Введение к работе
Актуальность pn-icm. Особую роль в развитии автоматизации машиностроения, обеспечивающей разметив отрасли, играет азтомапізация проектирование технологических процессов (ТП) юготэалания деталей и издол'/fl в целом, повышающая производительность тр/да кнхеиороз-тохнологов и сикрэдающая сроки проектирования
Проектировало технологических процессов r мэдижхтроении - сложная
творческая задача, рвшениэ которой основано на эвристичосхих приенгах, приближенно
поддающихся формализации тр-адиционными средствами математического
моделирования. Поэтому, неемстря на значительный научный задел в обдасти систем автоматизированного проектиросания технологических процессе». (САПР Тії), представленный, в венозном "жесткими" алгоритмическими моделями, имеющиеся результаты пока еще не полностью удовлетворяют требованиям практики, предъявляемым САПР ТП по критериям эффективности, гибкости/открытости и качеству решений.
В настоящее время перспектива развития САПР ТП связывается с иелсльэованием методов исгуегтевниого интеллекта (ИИ), располагающего арсеналом логикв-линпаиспіческих моделей, характерных для интеллектуальней деятельности и механизмов принятия решений по таким моделям.
При этом, для САПР ТП, как и для других интеллвктуалывл систем, актуальной проблемой является проблема определения модели представления аканий, отражающей состояния поедмегтмой области.
В решении этой проблемы можно определить два направления. Первое из них касается решения отдельных задач САПР ТП и основано на испольэозакии универсальных моделей представленных знаний (сематические сети, фреймы, продукции и та). Такой подход эффективен при создании уэкоелвциализированных САПРТП, но не обеспечивает автоматизацию процесса проектирования в целом, из-за невозможности согиасоаании различных типов знаний и механизмов вывода решений.
Втсрое направления заключается в разработка новых моделей представления знаний в области проектирования ТП, гв»рста8ляюших многообразие свяаоР
(отношений) элементов ТП; разнородность элементов и отношений; структуру ТП; адекватное описание процесса проектирования в целом.
Известные в састояшеэ время модели: семантическая памяти (Дубровский В.6.), модель тохнологичвских знрний яа основе ОСПЛП (Пожарова н.С.) имеіот ряд недостатков: громоздки, не достаточно аффэктивны в использовании, не позволяют проводить качественный анализ рз'.цений, сложны в реализации.
В работе предпагаетсп нсзая логико-пингвиотическая модель автоматизированного проектирования технологических процессое механообработки, разработанная ка основе единого формального аппарата (сеть Потри), позволяющая строить нгглядное и понятное пользователю описание объекта проектирование (ТП), адекпатно описывающая процесс технологического проектирования и его правильное поведение (условия корректности).
Цель работы. Целью работы являслея повышение производительности труда технологов-проектировщиков, сокращение сроков и .повышение качества проектирования технологических процессов.
Цель работы достигается на основе разработки и реализации новой логикс-лингвисгической модели проектирования. ТП механообработки, ориентированной на пользователя-непрограммиста, основанной на комплексном подходе построочия статического информационного описания пространства решений и динамического механизма управления принятием решений технологического проахтирова-п-ія средствами единого формального аппарата (сеть Петри), которая содержит также средства для отражения параллелизма и иарзрхии процесса твунологического пооэктирозания.
Б «хпботстзии с поставленной целью, в работе решаются следующие задачи:
1. Исследование гриеиов традиционного проектирования ТП и адализ
сущо<пвую>ци.< модопой обьектор и методов технологического проектиросания .
2. Определение типосой структуры тп. кг.к иерархической системы элементов ТП,
распределенных по рангам решений, от "гру.іого" к более точному.
3. Разработка комплексной модели проектирования ТП (ПС-модели), включающей
статическое информационное описание структуры ТП и динамический механизм
управления выводом решений по структуре ТП. ,
4. Исследование свойств продукционных систем и реализация ПС-модели в
среде системы обработки знаний продукционного типа с модульной архитектурой.
5. Разработка методики автоматизированного проектирования ТП механообработки
на основе ПС-модели.
6. Реализация конкретной САПР ТП средствами инструментальной среды
продукционного типа.
Методы исследования. В диссертации использованы методы аппарата сетей Петри, логики и лингвистики, математического моделирования технологических процессов, теории искусственного интеллекта, элементы теории алгоритмов и формальных систем.
Программная реализация осуществлена в среде ИНТЕР-ЭКСПЕРТ (вер.2.0) на ЭВМ типа IBM PC/AT.
Научная новизна работы заключается в
использовании формального аппарата . сетей Петри для создания логико-лингвистической модели области проектирования технологических процессов;
разработке средствами единого формального аппарата комплексной модели проектирования технологических процессов, имеющей модульную архитектуру, включающей как статическое информационное описание пространства решений, так и динамический механизм управления принятием решений технологического проектирования и содержащей средства для отражения параллелизма и иерархии процесса технологического проектирования;
разработке модульной зрхтектуры системы обработки знаний прсяукцконнсго типа на оснсзе комплексной модели;
- определении условий функционирования и корректности бахм (нений
продукционного типа;
- разработке методики автоматизированного проектирования и анаїиза техночогичеосих процессов на основе ло-рянговей процедур» принятия Р9Ш0НИЙ.
Практическая цыжопть работы язкг.ючаегся в создании комплексной методики описания анализа и реализации систем автоматизирован іого проектирования технологических процессов на осноео единого гллаоата сетей Петри.
Реализация результатов работы.
Результатом работы является законченный комплекс программных средств для автоматизированного проектированин технологических процессов деталей различной номенкчетуры, предназначенный для использования попьзоаате«!ми-непрофаммиете.\ш.
Программы использовались при создании САПР ТП штампов в АО "Пензенский часовой завод' и САПР ТП механообработки & АО "Элспронная вычислительная техника" (г.Пенза), в учебном процессе» Пензенского ВТУЗа.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и оосуждалчСь на зональной конференции "Автоматизация технологического проектирования" (Пенза , 19S7 г.), Всесоюзной научно-технической конференции "Интеллектуальные системы п машиностроении" (Самара, 1991 г.). Всесоюзном научно-техническом семинаре "САПР ТП в машиностроении" (Севастополь, 1991 г.), Всесоюзной конференции С международным участием "Интеллектуальные САПР" (Таганрог, 1992 г.), на семинарах о ИПУ, конференциях и семинарах Пензенского ВТУЗа.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 115 страницах машинописного текста и состоит из четырех глав, библиографии (74 наименования) и приложения.
