проек-
тах, связанных с запуском новой продукции в производство, создание интегрированных автоматизированных систем управления качеством продукции на основе РТМ отрасли является актуальной задачей.
Высокая значимость и потребность в ускоренном развитии и совершенствовании современных систем управления качеством авиационной продукции и их практическое применение определили цель и содержание настоящей работы.
Цель работы.
Целью диссертационного исследования является повышение качества ЭТО ВС за счет совершенствования методов и средств управления качеством на этапе его изготовления в рамках самолетостроительного производства.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
постановка задачи и выбор целевой функции;
разработка критериев оценки качества процесса монтажа ЭТО ВС и интегральных показателей качества устройств ЭТО ВС, используемых в процессе его производства; !
разработка методических основ управления качеством монтажно-сборочного производства ЭТО ВС;
разработка модели оптимального взаимодействия и функционирования проектных, технологических и организационно-технических структур производства ЭТО ВС;
разработка методики оптимизации ресурсов монтажно-сборочного участка с применением автоматизированных рабочих мест электромонтажников;
разработка автоматизированного рабочего места электромонтажника (АРМ-Э) и алгоритмов функционирования программного комплекса управления АРМ-Э.
Предмет исследования.
Предметом исследования являются методы и средства построения автоматизированной системы производства ЭТО ВС в рамках системного подхода к управлению качеством монтажа на самолетостроительных предприятиях.
Объект исследования.
Объектом исследования являются производственные процессы изготовления ЭТО ВС.
Методы исследования.
Решение поставленной задачи проведено на основе принципов TQM, методов системного подхода, теории структурно-функционального анализа, методов математического моделирования, статистики, технической диагностики, теории массового обслуживания, квалиметрии, а также реальных экспериментальных исследований с целью оценки корректности теоретических выводов.
Научная новизна.
К наиболее значимым результатам исследований, обладающих научной новизной, относятся:
методика формирования системы основных параметров, влияющих на качество ЭТО ВС, на основе которой производится интегральная и дифференциальная оценка качества элекбтросборок. Система основных реально измеренных параметров позволяет отслеживать динамику их изменения во времени, и тем самым дают возможность предсказывать выход параметра за поле допуска;
информационная матрица состояния, как основа оценки качества ЭТО ВС, определяющая качественное техническое состояние, на заключитель-
ном этапе изготовления электросборки, которая обеспечивает структурированное хранение информации о каждом объекте ЭТО ВС;
методические основы оптимизации организационной структуры мон-тажно-контрольной стадии производства электросборок, которые позволяют эффективно оптимизировать и управлять имеющимися ресурсами производства по критерию минимальных производственных издержек;
информационная и организационно-техническая структура системы управления качеством, обеспечивающая практическую независимость качества монтажа от квалификации исполнителя с помощью интеграции функций управления качеством на автоматизированном рабочем месте электромонтажника, а также за счет оптимального информационного обеспечения электромонтажника;
Практическая ценность.
В данной работе осуществлена реализация принципов управления качеством, на которых основан стандарт ИСО 9000 в индивидуальном производстве таких как базирование на фактах при принятии решений, процессный подход и системный подход к управлению качеством и имеет практическую значимость для создания оптимальной организационно-технической структуры и интегрированного автоматизированного управления качеством ЭТО ВС на основе разработанных методов с учетом РТМ отрасли, что позволяет реализовать систему управления монтажом и качеством электросборок, совершенствовать в рамках комбинированного подхода технологические процессы монтажа, контроля, диагностики, дифференциальную и интегральную оценку качества изделий ЭТО ВС. Практическую значимость имеют разработанная методика оценки качества монтажа на основе информационных матриц состояния объекта, позволяющая использовать их при операционном и окончательном контроле изделий производства.
Разработанная методика формирования системы основных параметров, влияющих на качество ЭТО ВС, может быть использована в оценке качества
не только изделий авиационной отрасли, но и других наукоемких производств.
Реализация работы.
