Введение к работе
Актуальность работы обуславливается необходимостью создания методики омплексной разработки сложных промышленных технологий, таких как горячая бъемная штамповка, роль которых в современном промышленном производстве остоянно возрастает.
Технологическая подготовка производства, осуществляемая традиционными пособами, связана с длительной отработкой оснастки и режимов в роизводственных условиях и сопровождается значительными материальными ітратами, что недопустимо в условиях усиления конкуренции на рынке роизводителей металлопродукции, повышения экологических требований, введения граничений на добычу сырья, распространения энерго- и металлосберегающих, алооперационных процессов.
Комплексная разработка, позволяет интенсифицировать процесс создания овых технологий. Известно, что большой процент затрат при создании новой родукции приходится на перепроектирование и связанные с ним проблемы. Даже :ли увеличить затраты на проектирование вдвое, за счет применения комплексной азработки можно добиться уменьшения суммарных затрат более чем на 60 %, экратить время выхода на рынок более чем на 40 %. Так как требования заказчика читываются с самого начала работы над изделием, качество продукта соответствует эебованиям рынка. Продукт появляется в нужное время и по правильной цене.
Данный подход требует реструктуризации в организационной деятельности а предприятии, создания условий, когда вся организация участвует в качественном роектировании для заказчика.
В области технологической подготовки производства это приводит к зеличению знаний о том, что собой представляет продукт, как он будет пользоваться. Приходится учитывать не только функциональные, но и другие шные аспекты разработки продукта. Каждое изделие имеет жизненный цикл, шючающий все фазы, в которых оно пребывает: формирование основных акцепций, проектирование, изготовление, использование, уничтожение, греработка. Таким образом, сложность принятия решений при разработке :хнологий значительно возрастает.
Основные трудности, возникающие при поиске и выборе технологических ллений, обусловлены недостаточностью знаний о взаимосвязи основных факторов шяющих на качество проекта. Часть информации может иметь качественный ірактер и не поддается количественной оценке. Часто она носит субъективный ірактер и тесно связана с человеком - ее владельцем. Большинство задач, с ггорыми приходится сталкиваться во время проектирования можно отнести к классу 10X0 структурированных или слабо формализуемых. Многокритериальные эоблемы с субъективными моделями - вот класс задач, с которыми приходится іботать.
Одним из перспективных направлений повышения качества проектного :шения является создание интеллектуальных систем для поиска решений, усматривая способность инженера грамотно действовать в сложной ситуации как
важнейший фактор успешного проведения проекта, необходимо обеспечить ег инструментарием, интенсифицирующим его творческое мышление, позволяющи: получать новые технические решения.
Цель работы. Разработка методики комплексной разработки процессе горячей объемной штамповки, создание моделей и методов, соответствующих новы требованиям, предъявляемым к качеству разработки промышленных технологи! Построение на их основе программного комплекса, усиливающего возможност инженера в принятии сложных, комплексных решений.
В соответствии с поставленной целью были решены следующие задач исследования:
анализ существующих подходов и методов в области разработки технологи горячей объемной штамповки для изучения методологических принципої выявления достоинств и недостатков;
многокритериальное описание проблемы создания технологии горячей объемно штамповки;
постановка задачи принятия технологических решений, включающая:
- построение алгоритма формирования множества вариантов технологически
решений;
конструирование принципов оптимальности для выбора рациональног решения;
выбор вида моделей для описания технологических процессов горячей объемно штамповки;
синтез объектно-ориентированных моделей для задач комплексной разработк технологических процессов, включающий:
выбор трехуровневой иерархической структуры моделей;
синтез моделей на основе исследования и компиляции комплекс математических моделей и процедур для расчета параметров процессе горячей объемной штамповки;
создание программных компонентов, реализующих синтезированные модели;
построение программного комплекса для поддержки принятия технологически решений на базе компонентов;
Методы исследования. Исследования выполнены на основе системног анализа, многокритериальной оптимизации и теории принятия решений, объектне ориентированного анализа. В работе использовались объектно-ориентированны методы создания программного обеспечения. Система реализована с использование технологий построения программного обеспечения COM/DCOM и среды AutoCA] 2000.
Научная новизна диссертации заключается в создании методики комплексно разработки технологий горячей объемной, в основу которой положены:
алгоритм формирования множества вариантов технологических решений принципы оптимальности;
объектно-ориентированные модели для описания технологических процессе горячей объемной штамповки и задач принятия решений;
программный комплекс для поддержки принятия технологических решений
построенный на основе компонентов, реализующих синтезированные модели;
Практическая ценность определяется возможностью использования системы и ее элементов:
для поддержки принятия решений при разработке технологических процессов горячей объемной штамповки;
в учебных курсах по системному анализу и теории принятия решений, а также по объектно-ориентированному анализу;
в области разработки интеллектуальных систем проектирования и поддержки принятия решений;
для подготовки специалистов в области обработки металлов давлением, повышения их профессиональных навыков, накопления опыта в проектировании новых технологий.
Предложенная автором схема построения инструментальных средств разработки и развития интеллектуальных систем проектирования имеет самостоятельную ценность и может быть использована для решения других задач проектирования.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы обсуждались на Международной научно-практической конференции "Управление большими системами - 97", Москва, 1997 и семинарах в МИСиС, в Институте металлургии и материаловедения имени А.А. Байкова РАН, в Университете Северной Айовы (США).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, приложений и списка литературы, включающего 120 наименований. Основной текст занимает 120 машинописных страниц, в том числе 20 рисунков и 2 таблицы.