автореферат диссертации по электротехнике, 05.09.02, диссертация на тему:Управление разработкой и производством волоконно-оптических кабелей с помощью математического моделирования и разработки программных комплексов

На правах рукописи

Стародубцев Иван Игоревич

УПРАВЛЕНИЕ РАЗРАБОТКОЙ И ПРОИЗВОДСТВОМ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ С ПОМОЩЬЮ МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПРОГРАММНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Специальность: 05.09.02 - электротехнические материалы и изделия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2003

Работа выполнена на кафедре «Физика электротехнических материалов и компонентов и автоматизация электротсхнологичесхих комплексов» Московского энергетического института (технического университета).

Научный руководитель:

- кандидат технических наук, доцент, Рязанов Игорь Борисович Официальные оппоненты:

- доктор технических наук, профессор, Свалов Григорий Геннадьевич •

1

- кандидат физико-математических наук, доцент, Перцовский Михаил Изидорович

Ведущая организация:

- Государственное унитарное предприятие «Особое конструкторское бюро кабельной промышленности», г. Мытищи

Защита диссертации состоится " 24 " октября 2003 г. в ¿5 часов 00 минут на заседании диссертационного совета Д212.157.15 при Московском энергетическом институте (техническом университете) по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 13, ауд. Е-205.

Отзывы на автореферат (в' двух экземплярах, заверенные печатью) просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, ул. Красноказарменная, 14, Ученый Совет МЭИ (ТУ).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МЭИ (ТУ).

Автореферат разослан "_"_2003 г.

Учёный секретарь 1

диссертационного совета

Соколова Е.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида достигнут во многом благодаря переходу в оптический диапазон частот. Основным каналообразующим элементом в таких системах является оптическое волокно в составе волоконно-оптического кабеля (ВОК).

Во всем мире наблюдается стремительный рост производства и потребления ВОК. При этом производство ВОК в России развивается на основе традиционных кабельных предприятий, естественным образом наследуя при этом оборудование, материалы, технологии, инструмент. Однако, повышенные требования к точности изготовления элементов конструкции ВОК, связанные с крайне высокой чувствительностью оптического волокна (ОВ) к внешним Воздействиям, в основном температурным и механическим, заставляют пересмотреть все составляющие технологического процесса.

Внедрение компьютерных технологий на производстве ВОК носит фрагментарный, и, зачастую, бессистемный характер. Имеющиеся разработки в основном относятся к попыткам автоматизации отдельных технологических операций. Такая ситуация влечет за собой финансовые потери на всех этапах производственного цикла, которые могут проявляться в наличии конструктивных запасов, многократной и неоправданно длительной отработке технологических процессов, неоптимальности используемых технологических режимов и инструментария и т.д. Перечисленные выше обстоятельства влекут за собой необходимость более широкого использования современных достижений в области автоматизации. " '

Мощным фактором, определяющим пути дальнейшего развития управления производственными процессами, являются значительные успехи в области цифровых технологий. Современное программное обеспечение (ПО) включает широкий спектр «блоков», охватывающих все возможные области применения цифровой технологии: конструирование, расчеты, организацию управления процессом, автоматизацию изме£

Общепринятыми международными терминами для обозначения соответствующих классов программного обеспечения являются: CAD (Computer-aided design — компьютерная поддержка конструирования), CAE (Computer-aided engineering — компьютерная поддержка инженерных расчетов) и SCADA (Supervisory control and data acquisition — системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления).

Безусловным лидером среди CAD-обеспечения являются продукты компании AutoDesk, в частности пакеты AutoCAD, AutoCAD Mechanical и Mechanical Desktop.

В числе наиболее известных и получивших широкое распространение расчетных пакетов (системы CAE) можно упомянуть такие многофункциональные системы с единой структурой данных и набором проблемно-ориентированных приложений как ANSYS, CATIA, PRO-ENGINEER и т.д. Кроме того, следует отметить узкоспециализированные системы, способные решать задачи анализа течения вязких жидкостей, и, следовательно, применимые при разработке инструментария и оборудования кабельного производства, как то: STAR-CD, POLYFLOW, POLYCAD и т.д.

Отельный класс представляют инструменты автоматизации технологических процессов (системы SCADA): универсальные - LabView, BridgeView и т.д. (разработчик — компания National Instruments, США), а та1рке готовые решения, предлагаемые лидерами фирм-производителей оборудования для конкретной задачи — производства ВОК: MESS-2000 (SwissCab, Швейцария), RIO (Rosendahl, Австрия), NOMOS (Nextrom, Финляндия), OASYS 1000 (PK Technology, США) и т.д.

Общими проблемами приведенного выше спектра универсального ПО, несмотря на несомненные достоинства, являются указанные рядом исследователей трудности его прямого непосредственного применения для решения конкретных технологических задач. Кроме того, зачастую отмечается: - высокая «удельная» стоимость, обусловленная использованием при решении конкретной задачи небольшой доли возможностей универсального

ПО;

- закрытость и отсутствие возможности модернизации;

- отсутствие адаптированности к Российским условиям, инструкциям и

стандартам;

- отсутствие русифицированного интерфейса;

- отсутствие служб технической поддержки в России и т.д.

С другой стороны, даже с учетом перечисленных выше факторов, разработка собственного ПО «с нуля» уже является нецелесообразной в силу неконкурентоспособности.

Возможным подходом к решению технологических задач является сочетание наборов готовых программных блоков и собственного программного обеспечения на основе выработки алгоритмов их использования и взаимодействия. С учетом вышеизложенного задача разработки указанных алгоритмов и необходимого собственного программного обеспечения для конкретной проблемной области —производства ВОК является актуальной. Ее решению посвящена настоящая работа.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ Целью диссертационной работы является разработка единых алгоритмов управления основными процессами проектирования, производства и испытаний ВОК, их практическая реализация (построение системы) на основе разработанного ПО, сочетающего математические методы с экспертным подходом, и готовых универсальных блоков численного моделирования, интеграция полученной системы с единой производственной базой данных. В соответствии с целью работы были сформулированы следующие задачи:

1. Исследование процессов конструирования, производства и испытаний ВОК с целью выделения спектра наиболее ответственных составляющих, определяющих основные передаточные характеристики, эксплуатационный ресурс и надежность изделия.

2. Всесторонний анализ и оценка возможностей современного ПО для

математического моделирования и управления составляющими технологического процесса.

3. Разбиение составляющих технологического процесса на совокупность подзадач, определение возможности использования для их решения готового ПО и необходимости разработки дополнительных программных блоков, которые должны строиться на основе математического моделирования и элементов интеллектуальных систем, практическая реализация подхода.

4. Разработка ядра собственного ПО, интерфейса, обеспечивающего представление информации в наиболее приемлемом виде для оператора, интеграция с готовыми программными блоками, цеховой базой данных и системами управления технологическими процессами с целью

„ автоматического накопления и извлечения знаний.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА И ЗНАЧИМОСТЬ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ

1. Проведено исследование технологического процесса производства ВОК с целью оценки возможности автоматизации его составляющих и выработки соответствующих специальных алгоритмов управления.

2. - Осуществлен анализ возможностей современного ПО с точки зрения , применимости для управления производством ВОК.

3. - Разработаны специальные алгоритмы управления на основе готовых

программных блоков и собственных ■ решений, построенных с применением элементов интеллектуальных систем, объединенных единым человеко-машинным интерфейсом.

4. Создана общая структура системы информационного обеспечения • производства ВОК.

