автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Гибкая автоматизация экспериментального машиностроения

Московский ордена Ленина, ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамен» государстве! шый технический университет

, им. Н.Э. Баумана

На правах рукописи

УДК 621.002: [658.52.011.56+681.51+658.516 ]

ДУКАРСКИЙ Святослав Мееровкч

ГИБКАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

05.13.07— .автоматизация технологических процессов

и производств (в машиностроении) 08.00.20 — стандартизация и управление качеством продукции

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук в форме научного доклада

Москва—1994

\

Работа выполнена в Российской научной центре «Курчатовский

институт»

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Волчкевич Л.И. доктор технических наук, профессор Назаров В. В. доктор технических наук. ст. научи, сотр. Шапаеэ П. А.

Ведущая организация (предприятие) :

Институт машиноведения ин. А.А!. Благонравова РАН

нии специализированного Совета Д 033.15.04 по присуждению ученых степеней доктора технических наук Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана по адресу: 107005. г.Москва, 2-я Бауманская ул. , 5.

С диссертацией в форме научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана.

Защита

Диссертация в форме научного доклада

Ученый секретарь специализированного Совета к. т. и. . доцент

'

Б. А. Усов

1. ОВИЛ Я ХАРАКТЕРИСТИКА ДИССЕРТАЦИИ 1. 1. АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ Совершенствование машиностроении связано, главным образом, с то организационно-технологической перестройке* и повышением уров-!я автоматизации. Его эффективность определяется также способности быстро реагировать иа постоянно изменяющиеся потребительские апросы я требования, то есть гибкостью. Высокая гибкость является ажнейшим показателем совершенства экспериментального машинострое-!ия, для которого характерны широкая номенклатура и единичный или елкосерийный масштаб производства.

Создание или совершенствование машиностроительного производева осуществляется путем его проектирования и реализации проекта, роектирование можно условно разделить на 3 стадии: концептуальна, структурное и параметрическое (реализационное).

Стадия концептуального проектирования, будучи начальной и ос-овополагающай, оказывает решающее влияние на все последующие стали работ. Наиболее сложные требования к концептуальному проекту редъявляет экспериментальное машиностроение, так как оно нуждает-я в максимально возможной гибкости, универсальности и обладает «устойчивыми характеристиками. Под концепцией совершенствования роизводственно-технической системы (ПТС) следует поникать принци-иальные решения по ее совершенствованию и, вместе с тем, систему эглядов на это совершенствование. Эти понятия определяют степень етализации, состав и содержание концептуального проекта, содержа-ие процесса концептуального проектирования.

Указанные обстоятельства придают актуальность работам по фор-ированию и практической реализации методов концептуального проек-йрования гибкой автоматизации экспериментального машиностроения. 1.2. ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ Целью исследования является повышение эффективности экспери-антального машиностроения путем его совершенствования на основе азработанного автором я примененного на практике метода концеп-уального проектирования его гибкой автоматизации, полагая при ток, что эффективность экспериментального машиностроения опреде-яется, главным образом, сокращением сроков проектирования и про-зводства изделий. Этот метод построен таким образом, что может ыть основой эффективного совершенствования других подотраслей ашиностроения. Он может быть использован целиком при комплексов автоматизации производства и служб его технического обеспв-

чекяя • жди -могут быт* «сподъаованы -его компоненты при ращении локальных задач автоматизации.

1.3, ОБЪЕКТ И ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ Объектом научных исследован»* х разработок является эксперя-ментальное машиностроение, специализированное на разработке .« изготовлен*« экспериментальных установок (стендов) и образцов объектов новой техник*.

Для него характерны ширская номенклатура язделиК (исчисляемая десятками * сотнями тысяч), единичны! (20-40% номенклатуры) я мелкосерийный масштаб производства (средник тираж сборочных единиц до 10, деталей - до 50 от. в партия), нестабильный характер производства (в среднем ЭОХ объема производства составляет экспресс-заказы, я характеристик* заказов часто изменяются). Задача его совершенствования состоят в том, чтобы, развивая индустриальные методы проектирования я производства, сохранить их высокую гибкость. Объем производства предприятий и цехов, ккеххцих указанные характеристики, составляет не менее 1/3 общего объема машиностроительного производства.

Предмет исследования к разработки: методы исследования экспериментального машиностроения как объекта совершенствования на основе гибкой автоматизации и концептуального проектирования гибкой автоматизации экспериментального машиностроения, практическая реализация и внедрение упомянутых методов.

Методы исследования: исследование операций, системный анализ, теории классификации, надежности, математической статистики, графов, аналитическое к киитациокное моделирование, линейное я динамическое программирование, основы построения экспертных систем.