Диссертация выполнена в рамках научно-исследовательских работ НИЛ-36 Самарского государственного аэрокосмического университета по проблемам обеспечения качества изделий авиационных предприятий отрасли для повышения конкурентоспособности ВС, выпускаемых в Российской Федерации. Результаты диссертационной работы использованы ведущей организацией для разработки технологических документов и руководящих технических материалов отраслевого назначения, и внедрены в производство ЗАО Авиастар-СП г.Ульяновск и использованы в учебных пособиях "Техническое обслуживание и ремонт авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов".
Апробация работы.
Основные положения диссертационной работы докладывались, обсуждались и были одобрены: на научной конференции "Управление организационно-экономическими системами: моделирование взаимодействий, принятие решений" (Самара: СГАУ, 1999), II Всероссийская конференция "Самолетостроение в России: проблемы и перспективы" (Самара: СГАУ, 2000); Всероссийской молодежной научной конференции "VI КОРОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ" (Самара: СГАУ, 2001 г.); в аспирантских вестниках Поволжья №2 2002 г. и №1 2003 г.; на научной конференции "Естествознание. Экономика. Управление" (Самара: СГАУ, 2003 г.).
На защиту выносятся:
- критерий оптимальности проектируемого технологического процесса совместно с операциями контроля;
I*
«I
методика формирования системы основных параметров, влияющих на качество ЭТО ВС;
метод оценки качества электросборки с помощью использования матрицы технического состояния;
математическая модель и функциональная структура интегрированной системы управления качеством монтажа устройств ЭТО ВС;
методика проектирования оптимальной производственной системы монтажно-сборочного участка производства ЭТО ВС.
Личное участие.
Вклад автора состоял в разработке методики формирования основных показателей качества, оценки качества с их применением, построения математической модели функционирования производственной системы, а также в разработке функциональной интегрированной системы управления качеством и методики расчета организационно-технической структуры монтажно-сборочного участка.
Публикации.
По результатам выполненных исследований опубликовано 13 печатных работ.
Объем и структура диссертации.
Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы. Общий объем диссертации составляет 183 страницы машинописного текста, включая 2 таблицы, 40 рисунков.
'*
Основные инструменты управления и контроля
Как говорится выше, принятие решения должно быть базировано только на фактах. Это основной принцип Всеобщего Управления Качеством. Однако при этом возникает такая задача, как сбор данных или фактов, т.е. статистического материала. Этой задачей, а именно, сбор, обработка и анализ данных, занимается математическая статистика [11,18,45]. При этом, существует огромное множество методов в данной науке. Из всего этого множеств японские ученые, и в первую очередь профессор Исикава, отобрали 7 методов, обеспечив им наглядность и простоту восприятия даже для непосвященных в области математической статистики [23,40,53,64]. Они известны как семь инструментов контроля и включают в себя: - контрольный листок; - гистограмма; - диаграмма разброса; - диаграмма Парето; - стратификация (расслоение); - диаграмма Исикавы (причинно-следственная диаграмма); - контрольная карта.
Применение данных методов как семи инструментов контроля качества является достаточным и необходимым. Однако последовательность и их количество может варьироваться от поставленной перед системой цели. Для того чтобы они успешно действовали, надо начинать с обучения им всех участников процесса, при этом, не забывая о важности отношения руководителей компании к процессу обучения.
Говоря о статистических методах, надо сказать, что это инструменты познания, а не управления. Они предназначены для контроля протекающего процесса, с целью обеспечить участника процесса фактами для возможности корректировки и улучшения данного процесса.
Все выше перечисленные инструменты контроля качества опираются на численные данные, что соответствует главному принципу ВУК - опираться только на факты. Однако факты могут выражаться не только численными значениями, поэтому для принятия решения необходимо знать поведенческие науки, операционный анализ, теорию оптимизации и статистики. В связи с этим, Союз Японских Ученых и Инженеров разработал семь полезных инструментов, которые призваны решить задачу управления качеством и получивших название семи инструментов управления или семи новых инструментов контроля качества [23,61,64,74,83]. К ним относятся: - диаграмма сродства; - диаграмма связей; - древовидная диаграмма; - матричная диаграмма или таблица качества; - стрелочная диаграмма; - диаграмма процесса осуществления программы; - матрица приоритетов.