5. • Разработана и внедрена программа расчёта новых и корректировки

параметров уже существующих вариантов формующего инструмента экструзионных линий для изготовления любых типов кабельных оболочек.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ

1. На основе предлагаемых подходов сконструирован, изготовлен, опробован, систематизирован и внедрен в производство набор формующего инструмента для экструзионных линий, обеспечивающий производство полного спектра кабельной продукции на предприятии ЗАО «НФ «Электропровод», включая уникальные образцы — для оболочек кабелей марки ОК/Т-... и ОК-М2(2,9/0,9)-... (по заводской номенклатуре).

2. Разработаны и внедрены на предприятии ЗАО «НФ «Электропровод» не имеющие аналогов комплекты инструмента для формования протекторов всех типов ВОК марки ОКС-..., выполненных из стальной гофрированной ламинированной ленты всех типоразмеров.

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1. Обоснование, на основе проведенного исследования всех составляющих технологического цикла, необходимости и возможности управления проектированием, производством и испытаниями ВОК с применением структурированной совокупности готовых и собственных программных блоков.

2. Результаты проведенного . анализа современного ПО с точки зрения возможности его применения для , управления проектированием, производством и испытаниями ВОК.

3. Автоматическая система расчета формующего инструмента экструзионного процесса.

4. Алгоритмы расчета процессов формования протекторов ВОК на основе стальной гофрированной ламинированной ленты.

5. Автоматическая система информационного обеспечения производства ВОК.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ Материалы, включенные в диссертацию, по мере их разработки

докладывались на Ежегодной научно-технической конференции студентов и

аспирантов вузов России «Радиоэлектроника и электротехника в народном хозяйстве» (Москва, МЭИ, 1997 и 1998 гг.); на III Международной конференции «Электромеханика и электротехнологии» (Клязьма, 1998 г.); на V, VI, VII и VIII Международных научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ, 1999, 2000, 2001 и 2002 гг.); на III Международной конференции «Физико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентов», (Клязьма, 1999 г.); на III Научной конференции «Интеллектуализация обработки информации» (Симферополь, 2000 г.); на IV Международной конференции «Электротехника, электромеханика и электротехнологии» (Клязьма, 2000 г.); 72 Ежегодной конференции «Wire Association International Conference & Expo» (Чикаго, 2002); на Московском международном промышленном форуме (Москва, 2002 г.).

ПУБЛИКАЦИИ

Основные положения диссертации опубликованы в 24 печатных работах. Список трудов приведён в конце автореферата.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения. Работа изложена на 251 страницах, содержит 66 рисунков, 4 Приложения и список цитируемой литературы из 144 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Введение содержит общее обоснование актуальности тематики, сформулированы цель и задачи работы.

В главе 1 проведено исследование процессов конструирования, производства и испытаний волоконно-оптических кабелей. Показаны возросшие (по сравнению с традиционными кабельными изделиями) требования к точности проектирования и изготовления всех элементов

кабельной конструкции. С привлечением концепции избыточной длины оптического волокна рассмотрены механизмы функционирования оптического кабеля и взаимодействие его конструктивных составляющих в условиях переменных внешних воздействий, в первую очередь, силовых и температурных. Показано, что производство оптических кабелей с заданными эксплуатационными характеристиками возможно лишь в случае измерения, поддержания и регулирования большого числа параметров, что возможно лить с применением современных средств автоматизации технологических процессов.

Анализ отраслевого опыта автоматизации кабельного производства показал, что внедрение компьютерных технологий носит фрагментарный, и, зачастую, бессистемный характер. Практически неохваченными остаются системы поддержки технических решений. Такая ситуация влечет за собой финансовые потери на всех этапах производственного цикла. Сделан вывод о необходимости проведения анализа современного программного обеспечения поддержки технических решений, а также аппаратных возможностей, для решения задач производства волоконно-оптических кабелей.

В главе 2 подвергнуто анализу современное универсальное и специальное CAD, CAE и SCADA программное обеспечение, реализующее сквозной цикл проектирование, анализ, изготовление и-испытания волоконно-оптического кабеля.

Показана возможность использования CAD программного обеспечения, и в частности AutoCAD, для конструирования и оптимизации технологической оснастки на примере инструмента для формования несимметричных кабельных оболочек марок ОК/Т-... и ОК-М2(2,9/0,9)-... и рассекателя экструзионной линии RLE-30. Сделан вывод о том, что применение CAD-пакетов не в состоянии полностью исключить итерационный цикл доработки оснастки, подразумевающий ее расчет, изготовление, испытания, корректировку параметров и т.д.

Среди программного обеспечения CAE рассмотрены пакеты STAR-CD и

ANSYS, которые применяются в работе для моделирования экструзионного процесса.

Указан ряд недостатков специальных пакетов управления производством волоконно-оптических кабелей (NOMOS, RIO, Mess2000): отсутствие русифицированного интерфейса, неучет особенностей отдельно взятого предприятия, дороговизна модернизации и т.д. Обоснована необходимость использования наряду с данными системами CAD и CAE инструментов поддержки технических решений.

Отмечено отсутствие коммерчески доступного CAD и CAE программного обеспечения для производства волоконно-оптических кабелей, которое, как правило, является внутренней разработкой и ноу-хау каждого изготовителя. Имеющееся универсальное и специальное программное обеспечение позволяет моделировать только отдельные фрагменты технологического процесса и носит процессо-ориентированный, а не изделие-ориентированный характер.

Сделан вывод о необходимости сочетания наборов готовых программных блоков и собственного программного обеспечения на основе выработки алгоритмов их использования и взаимодействия. В качестве примера взят процесс экструзии несимметричной оболочки кабеля марки ОК/Т-... (рис. 1). Задача исследования разбита на две составляющие: течение полимерного материала в канале, образованном дорном и матрицей, и процессы свободной деформации на выходе формующего инструмента.

ж

В главе 3 рассмотрено современное состояние математического моделирования экструзионного процесса. Отмечено преобладание исследований, рассматривающих движение и плавление полимера в канале, образованном шнеком и цилиндром экструдера. Работы, посвященные процессу формообразования, охватывают в основном простейшие случаи течения полимеров в симметричных кольцевых каналах.

Поставлена задача исследования и совершенствования процесса формования несимметричной оболочки кабеля марки ОБС/Т-... Применена математическая модель течения полимера на основе фундаментальных законов сохранения массы, количества движения и энергии. В качестве уравнения, описывающего зависимость вязкости от скорости сдвига, принят закон Оствальда.

За исходную конструкцию инструмента взяты дорн и матрица, рассчитанные на основе приближенных соотношений и гарантирующие геометрические размеры изделия в установленных допусках только на одной (минимальной) скорости. Конструкция инструмента представлена на рис.2. %

Рис. 2. Формующий инструмент для изготовления наружных оболочек подвесных волоконно-оптических кабелей марки ОК/Т-...: а) дорн, б) матрица.

С применением пакета STAR-CD, в трехмерной постановке задачи, рассчитаны параметры течения полимера для двух крайних режимов работы линии: 10 м/мин (соответствует давлению 90 бар) и 60 м/мин (150 бар). По результатам расчета сделан вывод о том, что с изменением характера течения связывать наблюдаемые на практике дефекты нельзя, поскольку он остается неизменным во всем диапазоне скоростей. Сделана гипотеза о том, что

а)

б)

причиной дефектов может являться высокоэластическое восстановление. Кроме того, отмечено прогнозируемое наличие двух горизонтально расположенных зон застоя расплава (см. рис. За, сноска 1).

а) б)

Рис. 3. Векторное поле скорости потока [м/сек] при линейной скорости экструдера У=60 м/мин (Р=150 бар), изометрический вид канала: а) горизонтальный и б) вертикальный разрезы.

Максимум скорости потока (соответствует красному цвету), составляющий 1,345 м/сек, приходится на верхнюю часть перемычки канала, что вследствие большего притока массы и эффекта высокоэластического восстановления может приводить к утолщению на этом участке оболочки кабеля (см. рис.Зб, сноска 2).