.1. 4. СТЕПЕНЬ РАЗРАБОТАННОСТИ ПРОБЛЕМЫ Богатая практика создания я совершенствования машиностроительных производств сопровождалась развитием теоретических положений по веек аспектам их концептуального проектирования. Эти положения развиты благодаря фундаментальным научным работам отечественных и зарубежных ученых*. В этих работах в достаточной мере отработаны

Непякина П. Н., Бузако Яж. , Булгакова А. А., Васильева В. С. , Волчювкча П. И., Горанского Г. К., Грувера К.. Дружинина Г. В., Киселева Г. А. , Кьюсака Э. , Макарова И. И. , Митрофанова С. П., Пономарева К. В. , Сатановского Р. Л., Солокенцева Ю. М., Трапезникова В. А. , Хартли Дж. , Черпзкова Б. И., Шпура Г. и др. 2

удержание * последовательность операций концептуального проектя-юваняя.

Вместе с тем, не был решен ряд проблем достижения к обеспече-[яя высоко» эффективности результатов перестройки машиностроения: ie была учтена специфика экспериментального машиностроения, в ток [ясле специфический экономический эффект его совершенствования -:окрашеняе сроков выполнения работ; в известных концепциях основ-ые нногофакторные показателя совершенства ПТС (гибкости, уровня 1Втонатязацяя, степени интеграция я др. ), как правяло, не приветны к интегральных критериям, что затрудняет использование их в >асчетных соотношениях, например, в соотношениях с показателями |ффектквностя ПТС; не решены вопросы оптимизации (по критерию нак-гииальной эффективности) соотношения показателей совершенства ПТС, :то снижает в конечном счете эффективность их усовершенствования, i нередко вовсе не дает ожидаемого эффекта; концепции зачастую ос-гованы на несбывающихся прогнозах развития техник* к технологии [ашиностроения.

Анализ концепций интегрированной гибкой автоматизации нашино-:троительных производств по таким модным типовым проектам, как ¡SPRIT (Европейский союз) я ICAM (США) показал, что они пока еще ie могут служить концептуально-нормативной базой современных ком-[лексно автоматизированных гибких производств машиностроения.

Практическая реализация выводов концептуального проектирова-1ня в виде автоматизированных ПТС скромнее, чем теоретические раз-1аботкк. В отечественном машиностроении можно насчитать единицы :окплексно автоматизированных гибких производств, да и за рубежом :х сравнительно немного, хотя имеет место несколько таких автома-изированных предприятий я цехов (фирм Yaraazake и Fanuc в Японии, понской фирмы Mazak в Великобритании, фирмы Kerner und Kolb а ермании и др. ). Следует отметить, что достигнутые практические 1взультаты, как правяло, уступают по показателям совершенств1 я ффективностя проектным реиеняян.

1.5. НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ И ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА

ЗАЩИТУ

Автором предложен, обоснован я практически реализован метод юнцептуального проектирования гибкой автоматизации ПТС экспери-ентального машиностроения, имевший существенные отличия от из веских. Он учитывает такие особенности экспериментального машиност-оення, как широкая номенклатура изделий, единичный или мелкосе-

риВный масштаб их производства, нестабильные производственно-технические характеристики. Используемые показатели совершенства ПТС (гибкости, уровня автоматизации, степени интеграции) представлень в нем как интегральные количественные критерии многофакторной у вероятностно« природа. Эти критерии таковы по физической сущности, а не являются абстрактными результатам* сведения многомерного про-пространства признаков к одномерному. Он учитывает объективную необходимость поддержания определенным соотношения показателей гибкости и уровня автоматизации ПТС по критерию ее максимальной эффективности. В нем используются количественные описания конструктивных х технологических характеристик объектов проектирования и производства (изделий, средств технологического оснащения и т.д.).

Важный свойством данного метода является сравнительная простота используемых математических соотношений, что удобно на стадии концептуального проектировании при сопоставлении и выборе вариантов гибко автоматизированных ПТС.

Данный метод сопровожден двумя важными дополнениями, разработанными автором, обеспечивающими его практическое применение: методом исследования ПТС как объекта совершенствования на основе гибкое интегрированной автоматизации, системами классификации изделий, конструкторских и технологических документов и рядом других классификаторов технико-экономической информации.

Разработки выполнены для граничных условий применения, обусловленных современным состоянием техники и технологии машиностроения.

На защиту выносятся:

1. Особенности метода концептуального проектирования гибко автоматизируемых ПТС экспериментального мапиностроения

2. Методы количественной оценки совершенства ПТС экспериментального машиностроения по основным показателям - гибкости и уровня автоматизации. Обоснование достижения максимальной эффективности совершенствования ПТС экспериментального машиностроения при определенных (рациональных) соотношениях показателей их гибкости и уровня автоматизации.

3. Методы автоматизированной классификации предметов, орудий и процессов труда в ПТС как инструмент количественной оценки совершенства этих систем, решения комплекса задач их совершенствования и распространения реаений на аналогичные ПТС.