Обычно сбор данных для этих семи инструментов осуществляется в процессе так называемого "мозгового штурма", который состоит из людей, обладающих определенными знаниями по решаемой проблеме.
Все инструменты управления качеством применяются на практике для преобразования требований потребителя в параметры качества ожидаемого им продукта. Данный процесс получил название Развертывания Функции Качества. Этот процесс является оригинальной японской методологией, ставящей перед собой цель гарантировать качество продукта с самой первой стадии его создания. В Америке и Европе данная методология была представлена значительно позже.
Развертывание Функции Качества - это систематизированный путь развертывания нужд и пожеланий потребителя через развертывание функций и операций деятельности компании по обеспечению такого качества на каждом этапе жизненного цикла вновь создаваемого продукта, которое бы гарантировало получение конечного результата, соответствующего ожиданиям потребителя.
Япония, известная своими малыми запасами природных ресурсов и перенаселением, первая пришла к выводу, что наличие запасов сырья и готовой продукции на складах является неоправданной растратой ресурсов и площадей, в то время как на западе существовало мнение, что во имя своевременного выполнения заказа, переизбыток сырья и готовой продукции является допустимым. Поэтому на западе долгое время при управлении запасами существовало правило пере заказа материалов по мере их потребления и определяющим точку пере заказа моментом заказа материала со стороны производства. В последствии акцент перешел на зависимость между объемом запасов и объема заказа на готовую продукцию, и первоочередным стало планирование количеством изготавливаемой продукции.
Критерий оптимальности проектируемого технологического процесса
Качество монтажа электросборок характеризуется удовлетворением ряда требований, принятых Руководящими Техническими Материалами отрасли. За определяющие качество требования приняты комплексные работоспособность (функционально-технические показатели) и надежность. Каждое требование характеризуется численными показателями, номинальные значения которых закладываются в изделие при проектировании.
К функционально-техническим показателям относятся: - адекватность реагирования устройства на внешние воздействия; - точность измерения внешнего воздействия; - время задержки; время срабатывания. Требования надежности описываются следующими комплексными показателями: - безотказность (вероятность безотказной работы); - долговечность (ресурс, срок службы).
При проектировании схем требования надежности учитываются в качестве расчетных единичных параметров, характеризующих цепи и элементы. Их достижение в процессе монтажа гарантирует выполнение требований надежности. Поэтому оценка соответствия единичных физических параметров цепей и элементов эквивалентна оценке надежности, и по их отклонению и градиенту изменения отклонения во времени можно спрогнозировать ресурс.
Компоненты электрических цепей характеризуются рядом параметров, которые по роду единиц физических величин подразделяются на основные, зависящие от основных единиц и характеристик среды (различные скалярные величины), и производные, выражаемые через основные параметры и частоту (частично безразмерные величины).
К основным параметрам компонентов электрических цепей с сосредоточенными постоянными относятся электрическая емкость конденсаторов, сопротивление резисторов, индуктивность (взаимоиндуктивность) катушек.
Производными параметрами являются тангенс угла потерь, добротность, постоянная времени и т. д.
Кроме того, основные и производные параметры разделяются по номинальному значению на главные и остаточные (или сопутствующие). Главный параметр соответствует «совершенному» виду компонента. Например, главным параметром конденсатора является емкость, резистора — сопротивление, катушки индуктивности — индуктивность.
К остаточным параметрам, наличие которых вызвано несовершенством конструкции компонентов и характеристик применяемых материалов, можно отнести собственную емкость и активное сопротивление катушек индуктив ности, индуктивность резисторов и потери конденсаторов. По сравнению с главным параметром остаточные параметры должны иметь возможно меньшие значения. Наличие остаточных параметров приводит к изменению главного параметра компонента электрической цепи по сравнению со значением, соответствующим «совершенному» виду компонента.
С учетом остаточных параметров конденсатор, резистор или катушку индуктивности можно характеризовать некоторыми эффективными значениями емкости, сопротивления и индуктивности, которые зависят от частоты. Поэтому эффективные параметры необходимо измерять на рабочих частотах.
В зависимости от требуемой точности и целей эксперимента приходится измерять как главные, так и эффективные параметры. Если требуемая точность измерения невелика, то их можно считать одинаковыми.