В предположении о преобладающем вкладе в геометрию изделия высокоэластического восстановления, с учетом ряда выявленных недостатков исходных варианюв дорна и матрицы, разработана. модифицированная конструкция формующего инструмента. Для уменьшения эффекта вязкоэластического восстановления был уменьшен коэффициент вытяжки за счет применения дорна с направляющими конусной формы. С целью исключения застойных зон в конструкцию матрицы включены специальные вставки, повторяющие геометрию дорна (рис. 4).

Рис. 4. Скорректированный формующий инструмент в сборе.

Произведен повторный расчет в STAR-CD. Результаты расчётов по-прежнему демонстрируют отсутствие явной зависимости режимов течения от скорости, однако, в модифицированной конструкции инструмента максимум скорости потока практически, составляющий 1,132 м/сек, равномерно распределен по сечению, что при последующем восстановлении экструдата должно исключить искажение формы оболочки (рис. 5, сноска 1).

Рис. 5. Векторное поле скорости потока [м/сек] при линейной скорости экструдера У=60 м/мин (Р=150 бар), изометрический вид скорректированного канала: а) горизонтальный и б) вертикальный разрезы.

Испытания модифицированной конструкции инструмента показали, что он

позволяет формовать оболочку в пределах установленного допуска во всем диапазоне линейных скоростей экструзионной линии.

Сделан вывод о необходимости исследования процессов свободной деформации полимерной оболочки с целью подтверждения гипотезы о преобладающем вкладе высокоэластического восстановления в процесс формования и обеспечения возможности дальнейшего совершенствования конструкции инструмента.

В главе 4 поставлена задача об охлаждении и усадке кабельной оболочки. С целью выделения процессов охлаждения и усадки из совокупности подпроцессов, сопровождающих формование изделия, в пакете АЫЭУБ 4

проделано несколько расчетов, в результате которых установлено, какой может быть форма оболочки после высокоэластического восстановления и вытяжки, чтобы после охлаждения, кристаллизации и усадки получить заданную по конструкции геометрию изделия.

С применением возможностей связанного термопрочностного анализа пакета А№У8, в двухмерной постановке, рассчитаны режимы охлаждения и деформации кабельной оболочки. Математические модели тепловой и прочностной задач процесса, встроенные в пакет АШУБ, дополнены граничнымй условиями и параметрами материалов кабеля: оболочки (ПЭНП), сердечника и силового элемента. Принято расчетное время 25 сек. и приращение по времени 0,5 сек., т.е. распределение температур рассчитывалось на 50 подшагах. На каждом шаге прочностного расчета выбиралось значение температуры с соответствующего подшага деформации с предыдущего шага ;

(предыдущее прочностное решение). Подвергнута анализу динамика охлаждения и усадки оболочки (включая межосевое смещение), см. рис. 6 и 7.

^Г^ лгл

(ИХ » 00 и М

Рис. 6. Суммарные перемещения [м] и недеформированнный контур (исходная форма оболочки) 1=25 сек.

АЫ^

1 ■

1 1 1 1 -! ~ - ( - р 1 '/гГ ' 1 1

Рис. 7.' Зависимость межосевого смещения [мм] от шага расчета (50 шагов соответствуют времени £=25 сек).

С учетом особенностей установки инструмента в формующий узел

У

экструзионной линии ЮЛС)-80 рассчитаны последствия двух случаев • некорректной установки инструмента: смещение и поворот дорна от

правильного положения. Сделано заключение, что основной причиной возникновения значительных дефектов формы является высокоэластическое восстановление, для которого в настоящее время получен лишь немногочисленный набор частных решений, обладающих низкой точностью и общностью.

На примере формообразующей составляющей экструзионного процесса показана ограниченная применимость программного обеспечения САЕ,

основанного на математическом моделировании, без использования имеющихся альтернативных подходов для решения задач управления производством волоконно-оптических кабелей. Значительная временная и ресурсная емкость используемых численных методов исключает возможность применения CAE пакетов, как компонент поддержки технических решений в режиме реального времени, дополняющих имеййцуюся систему управления производством.

Сделан вывод о необходимости совмещения математического моделирования с альтернативными методами, исследованию которых посвящена следующая глава. %

В главе 5 показаны трудности использования инженерного программного обеспечения CAE (основанного на математическом моделировании) для управления кабельным производством, выявленные в процессе исследования на примере процесса формообразования: возможность моделирования лишь отдельных составляющих реальных технологических процессов; проблема адекватности и нехватки моделей, а также общности получаемых данных; нацеленность большинства пакетов на исследование процесса, а не на получение результата (изделие с заданными характеристиками); значительные затраты времени и ресурсов на подготовку модели и расчет и т.д. Одним из факторов, существенно осложняющих анализ, является нехватка или неточность исходных данных.

Ряд проблем применения инженерных пакетов в настоящее время

пттталт/*ег п^^лглвл tttttattcth/tj ттптаишипгп nfiprrrptiMjwa* тттлтримА >

J-" * ~ ~ ^----. * „ —--^ |

быстродействия достигается наличием в пакетах алгоритмов распределенных вычислений, оптимизация .типовых расчетов может реализовываться через использование параметрических моделей и т.д. Решение задачи автоматизации управления производством оптических кабелей в полном объеме видится в сочетании математических методов с альтернативными (с применением стратегии островной автоматизации), в частности с экспертными системами.

В качестве шага по реализации системы управления производством

волоконно-оптических кабелей разработана программа для расчёта новых и корректировки параметров уже существующих вариантов инструмента (дорна и матрицы) для формования любых типов оболочек кабельных изделий экструзионным методом, основанная на совокупности приближенных соотношений и накапливаемых прецедентов.

С целью расширения подхода разработана и внедрена единая информационная среда (база данных), обеспечивающая решение задачи , идентификации и прослеживаемости всех материалов и компонент будущего

изделия на всех этапах жизненного цикла.

В заключении и выводах обобщены результаты настоящей работы. Разработанные на основе исследования математических моделей деформаций алгоритм и таблицы расчёта формующих рабочих поверхностей инструмента предварительного и окончательного формования гофрированной ламинированной стальной ленты ряда типоразмеров для бронирования ВОК, приведённые в Приложении №1, подчёркивают универсальность разработанных подходов.

В Приложении №2 приведена конструкция и таблицы расчета поверхности конструкции рассекателя экструзионной линии RLE-30, разработанной в рамках работы с применением AutoCAD.

В Приложении №3 приводится Акт о внедрении результатов работы на ЗАО «НФ «Электропровод».

Приложение №4 содержит Свидетельство на полезную модель >( «Формующий инструмент» №24313, Свидетельство об официальной

регистрации программы расчета и корректировки параметров формующего инструмента экструзионных линий №2002611344, а также Свидетельство об официальной регистрации базы данных для информационного обеспечения производства волоконно-оптического кабеля №2002620139.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах: 1. Стародубцев И.И. Современные проблемы производства оптических модулей // Радиоэлектроника и электротехника в народном хозяйстве: Тез.

докл. Ежегод. науч.-техн. конф. - М., 1998. - Т.2. - С.29-30.

2. Стародубцев ИМ. Кабели для локальных сетей -// Электромеханика и электротехнологии: Тез. докл. III Межд. конф. - М., 1998. - С.455-456.

3. Стародубцев И.И. Внутриобъектовые оптические кабели // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. V Межд. науч.-техн. конф. - М., 1999.'- Т.2. - С.94-95.

4. Стародубцев И.И. САПР на кабельном предприятии // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. V Межд. науч.-техн. конф. — М., 1999. - Т.2. - С.39-40.

5. Галкин A.C., Стародубцев И.И. Измерительная техника для производства волоконно-оптических кабелей // Физико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентов: Тез. докл. Ш Межд. конф. -М., 1999.-С.261-262.

6. Стародубцев И.И., Галкин A.C. Компьютерное моделирование' и управление процессом экструзии при производстве волоконно-оптических кабелей // Физико-технические проблемы электротехнических материалов и компонентов: Тез. докл. III Межд. конф. - М., 1999. - С.259-260.

7. Барышников E.H., Стародубцев И.И. Об избыточной длине оптического волокна в оптических кабелях // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. VI Межд. науч.-техн. конф. - М., 2000. - Т.2. -С.44-45.

8. Стародубцев И.И., Барышников E.H. Об интеллектуальных системах для оптимизации эксгоузионного ппопесса ппи пооизволстве волоконно-

X Ч I Д X

оптических кабелей // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. дота. VI Межд. науч.-техн. конф. - М., 2000. - Т.2. - С.55-56.

9. Стародубцев И.И., Авдеев Б.В., Мешалкин В.П. Оптимизация технологических процессов производства волоконно-оптических кабелей как неформализованная задача // Интеллектуализация обработки информации: Тез. докл. Межд. науч. конф. - С., 2000. - С.123.

10. Стародубцев И.И., Авдеев Б.В., Шадский A.C. Программный пакет

конечно-элементного анализа ANSYS для оптических кабелей // Электротехника, электромеханика и электротехнологии: Тез. докл. IV Межд. конф. - М., 2000. - С.53-54.

11. Авдеев Б.В., Мешалкин В.П., Стародубцев И.И. Оптимальное управление формованием оболочек волоконно-оптических кабелей как неформализованная задача // Автоматизация и современные технологии. -2000. - №7. - С.21-26.

12. Стародубцев И.И. Автоматическое управление экструзионным процессом // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. VII Межд. науч.-техн. конф. - М., 2001. - Т.2. - С.60-61.

13. Авдеев Б.В., Стародубцев И.И. О наложении бронепокровов волоконно-оптических кабелей, выполненных из гофрированной стальной ламинированной ленты. - М., 2001. - 30 с. - Деп. в Информэлектро 07.08.01, №1-эт-2001.

14. Авдеев Б.В. Барышников E.H. Длютров О.В. Стародубцев И.И. Об избыточной длине оптического волокна в оптическом кабеле. - М., 2001. -33 с. - Деп. в Информэлектро 20.12.01, №6-эт-2001.

15. Стародубцев И.И., Авдеев Б.В. Разработка новой конструкции рассекателя для экструдера с применением программно-вычислительного комплекса ANSYS // Радиоэлектроника, электротехника и энергетика: Тез. докл. VIII Межд. науч.-техн. конф. - М., 2002. - Т.2. - С.40.

16. Авдеев Б.В., Барышников E.H., Длютров О.В., Стародубцев И.И. Оптический модуль - основа волоконно-оптического кабеля // Кабели и провода. - 2002. - №1(272). - С.22-25.

17. Авдеев Б.В., Барышников E.H., Длютров О.В., Стародубцев И.И. Изменение избыточной длины в процессе изготовления ВОК // Кабели и провода. - 2002. - №3(274). - С.32-34.

18. Формующий инструмент: Св. на пол. мод. 24313 РФ, МКИ7 Н01 В13/14 / Б.В. Авдеев, И.И. Стародубцев, В.И. Стародубцев (РФ). - 2 е.: ил.

19. Стародубцев И.И., Барышников E.H., Авдеев Б.В. Алгоритм применения

* / \s \J w » I w Ч>

совокупности программно-вычислительных комплексов ANS YS, AutoCAD и EXCEL при конструировании инструмента для наложения несимметричных кабельных оболочек // Информационные технологии. -2002. - №5. - С.24-28.

20. Авдеев Б.В., Стародубцев И.И. Разработка оснастки для наложения бронепокровов волоконно-оптических кабелей из гофрированной стальной ламинированной ленты // Кабели и провода: Тез. докл. 72 Ежег. межд. симп. - Чикаго, 2002. - С.338-355. (на англ. яз.).

21. Программа для расчета и корректировки параметров формующего инструмента экструзионных линий: Св. об оф. per. прогр. ЭВМ 2002611344 РФ / Б.В. Авдеев, E.H. Барышников, И.И. Стародубцев, А.И. Усанчиков (РФ). -1 с.

22. База данных для информационного обеспечения производства волоконно-оптического кабеля: Св. об оф. per. б.д. 2002620139 РФ / Б.В. Авдеев, E.H. Барышников, И.И. Стародубцев, А.И. Усанчиков (РФ). - 1 с.

23. Стародубцев И.И., Авдеев Б.В., Скибин А.П., Новосельцев П.Е. Разработка формующего инструмента для изготовления несимметричных кабельных оболочек с использованием пакетов STAR-CD и ANSYS // Информационные технологии. - 2003. - №8. - С.26-30.

24. Стародубцев И.И., Авдеев Б.В., Скибин А.П., Новосельцев П.Е. Разработка формующего инструмента для изготовления несимметричных кабельных оболочек с использованием пакетов STAR-CD и ANSYS. - М., 2003. - 29 с. - Деп. в Информэлектро 27.05.03, №3-эт-2003.

Зак^/ТиР./й''П.Л. f. lf П.hl, IS.* & ПЦ МЭИ (ТУ), Красноказарменная ул., д.13

Введение

1. Исследование и оценка возможности усовершенствования процессов конструирования, производства и испытаний волоконно-оптических кабелей

1.1 Обеспечение передаточных характеристик и эксплуатационных параметров волоконно-оптических кабелей в процессе конструирования

1.2 Подбор материалов для элементов конструкции волоконно-оптических кабелей с учётом их свойств, параметров взаимодействия и способов переработки

1.3 Анализ технологических процессов производства волоконно-оптических кабелей

1.4 Информационное обеспечение производства волоконно-оптических кабелей

Выводы

2. Анализ современного программного обеспечения для проектирования и автоматизации производственных процессов

2.1 Универсальные пакеты геометрического проектирования

2.2 Универсальные пакеты компьютерного инженерного анализа

2.3 Универсальные системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления 2.4 Специальные программные комплексы для управления производством волоконно-оптических кабелей Выводы

3. Совершенствование процесса формования несимметричных кабельных оболочек с помощью математического моделирования

3.1 Постановка задачи моделирования течения расплава полимера в неосесимметричном канале формующего инструмента

3.2 Разработка математической модели течения полимера

3.3 Расчет параметров течения полимера

3.4 Анализ полученных результатов

3.5 Корректировка параметров инструмента на основе результатов выполненных расчетов, расчет параметров течения полимера для скорректированной конструкции инструмента и анализ полученных результатов Выводы

4. Математическое моделирование процессов свободной деформации экструдата сложной формы

4.1 Постановка задачи моделирования

4.2 Задание исходных данных, разработка математической модели процесса

4.3 Отработка процедуры выполнения расчетов и анализ 142 полученных результатов

4.4 Моделирование деформации в случае отклонений 147 процесса формования

Выводы

5. Разработка алгоритмов и программ для автоматизации 154 процессов кабельного производства

5.1 О применении инженерных программных блоков в 154 составе программ автоматизации

5.2 Принципы построения и использования экспертных 159 систем

5.3 Разработка алгоритма функционирования и программно- 168 файловой структуры автоматизированной системы для расчета параметров инструмента формования кабельных оболочек

5.4 Разработка информационной среды для управления 175 производством волоконно-оптических кабелей

Выводы

Значительный прогресс в создании новых перспективных средств связи, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, достигнут во многом благодаря переходу в оптический диапазон частот. Основным каналообразующим элементом в таких системах является оптическое волокно в составе волоконно-оптического кабеля (ВОК).