Надежность самолета в большей своей части зависит от надежности электрооборудования. Оценка качества монтажа электрооборудования в особенности воздушных судов очень важна, поскольку она как раз и способна определить надежность оборудования. Оценить качество можно двумя способами [78,87,91,95,99]: - статистическим (с помощью известных инструментов качества); - опытным (в настоящее время производится оценка каждой единицы продукции только при окончательном контроле). Оба этих метода имеют свои преимущества и недостатки [29,75]. К преимуществам статистического метода относятся: - относительная простота использования; - возможность планирования качества. К недостаткам отнесем: - относительную неточность оценки; - невозможность точно определить качество монтажа отдельно взятой единицы оборудования; - невозможность относительно быстрого отслеживания качества; - невозможность оценки в целом продукции единичного производства (которым является производство электрооборудования воздушных судов).
К преимуществам оценки опытным путем, применяемой в настоящее время, относятся: - высока точность оценки за счет применения автоматизированных средств; - возможность оценки в целом продукции единичного производства.
К недостаткам отнесем: - отсутствие полноты оценки (существуют дефекты, которые невозможно проверить на окончательном контроле, например, дублирующие цепи); - почти невозможность исправления брака после оценки в силу конструктивных свойств изделия, а также снижение надежности после исправления. Имеется в виду, что существуют ограничения на количество исправлений брака (неправильные соединения, ложные перемычки, непропай и т.д.).
Как видно существующие недостатки методов оказывают большой влияние на точность оценки качества монтажа, а значит и на достоверность оценки надежности оборудования. Поэтому необходимо произвести модернизацию существующих методов. Он должен отвечать следующим требованиям. - полнота оценки - должны контролироваться все цепи; - точность оценки и базирование только на фактах; - своевременность оценки (качество должно оцениваться непрерывно в процессе монтажа для обеспечения возможности исправления брака); - однозначность оценки - оценка должна выражаться одним числом. - возможность прогнозирования качества при изменениях в организации монтажно-сборочных работ или после инноваций Окончательный контроль качества монтажа производится двумя способами: автоматически системой контроля и визуально службой БТК. В первом случае в простых цепях проверяются единичные и комплексные показатели качества (функционально-технические показатели качества, контроль монтажа электрической цепи, сопротивление изоляции цепи, активное сопротивление, емкость, постоянное и переменное напряжение, ток и функционирование всех элементов монтажа и т.д.). Визуальный контроль предполагает сравнение внешних соединений и жгутовых трасс с эталонным образцом, выполнение действующих производственных инструкций и РТМ при монтаже, качество соединений, крепежа, бандажа и т.д. [41].
Построение модели производства производственной системы изготовления ЭТО ВС
В настоящее время значительное развитие получила теория и практика моделирования процессов, свойственных сложным системам. Моделировать любой процесс можно лишь тогда, когда определены числовые и логические параметры, характеризующие процесс в данный момент времени и являющиеся достаточными для перехода к последующему моменту. Такие процессы с конечным или счетным множеством состояний являются марковскими, обладающими тем свойством, что их поведение после момента t зависит только от их значения в этот момент и не зависит от поведения процесса до момента Л[18,27,48,84] Одной из возможных математических формализации реальных систем технического, производственного и экономического характера, осуществляемая с целью исследования работы системы и нахождения наиболее оптимальных параметров и режимов ее функционирования является система массового обслуживания. АРМЭ в данном случае можно рассматривать как обслуживающий прибор, выполняющий операции по монтажу (обслуживанию). Поступление материалов, готовых изделий и комплектующих электро-радио элементов на АРМЭ извне образуют совокупность входящих потоков системы. Время монтажа электросборки интерпретируется как время обслуживания. Запас материалов и комплектующих изделий, подлежащих монтажу, образует очередь. Выходящим потоком АРМЭ является группа выполненных технологических операций или электросборка. Автоматизированная система контроля обеспечивает обслуживание всех АРМЭ по их запросам и имеет обратную связь с АРМЭ по возврату забракованной электросборки или группы технологических операций.