Во всем мире наблюдается стремительный рост производства и потребления ВОК [1, 2]. При этом производство ВОК в России развивается на основе традиционных кабельных предприятий, естественным образом наследуя при этом оборудование, материалы, технологии, инструмент. Однако, повышенные требования к точности изготовления элементов конструкции ВОК, связанные с крайне высокой чувствительностью характеристик оптического волокна (ОВ) к внешним воздействиям, в основном температурным и механическим, заставляют пересмотреть все составляющие технологического процесса.

Внедрение компьютерных технологий на производстве ВОК носит фрагментарный, и, зачастую, бессистемный характер. Имеющиеся разработки в основном относятся к попыткам автоматизации отдельных технологических операций. Такая ситуация влечет за собой финансовые потери на всех этапах производственного цикла, которые могут проявляться в наличии конструктивных запасов, многократной и неоправданно длительной отработке технологических процессов, неоптимальности используемых технологических режимов и инструментария и т.д. Перечисленные выше обстоятельства влекут за собой необходимость более широкого использования современных достижений в области автоматизации [3, 4].

Мощным фактором, определяющим пути дальнейшего развития управления производственными процессами, являются значительные успехи в области цифровых технологий, выраженные как на аппаратном, так и на программном уровне. Современное программное обеспечение (ПО) включает широкий спектр «блоков», охватывающих все возможные области применения цифровой технологии: конструирование; расчеты; организацию управления процессом, автоматизацию измерений и испытаний. Общепринятыми международными терминами для обозначения соответствующих классов программного обеспечения являются: CAD (Computer-aided design — компьютерная поддержка конструирования), CAE (Computer-aided engineering — компьютерная поддержка инженерных расчетов) и SCADA (Supervisory control and data acquisition — системы сбора данных и оперативного диспетчерского управления).

Признанным лидером среди CAD-обеспечения являются продукты со структурой данных ACIS производства компании AutoDesk, в частности пакеты AutoCAD, AutoCAD Mechanical и Mechanical Desktop, ставшие промышленным стандартом проектирования на персональном компьютере [5].

В числе наиболее известных и получивших широкое распространение расчетных пакетов CAE можно упомянуть такие многофункциональные интегрированные системы с единой структурой данных и набором проблемно-ориентированных приложений как ANSYS, С ATI А, PRO-ENGINEER и т.д. [6]. Кроме того, следует отметить узкоспециализированные системы, способные решать задачи анализа течения вязких жидкостей, и, следовательно, применимые при разработке инструментария и оборудования кабельного производства, как то: STAR-CD, POLYFLOW, POLYCAD и т.д. [7, 8, 9, 10].

Отдельный класс представляют инструменты автоматизации технологических процессов (уровень SCADA): универсальные - Lab View, BridgeView и т.д. (разработчик — компания National Instruments, США), а также готовые решения, предлагаемые лидерами фирм-производителей оборудования для конкретной задачи — производства ВОК: MESS-2000 (SwissCab, Швейцария), RIO (Rosendahl, Австрия), NOMOS (Nextrom, Финляндия), OASYS 1000 (РК Technology, США) и т.д. [11, 12, 13].

Общими проблемами приведенного выше спектра универсального ПО, несмотря на несомненные достоинства, являются указанные рядом исследователей трудности его прямого непосредственного применения для решения конкретных технологических задач [14, 15]. Кроме того, зачастую отмечается:

- высокая «удельная» стоимость, обусловленная использованием при решении конкретной задачи небольшой доли возможностей универсального ПО;

- закрытость и отсутствие возможности модернизации;

- отсутствие адаптированности к Российским условиям, инструкциям и стандартам;

- отсутствие русифицированного интерфейса;

- отсутствие служб технической поддержки в России и т.д.

С другой стороны, даже с учетом перечисленных выше факторов, решение поставленных задач через разработку собственного ПО «с нуля» уже является нецелесообразным, поскольку оно наверняка окажется неконкурентным.

Возможным подходом к решению технологических задач является сочетание наборов готовых программных блоков и собственного программного обеспечения на основе выработки алгоритмов их использования и взаимодействия. С учетом вышеизложенного задача разработки указанных алгоритмов и необходимого собственного программного обеспечения для конкретной проблемной области — производства ВОК является актуальной. Ее решению посвящена настоящая работа.

Целью диссертационной работы является разработка единых алгоритмов управления основными процессами проектирования, производства и испытаний ВОК, их практическая реализация (построение системы) на основе разработанного ПО, сочетающего математические методы с экспертным подходом, и готовых универсальных блоков численного моделирования, интеграция полученной системы с единой производственной базой данных.

Изложенное выше позволяет сформулировать задачи диссертационной работы:

1. Исследование процессов конструирования, производства и испытаний ВОК с целью выделения спектра наиболее ответственных составляющих, определяющих основные передаточные характеристики, эксплуатационный ресурс и надежность изделия.

2. Всесторонний анализ и оценка возможностей современного ПО для математического моделирования и управления составляющими технологического процесса.

3. Разбиение составляющих технологического процесса на совокупность подзадач, определение возможности использования для их решения готового ПО и необходимости разработки дополнительных программных блоков, которые должны строиться на основе математического моделирования и элементов интеллектуальных систем, практическая реализация подхода.

4. Разработка ядра собственного ПО, интерфейса, обеспечивающего представление информации в наиболее приемлемом виде для оператора, интеграция с готовыми программными блоками, цеховой базой данных и системами управления технологическими процессами с целью автоматического накопления и извлечения знаний.

Научная новизна и значимость результатов работы состоят в следующем:

1. Проведено исследование технологического процесса производства ВОК с целью оценки возможности автоматизации его составляющих и выработки соответствующих специальных алгоритмов управления.

2. Осуществлен анализ возможностей современного ПО с точки зрения применимости для управления производством ВОК.

3. Разработаны специальные алгоритмы управления на основе готовых программных блоков и собственных решений, построенных с применением элементов интеллектуальных систем, объединенных единым человеко-машинным интерфейсом.

4. Создана общая структура системы информационного обеспечения производства ВОК.

5. Разработана и внедрена программа расчёта новых и корректировки параметров уже существующих вариантов формующего инструмента экструзионных линий для изготовления любых типов кабельных оболочек.

Практическая ценность работы:

1. На основе предлагаемых подходов сконструирован, изготовлен, опробован, систематизирован и внедрен в производство набор формующего инструмента для экструзионных линий, обеспечивающий производство полного спектра кабельной продукции на предприятии ЗАО «НФ «Электропровод», включая уникальные образцы — для наложения наружных несимметричных оболочек кабелей марки ОК/.- и ОК-М2(2,9/0,9)-. (по заводской номенклатуре).

2. Разработаны и внедрены на предприятии ЗАО «НФ «Электропровод» не имеющие аналогов комплекты инструмента для формования протекторов всех типов ВОК марки ОКС-., выполненных из стальной гофрированной ламинированной ленты всех типоразмеров (шириной 27, 34, 38, 42, 48, 68 мм).

Автор выражает сердечную признательность главному технологу ЗАО НФ «Электропровод», к.т.н. Авдееву Б.В. за неоценимую помощь при написании данной работы.

Заключение

В процессе решения поставленной задачи, прежде всего, подвергнуты всестороннему анализу составляющие производственного цикла, включая конструирование, производство, измерения и испытания ВОК. Отмечено широкое применение итерационной технологии, подразумевающей последовательное, методом проб и ошибок, приближение к поставленной цели, в совокупности с использованием упрощенных соотношений и эмпирических данных. Указано на фрагментарное и одноплановое применение возможностей современных компьютерных технологий, при котором основной упор сделан на автоматизацию отдельных операций. Прямым следствием данного подхода являются значительные финансовые потери предприятия на всех этапах технологического цикла, проявляющиеся как в прямом (стоимостном), так и косвенном (временном) выражениях. Среди наиболее существенных (отрицательных) факторов следует выделить: наличие конструктивных запасов; значительное количество шагов итерации для отработки технологических процессов; неоптимальность используемых режимов и, как одно из следствий, недостижение максимальной загрузки производства; существенное время, затрачиваемое на процедуры пооперационного контроля и т.д.

С учетом изложенного, подвергнуто анализу современное универсальное и специальное программное обеспечение с точки зрения его применимости для управления производством ВОК. Последовательно рассмотрены универсальные программные пакеты геометрического конструирования, программно-вычислительные инженерные пакеты, пакеты управления технологическими процессами, а также специальные программные управляющие комплексы, предлагаемые сегодня практически всеми ведущими разработчиками оборудования для производства ВОК. Отмечены трудности прямого непосредственного применения готовых как универсальных, так и специализированных пакетов для решения конкретных технологических задач. Высокая стоимость, отсутствие возможности модернизации, неадаптированность к российским стандартам и т.д. также должны быть приняты во внимание. С другой стороны, анализ показал нецелесообразность разработки «с нуля» собственного программного обеспечения. Сделан вывод о необходимости использования для решения технологических задач совокупности готовых программных блоков и собственных решений, а также разработки специальных алгоритмов их взаимодействия на примере основного технологического процесса кабельного производства — экструзии.

Проведена систематизация современного программного обеспечения и анализ его применимости для решения поставленных задач. Проведено исследование экструзионного процесса в свете дополнительных требований и особенностей, возникающих при производстве элементов конструкции и оболочек ВОК. Выделены основные составляющие процесса, определяющие геометрию изделия: процессы течения расплава полимера в канале формующего инструмента и процессы свободной деформации готового изделия. Для наиболее сложного случая — неосесимметричного инструмента, используемого при производстве кабеля марки ОК/Т-., реализовано математическое моделирование указанных составляющих процесса с применением пакетов STAR-CD и ANSYS/LS-DYNA (соответственно). Произведенная корректировка формы инструмента позволила существенно расширить диапазон вариаций технологических параметров и линейных скоростей изготовления оболочки. Отмечен решающий вклад в форму готового изделия процесса вязкоупругой деформации.

Разработаны специальные алгоритмы управления на основе готовых программных блоков и собственных решений, объединенных единым человеко-машинным интерфейсом. Создана общая структура системы информационного обеспечения производства ВОК.

На основе разработанных подходов решен ряд практических задач, включая усовершенствование и разработку наиболее ответственных элементов конструкции оборудования, разработку и внедрение программы для расчёта новых и корректировки параметров уже существующих вариантов формующего инструмента для неспециализированных экструзионных линий для формования любых типов оболочек кабельных изделий. Программой предусмотрено пополнение, по мере выполнения расчётов, справочных данных, библиотеки шаблонов и чертежей. Включённый в программу блок данных по выполненным вариантам расчётов и результатам их испытаний может пополняться как результатами натурных испытаний, так и автоматически, с применением программно-математического моделирования.

Разработанные на основе исследования процесса деформаций алгоритм и таблицы расчёта формующих рабочих поверхностей инструмента для предварительного и окончательного формования гофрированной ламинированной стальной ленты ряда типоразмеров для бронирования ВОК, приведённые в приложении, подчёркивают универсальность разработанных подходов. Положения, выносимые на защиту:

1. Обоснование, на основе проведенного исследования всех составляющих технологического цикла, необходимости и возможности управления проектированием, производством и испытаниями ВОК с применением структурированной совокупности готовых и собственных программных блоков.

2. Результаты проведенного анализа современного ПО с точки зрения возможности его применения для управления проектированием, производством и испытаниями ВОК.

3. Автоматическая система расчета формующего инструмента экструзионного процесса.

4. Алгоритмы расчета процессов формования протекторов ВОК на основе стальной гофрированной ламинированной ленты.

5. Автоматическая система информационного обеспечения производства ВОК.

1. Пешков И.Б. Кабельная промышленность СНГ и основные научно-технические аспекты ее развития. // Электротехника. №3. - 1996.

2. И.И. Стародубцев. Кабели для локальных сетей. В кн.: Тез. докл. Третьей международной конференции «Электромеханика и электротехнологии» (Клязьма). М.: 1998, с.455-456.

3. Б.В. Авдеев, В.П. Мешалкин, И.И. Стародубцев. / Оптимальное управление формованием оболочек волоконно-оптических кабелей как неформализованная задача. // Автоматизация и современные технологии, 2000, №7, с.21-26.

4. ЕМТ R. Краткая аннотация программных продуктов для комплексного решения задач проектирования, анализа и управления в локальной сети. // Рекламно-техническая документация. 1999.

5. Смирягин, Маслов. К вопросу о построении пирамиды в условиях виртуального пространства. // Рекламно-техническая документация ЕМТ R. 1999.

6. STAR-CD, Computational Dynamics Limited, USA.

7. Polydynamics Inc. Software for Plastics Processing Analysis and Design. 11 Рекламно-техническая документация. 1998.

8. POLYFLOW, FLUENT INC., Louvain-La-Neuve, Belgium.

9. POLYCAD, POLYDYNAMICS INC., Hamilton, Ontario, Canada.

10. National Instruments. Тесты и измерения. Промышленная автоматика. Русская версия. Instrumentation Catalogue. // Рекламно-техническая документация. 1998.

11. SwissCAB. MESS-2000. Manufacturing Execution System. // Рекламно-техническая документация. 1999.

12. Rosendahl Frisch. RIO. Cable Manufacturing System. // Рекламно-техническая документация. 1999.

13. Vlachopoulos J. Recent Progress and Future Challenges in Computer-Aided Polymer Processing Analysis and Design. // ATV-Semapp Meeting, Funen, Odense, Denmark. 1998.

14. MENUISM project. News of numerical simulation. // Universitt; catholique de Louvain, CESAME. Unite de mecanique appliquee. -1999.

15. Абрамов А.А., Бубнов M.M., Вечканов H.H. и др. Температуростойкие волоконно-оптические модули // Труды ИОФАН. Т.5. 1987. с.72-82.

16. Семёнов C.JI. Влияние герметичных покрытий световодов на их механическую прочность. // Волоконно-оптические технологии, материалы и устройства. №2. - 1999.

17. Семёнов C.JI. Физические процессы, определяющие прочность и долговечность волоконных световодов // Диссертация на соискание ученойстепени кандидата физико-математических наук по специальности 01.04.10. 1997.

18. Абрамов А.А., Богатырёв В.А., Боркина Г.Ю. Полимерные покрытия волоконных световодов // Труды ИОФАН. Т. 15. 1988. с.98-127.

19. Технические условия ТУ 16.К 12-16-97 «Кабели оптические для местных и междугородных линий связи ВСС России».

20. Б.В. Авдеев, Е.Н. Барышников, О.В. Длютров, И.И. Стародубцев. / Об избыточной длине оптического волокна в оптическом кабеле. // Деп. в Информэлектро, 2001, №6-эт-2001.

21. Б.В. Авдеев, Е.Н. Барышников, О.В. Длютров, И.И. Стародубцев. / Оптический модуль основа волоконно-оптического кабеля. // Кабели и провода, 2002, №1(272), с.22-25.

22. Б.В. Авдеев, Е.Н. Барышников, О.В. Длютров, И.И. Стародубцев. / Изменение избыточной длины в процессе изготовления ВОК. // Кабели и провода, 2002, №3(274), с.32-34.

23. Nilsson-Gistvik S. Optical Fiber Theory for Communication Networks. -Sweden: Eskilstuna Offset AB, 1994. 220 c.

24. Народная фирма «Электропровод» // Рекламно-техническая документация. 2002.