Введем основные понятия и определения, которыми будем в дальнейшем пользоваться для математического описания производственной системы [82,105].
Система массового обслуживания (СМО) — совокупность однотипных механизмов, выполняющих периодически обслуживание входящих требований.
Заявкой или требованием будем называть некоторую работу, которую необходимо выполнить. Это может быть монтаж электросборки, контрольная операция, подготовительные работы. Заявки обычно поступают группами и образуют поток, который при полной занятости системы массового обслуживания ожидает своей обработки в очереди. Приборами мы будем назвать любую ячейку СМО, обслуживающую заявки: рабочее место электромонтажника, контролера.
Входящий поток последовательность событий, происходящих одно за другим в какие то моменты времени. В нашем случае входящим потоком будет поток заявок на вход прибора. Поток состоит из нескольких входящих потоков и по предельной теореме для суммарного потока данный поток является пуассоновским, что дает нам упрощение в решении задачи в теории массового обслуживания: он является ординарным, стационарным и без последействия.
Плотность потока есть величина отражающая количество появившихся заявок в единицу времени. Время обслуживания заявок - вероятностная величина, распределяющаяся по нормальному закону. Очередью называется поток заявок ожидающих своего обслуживания в СМО. Производственная система изготовления электрооборудования с точки зрения теории массового обслуживания представляет собой трехфазную сеть системы массового обслуживания: фаза: Состоит из п-го количество приборов, представляющих собой рабочие места электромонтажников. Особенностью данной фазы является наличие материального потока, ожидающего своей обработки.
2 фаза: Представляет собой совокупность контролирующих организаций. Контроль производится в два этапа - автоматизированной системой контроля и визуально. На этом этапе заявка либо принимается и считается полностью обработанной, либо возвращается на доработку, либо отбраковывается. Структуру сети представим на рис.3.3 Условие минимума затрат на производство (стоимость потерь) является основным ограничением накладываемым на систему. Исходя из рассмотренной производственной системы, стоимость потерь можно рассчитать по формуле: G = І (. + Чі ц + qkNtj }Т (3.7) к=\ ч где д. - стоимость потерь, связанных с ожиданием заявки в очере ди; Мк - длина очереди ожидания; qk - стоимость единицы времени простоя одного прибора; прост Nk - количество простаивающих приборов; qk - стоимость эксплуатации каждого прибора системы в еди ницу времени; Nb - количество занятых приборов; G - общая стоимость потерь в системе; к - фазаСМО; Т - интервал времени.
Критерием оценки будет служить минимум функции G. Определив типы потоков на входах каждой фазы системы, время обработки заявок, мы можем вычислять минимумы функции для каждой фазы в отдельности и рассчитывать оптимальные параметры для каждой фазы.
Из формулы (3.7) вытекают следующие требования к работе каждой стадии производства - простой приборов должен быть минимальным и средняя плотность входящего потока требований должна стремиться к эквивалентности на каждой фазе.
Написание обратных дифференциальных уравнений Колмогорова (состояния системы) усложнено тем, что состояний системы чрезвычайно велико. Так, для системы массового обслуживания с п приборами, расположенными последовательно, и количеством состояний каждого прибора равным 2 (свободен и занят) число состояний системы будет равно N=2". И написание N уравнений состояния представляется практически невозможным. Для упрощения задачи будем рассматривать систему, как сеть более простых систем массового обслуживания [88].
Методика формирования системы основных показателей, влияющих на качество монтажа электросборок и ее практическое применение
Исходными документами для формирования базы данных являются схемы принципиальные и соединений на системы, и чертежи компоновки компонент этих систем на борту самолета, разрабатываемые Генеральным конструктором (центральным конструкторским бюро). Проектирование и формирование выходных документов производится с учетом требований РТМ и нормативных технологических документов, а также критериев качества и технико-экономических требований нижнего уровня.
На основе исходных документов, текущих извещений по изменению конструкторской документации и технических требований формируется множество файлов, из которых для решения поставленной задачи на 4.1 выделены четыре: 1. Чертеж компоновки элементов в электросборке G=f(x,y,z, 0)\ 2. Схема трасс электрожгута в электросборке S=f(x,y,z, 0); 3. Карта технологического процесса T=f(G,S, 0)\ 4. Программа операционного и функционального контроля K=f(S, Т, О). 5. Комплектовочная ведомость на электросборку (материальный поток).