25. Ericsson Cables АВ. Мы соединим вас любыми путями. // Материалы семинара, Москва. 1998.

26. Григорьян А.Г., Дикерман Д.Н., Пешков И.Б. Производство кабелей и проводов с применением пластмасс и резин. М.: Энергоатомиздат, 1992.

27. Химическая энциклопедия. Т.4. М.: Большая российская энциклопедия, 1995.

28. Huls. Технические термопласты для высококачественного вторичного покрытия оптических волокон. Vestamid®/Vestadur®. // Рекламно-техническая документация 1993.

29. Borealis. // Рекламно-техническая документация. 1999.

30. BP Chemicals. Naptel ОРЗО8. // Рекламно-техническая документация.-1999.

31. H.B.Fuller GmlH. Lunectra OC393. // Рекламно-техническая документация.— 1999.

32. The Dow Chemical Company. ZETABON®. // Рекламно-техническая документация 2000.

33. The Dow Chemical Company. ZETABON®. Защита оптико-волоконных кабелей: стальная броня с покрытием вместо диэлектрика. // Рекламно-техническая документация. 2000.

34. The Dow Chemical Company. Armoring Telecommunication Cables with Coated Steel Tape. // Cable Symposium, Moscow. 1997.

35. Б.В. Авдеев, И.И. Стародубцев. / О наложении бронепокровов волоконно-оптических кабелей, выполненных из гофрированной стальнойламинированной ленты. // Деп. в Информэлектро, 2001, №1-эт-2001.

36. Длютров О.В. Материалы для волоконно-оптических кабелей. Дипломный проект. МЭИ, 1997.

37. ROSENDAHL FRISCH GmbH. RLE Secondary Coating Lines. // Рекламно-техническая документация. 1996.

38. Smith A., Yazici H. An Intelligent Composite System for Statistical Process Control. // Engineering Applications of Artificial Intelligence. Vol. 5, No. 6. -1992. pp. 519-526.

39. Nextrom Technologies. // Telecom-Energy-Plastics Visions. No.20-1. -1999.

40. ГОСТ Р ИСО 9000-2001. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М.: Госстандарт России, 2001. 26 с.

41. ГОСТ Р ИСО 9001-2001. Системы менеджмента качества. Требования. -М.: Госстандарт России, 2001. 21 с.

42. ГОСТ Р ИСО 9004-2001. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. М.: Госстандарт России, 2001. 45 с.

43. Глинских А. Мировой рынок CAD/CAM/CAE-систем. http://www.ci.ru.

44. Обзор ядер геометрического моделирования. По материалам http://www.cadalyst.com.

45. Полищук В.В., Полищук А.В. AutoCAD® 2000. Практическое руководство. М.: Диалог-Мифи, 2000.

46. Финкелынтейн Э. AutoCAD® 2000. Библия пользователя. М., С.-Пб., К.: Диалектика, 2001.

47. Барчард Б., Питцер Д. Внутренний мир. AutoCAD® 2000. К.: DIASOFT, 2000.

48. Сквозные CAD/CAM/CAE технологии в машиностроении. http://ad.cctpu.edu.ru.

49. Локтев, Николаев, Савушкин. GENIUS 14 безграничные возможности применения в машиностроении. // Рекламно-техническая документация. ЕМТ R. - 1999.

50. И.И. Стародубцев. Внутриобъектовые оптические кабели. В кн.: Тез. докл. Пятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва). Том 2. М.: 1999, с.94-95.

51. Б.В. Авдеев, И.И. Стародубцев, В.И. Стародубцев. / Формующий инструмент. // Свидетельство на полезную модель №24313 по заявке №2002109085, дата поступления 10.04.02. Приоритет от 10.04.02.

52. Рейтинг систем 3-D моделирования в машиностроении. // CAD/CAM/CAE Observer. #1(1). - 2000.

53. Барвинский И.А. Барвинская И.Е. Компьютерный анализ. Классификация программных продуктов CAE. http://abuniver.webzone.ru.

54. Ansys, Inc. ICEM CFD Engineering, http://www.icemcfd.com.

55. Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ. http://www.cadfem.ru.

56. Breuer H., Dupp G., Schmitz J., Tuellmann. A standard materials data bank -an idea now adopted. // Kunststoffe German Plastics. No. 11.- 1990.

57. Toensmeier P.A. Injection training tool poses realistic problems. // Mod. Plast., Feb. 1998.

58. Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ. STAR-CD как инструмент компьютерного проектирования в механике жидкостей и газов. // Рекламно-техническая документация. 2002.

59. С. Патанкар. Численные методы решения задач теплообмена и динамики жидкости. Перевод с англ. под редакцией В.Д. Виленского. М.: Энергоатомиздат, 1984.

60. CD adapco Group. STAR-CD. Engineering CFD & CAE Solutions. // Рекламно-техническая документация. 2002.

61. Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ. STAR-CD. Руководство пользователя. // Рекламно-техническая документация. 2002.

62. Жеков К.Н. Современные системы автоматизации инженерных расчетов. // Автоматизация проектирования. №1. — 1999.

63. Амосов А.А., Дубинский Ю.А., Копченова Н.В. Вычислительные методы для инженеров. М.: Высшая школа, 1994.

64. Власова Е.А. Зарубин B.C. Кувыркин Г.Н. Математика в техническом университете. Выпуск XIII. Приближенные методы математической физики. Издательство МГТУ им. Баумана, 2001.

65. Мудров А. Е. Численные методы для ПЭВМ на языках Бейсик, Фортран, Паскаль. Томск: МП "Раско", 1992.

66. Huebner К., Thornton E. The Finite Element Method for Engineers. New ф York: J. Wiley, 1982.

67. Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ. ANSYS. Обзор возможностей. //Рекламно-техническая документация. 1999.

68. Представительство CAD-FEM GmbH в СНГ. ANSYS программа конечно-элементного анализа. // Рекламно-техническая документация -1999.• 76. Югов В.П. ANSYS? Это просто! (тепломассообмен игидрогазодинамика). Представительство CAD-FEM GmbH в CELT. 2000.

69. Объединение «Юг». SCADA системы в АСУТП. http://www.scada.com.ua/index.html.

70. Информационный портал SCADA.ru. http://www.scada.ru.

71. Азаров А.В., Трещиков В.П. Свидетельство о ГосударственнойI1 регистрации в Реестре программ для ЭВМ Российского агентства попатентам и товарным знакам (Роспатент), №990499.

72. Nextrom technologies. Цеховая расширенная система контроля и планирования NOMOS. Технико-коммерческое предложение №02-087-16.1 от 09.07.98.

73. И.И. Стародубцев. САПР на кабельном предприятии. В кн.: Тез. докл. Пятой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва). Том 2. М.: 1999, с.39-40.

74. Rees D. Optical fibre cable design. Developing an expert system to aid the design. // Wire industry. December, 1991.

75. EXTRUCAD, POLYDYNAMICS INC., Hamilton, Ontario, Canada.

76. REX, Institut fur Kunststofftechnologie, University of Paderborn, Paderborn, Germany.

77. Potente H., Hanhart W. Design and Processing Optimization of Extruder Screws. // Polymer Engineering and Science. Vol. 34, No. 11. - Mid-June 1994. pp. 937-945.

78. Potente H. Single and Twin-Screw Extrusion: Problems Solved and Unsolved. // Journal of Polymer Engineering. Vol.12, No.4. - 1993.

79. Schoppner V., Jungemann. Simulationsmodelle fur Einschneckenextruder -Grundlagen, Grenzen und Moglichkeiten. Rechenmodelle und Rechnersimulation.

80. Гурвич С.Г., Ильяшенко Г.А., Свириденко С.Х. Машины для переработки термопластичных материалов. М.: «Машиностроение», 1965.

81. Рябинин Д.Д., Лукач Ю.Е. Червячные машины для переработки пластических масс и резиновых смесей. М.: Изд. «Машиностроение» Москва, 1965.

82. Мак-Келви Д. Переработка полимеров. М.: Химия, 1965.

83. Переработка термопластичных материалов. Под ред. Э. Бернхардта. -М.: Химия, 1965.

84. Торнер Р.В. Теоретические основы переработки полимеров. Москва, Издательство «Химия», 1977.

85. Тадмор 3., Гогос К. Теоретические основы переработки полимеров. -М.: Химия, 1984.

86. Скачков, Торнер. Моделирование и оптимизация экструзии полимеров. -Л.: Химия, 1984.

87. Tadmor Z., Klein I. Engineering Principles of Plasticating Extrusion. New York: Wiley-Interscience, 1970.

88. Tanner R. Engineering Rheology. Oxford: Clarendon Press, 1985.

89. Сырчиков И.Л. Движение и плавление полимера в канале экструдера при производстве кабелей и проводов с пластмассовой изоляцией. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. -Москва, 1992.

90. Черняев В.В. Математическое моделирование процессов тепломассопереноса, фазовых превращений неньютоновских материалов в шнековых аппаратах. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Пермь, 1998.

91. Щербинин А.Г., Черняев В.В., Труфанова Н.М. Математическое моделирование процессов тепломассопереноса в зоне дозирования экструдера // Информационные управляющие системы. Сборник научных трудов. Пермь: ПГТУ. 1996. Стр. 100-106.

92. Wong A.C.-Y., Zhu F., Liu W. Breakup of solid bed in melting zone of single screw extruder. // Plastics, Rubber and Composite Processing and Applications. Vol.26, No.2. - 1997.

93. Кабели, провода и шнуры. Методы проверки на нераспространение горения. ГОСТ 12176-89. Издание официальное. Государственный Стандарт СССР. М.: Издательство, 1990.

94. Сепе Т., Gentry В., Jow J., Hesterlee J., Schmidt G.A., Rogers C.E. Low Smoke/Zero Halogen Cables, http://www.southwire.com/sw/techlib/.

95. CDC. Societe Nouvelle des Cableries de Charleroi. http://www.charline.be/cdc/.

96. Mitsoulis E. Finite Element Analysis of Wire Coating. // Polymer Engineering and Science. Vol.26, No.2. - 1986.

97. Mitsoulis E., Wagner R., Heng F. Numerical Simulation of Wire-Coating Low-Density Polyethylene: Theory and Experiments. // Polymer Engineering and Science. Vol. 28, No. 5, Mid-March. - 1988.

98. Douglas E. Smith, Daniel A. Tortorelli, Charles L. Tucker III. Analysis and sensitivity analysis for polymer injection and compression molding. // Computer methods in applied mechanics and engineering. 167 (1998). pp.325-344.

99. Douglas E. Smith, Daniel A. Tortorelli, Charles L. Tucker III. Optimal design for polymer extrusion. Part I: Sensitivity analysis for nonlinear steady-state systems. // Computer methods in applied mechanics and engineering. 167 (1998). pp.283-302.

100. Энциклопедия полимеров. Т.З. Полиоксадиазолы Я. Ред. коллегия. Кабанов В.А. (гл. редактор). М.: 1977.

101. Калинчев Э.Л., Саковцева М.Б. Свойства и переработка термопластов. Ленинград, Химия, Ленинградское отделение, 1983.

102. Справочник по пластическим массам, том первый. Под ред. Катаева В.М., Попова В.Л., Сажина Б.И. Издание второе переработанное и дополненное. Москва, Химия, 1975.

103. Полиэтилен высокого давления. Научно-технические основы промышленного синтеза. Л.: «Химия», Ленинградское отделение, 1988.

104. Кулезнев В.Н., Шершнев В.А. Химия и физика полимеров. М.: Высшая школа, 1988.

105. Jose Luis Rodriguez, Victoria Latorre, Valentin Abadia. A mechanical model for studying stress and strain caused by temperature variations in fibre optic cables. // International Wire & Cable Symposium Proceedings. 1997. pp.573-583.

106. Bird R.B., Prud'homme R.K, Gottlieb M. Extrudate Swell as Analyzed by Macroscopic Balances. // The University of Wisconsin, Rheology Research Center Report RRC-35. 1975.

107. Whipple B. Velocity Distribution in Die Swell. // Ph.D. dissertation. Washington University, St. Luis, MI. 1974.

108. Ngamaramvaranggul V., Webster M. Simulation of Pressure-Tooling Wire-Coating Flow with Phan-Thien/Tanner Models. // International Journal of Numerical Methods Fluids. 20th June, 2000.

109. Ngamaramvaranggul V., Baloch A., Matallah H., Webster M. Parallel Computations for Viscoelastic Wire-Coating Flows. // International Journal of Numerical Methods Fluids. 17th June, 2001.

110. Matallah H., Townsend P., Webster M. Viscoelastic Computations of Polymeric Wire-coating Flows. // Institute of Non-Newtonian Fluid Mechanics. University of Wales, Swansea SA2 8PP. March 6. 2002.

111. И.И. Стародубцев. Автоматическое управление экструзионным процессом. В кн.: Тез. докл. Седьмой международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва). М.: 2001, с.60-61.

112. Мазурин А. Место встречи изменить нельзя. // САПР и Графика. — Ноябрь, 1999.

113. Pham D., Pham P. Expert Systems: A Review. Expert Systems in Engineering. Artificial Intelligence in Industry. Ed. Pham D. 1988.

114. Джексон П. Введение в экспертные системы. — Издательский дом «Вильяме», Москва, Санкт-Петербург, Киев, 2001. 622 с.

115. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. СПб.: «Питер», 2000. 382 с.

116. Thomas J., Cohn A. An Expert System for Hollow Extrusion Die Design. // University of Warwick, UK, Research Report No. 150. 1989.

117. Purnell C., Males D. Extrusion Die Design by Computer. // Light Metal Age. Vol.38, Nos.3, 4. - 1980.

118. Hirschtick J.K., Gossard D.C. Geometric reasoning for design advisory-systems. // Computers in Engineering. Vol.1. - 1986.

119. Aluminum Association. A guide to aluminum extrusions. // Technical Report. The Aluminum Association Inc. May, 1979.

120. Allen E. Yaps: Yet Another Production System. // Technical Report TR-1146. University of Maryland AI Group. February, 1982.

121. XTRU-XPERT, POLYDYNAMICS INC., Hamilton, Ontario, Canada.

122. CD-ROM. XTRU-XPERT Presentation. 1999.

123. Мешалкин В. П. Экспертные системы в химической технологии. -М.: Химия, 1995.

124. WEBER&SCHER MFG. CO., INC. // Рекламно-техническая документация. 2000.

125. Karlinski. Apparatus for continuous manufacture of armored optical fiber cable. United States Patent 4,759,487. July 26, 1988.

126. SPI-Sheetmetal. Объектно-ориентированное проектирование, расчет и выполнение разверток трехмерных изделий в AutoCAD и Mechanical Desktop. // Рекламно-техническая документация. ЕМТ R. 2002.

127. И.И. Стародубцев, Б.В. Авдеев, А.П. Скибин, П.Е. Новосельцев. / Разработка формующего инструмента для изготовления несимметричных кабельных оболочек с использованием пакетов STAR-CD и ANSYS. // Информационные технологии, в печати.

128. И.И. Стародубцев, Б.В. Авдеев, А.П. Скибин, П.Е. Новосельцев. / Разработка формующего инструмента для изготовления несимметричных кабельных оболочек с использованием пакетов STAR-CD и ANSYS. // Деп. в Информэлектро, 2003, №3-эт-2003.