На этапе технологической подготовки рис. 4.2 в качестве исходных данных используются выше перечисленные документы, включая БД ЭТО и экспертную базу знаний, представляющая собой совокупность технологических решений предшествующего опыта квалифицированных специалистов. Нормативно-технологические требования, используемые в базе данных, формируются на основе производственных инструкций, отражающих специфику производства предприятия.
Блок формирования управляющих функций технологическим процессом, процессами контроля и графической информации этих процессов U=f(T,K,1,0) позволяет спроектировать технологический процесс, совмещенный с операционным контролем правильности монтажа и контрольно-измерительными операциями.
Блок формирования последовательности технологических и контрольных операций U=f(Q,K,T,I,0) выделяет фрагменты технологической последовательности, которые формируют целостные электрические цепи, и включает в этот фрагмент, соответствующий тест контроля правильности выполненного монтажа и контрольно-измерительный тест параметров электрических цепей [36,78]. На выходе этого блока формируется технологическая по следовательность монтажно-сборочных и контрольно-измерительных операций, которая может быть использована исполнителем монтажа в трех вариантах в зависимости от уровня его квалификации. Также в этом блоке проверяется выполнение требований нормативных документов.
Блок обработки заявок и формирования потока заявок по автоматизированным рабочим местам является автоматизированным рабочим местом планово-диспетчерской службы цеха и обеспечивает обработку заказов и распределение потока заявок по рабочим местам.
Блок формирования предварительных функций управления АРМ-Э и технологическим процессом монтажно-сборочных работ и контроля качества U=f(V,T,K,I,0,Q) рис. 4.3 на основе спроектированной технологической последовательности монтажно-сборочных и контрольно-измерительных операций и физиологических данных исполнителя монтажа, вводимых в виде констант, с учетом всех технологических требований формирует предварительную функцию управления манипулятором АРМ-Э. Константы могут вводиться по фамилии исполнителя монтажа, т.е. достаточно ввести фамилию, например, "Иванов И.И", данные которого уже известны, и система управления будет настроена на физиологию этого человека.
Блок управления функциями АРМ-Э и качеством техпроцессов анализирует технологическую последовательность операций и на основе геометрической модели компоновки элементов и топологии трасс проводников формирует управляющие функции пространственным положением манипулятора АРМ-Э, а также производит анализ всей поступающей информации, распределяет ее по потребителям в режиме реального времени, обеспечивая синхронную работу всех подсистем АРМ-Э.
Система управления пространственным положением манипулятора АРМ-Э V=f(T,G,0) обеспечивает физическую реализацию предварительных функций управления. Окончательное утверждение функций управления происходит после монтажа первой электросборки, так как подстройка каждого технологического установа манипулятора производится ручными органами управления и передается в систему управления АРМ-Э.
Микропроцессорный коммутатор и контрольно-измерительный комплекс "МАСКА" [79] обеспечивает все контрольные и измерительные операции, производит оценку контролируемых параметров и формирует протоколы функционального контроля и качественных параметров электросборки, которая затем отправляется в отдел технического контроля для оформления окончательных сопроводительных документов.
Сформулированные качественные и экономические критерии в главе 2 и представленная теория в главе 3, позволяют математически описать и решить сформулированные задачи, а для практической реализации используемого теоретического аппарата необходимо разработать инженерную методику его применения. С этой целью необходимо алгоритмически определить все этапы и процедуры формирования функциональных и параметрических матриц и методику оценки качества монтажа.
Математический аппарат применим как для систем с постоянным током так и для систем с переменным током, поскольку проверка систем переменного тока осуществляется на постоянном токе, за исключением некоторых из них. Отличие заключается в большем количестве узлов, а соответственно и в размере матрицы. Из общих составленных матриц можно выделить матрицу той части схемы, которую мы будем проверять. Для этого необходимо выделить соответствующие столбцы и строки (они определяются узлами схемы). Рассмотрим схему представленную на рис. 4.4.