4. Практическая реализация метода концептуального проектиро-

вания ПТС экспериментального машиностроения к концептуальных проектов. разработанных посредством этого метода. Комплекс автоматизированных систем, реализующих упомянутый метод, я используемых на последующих стадиях создания, внедрения и эксплуатации ПТС.

1.6. РЕАЛИЗАЦИЯ И НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИИОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЙ

Положения предложенного автором метода концептуального проектирования гибкой автоматизации экспериментального машиностроения и концептуального проекта реализованы в интегрированной машиностроительной слстехе (ИКС) КАПРИ, созданной в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова. В 1987 г. успешно проведены государственные испытания этой системы. S настояиае вреня указанный метод применяется в Российском научном центре «Курчатовский институт» (бывш. Институте атомной энергии «м.И.В.Курчатова) при создания так компьютеризированного интегрированного производства (КИП) наукоемких изделий.

Локальные системы «атгонатизации, реализующие отдельные положения упомянутых метода и концептуального проекта, переданы свыше 40 предприятий и организаций различных подотраслей машиностроения, имеющих большое народнохозяйственное значение.

Научные положения диссертации включены в комплект норнативно-котодических документов по созданию, внедрению и эксплуатации компьютеризированных интегрированных производств машиностроения, разработанных (при участии автора диссертации) по заказу ГКНТ и Научно-промышленного союза СССР в 1991 г. , Миннауки, Союза промыш-пеннико.8 и предпринимателей, Инженерной академии России и Международной инженерной академии в 1993 г.

В виде документов -«Техническое предложение по КАПРИ», Оскизный проект системы КАПРИ» и монографии «Концепция гибкой 1вт0матизации экспериментального машиностроения» научные положения тереданы более 300 организаций и предприятий машиностроения.

Как явствует из более поздних публикаций, научные положения аиссортации нашли немало последователей.

1.7. АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Результаты работ опубликованы в периодических научно-техниче-;ких изданиях в более, чем 60 статей и докладов.

Основные положения диссертации были доложены на S международных конференциях и симпозиумах, в том числе на X Конгрессе IFAC в !юнхене (1937 г. ), симпозиуме IFAC/IFIP/IMACS/IFORS по проблемам ¡оботизации и ГПС в Суздале (1986 г.). двух американо-японских

симпозиумах по гибкой автоматизации производства (1986, 1990 гг.). Первой международной конференции-выставке по международным стандартам в проектировании и производстве в Носкве (1992 г. ); на более, чем 20 всесоюзных конференциях, симпозиумах, совещаниях, в ток числе Всесоюзных совещаниях «Проблемы управления» в Ереване (1933 г.), Алка-Ате г.) к Ташкента (3.989 г.), конференциях

по гибкой автоматизации производства и робототехнике в Минске, Одессе, Каунасе и др. , конференциях по классификаторам в Москве и Харькове.

Диссертация обсуждена и рекомендована к защите на научном семинаре специализированных подразделений Российского научного центра «Курчатовский институт» (РНЦ КК) * Научном совете Института высоких технологий экспериментального машиностроения РНЦ КИ.

2. ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ 2. 1. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЙАШИНОСТРОЕНИЯ

Анализ экономического эффекта результатов научных исследований к разработок экспериментальных установок (стендов) и образцов объектов новой, техники во взаимосвязи с затратами на инженерное обеспечение упомянутых исследований х разработок показывает, что эффективность инженерного обеспечения определяется, главным образок, не внутрихозяйственный эффектом в НИИ к КБ, а эффектом внедрения результатов исследований и разработок в народное хозяйство [8, 34, 37. 53, 60].

Таким образом» высокая эффективность экспериментального машиностроения определяется, в основном, минимальными сроками выполнения заказов на инженерное обеспечение научных исследований и разработок [24, 37, 59, 60], что способствует ускорению их проведения и внедрения кх результатов.

Проведенный анализ зависимости сроков выполнения научных заказов от их трудоемкости [24, 37] выявил несовершенство проектных к производственных подразделений НИК и КБ. Внедрение индустриальных методов проектирования и производства в экспериментальное машиностроение дало ему возможность выполнения сложных к масштабных задач Вместе с тем, существенно возросли сроки выполнения сравик-тельни колких задач, составляющих большую часть номенклатурных потребностей НИИ и КБ, вследствие снижения гибкости и оперативности опытно-конструкторских подразделений и опытных производств. Экспериментальное машиностроение сталкивается также с проблемой кадрового обеспечения ввиду социальной непривлекательности множества

используемых в нем профессий (конструкторов, технологов, рабочих станочников и т.д.).

Совершенствование экспериментального машиностроения и устранение указанных недостатков и трудностей должно обеспечить гармоничное сочетание высокой гибкости, присущей лабораторным масштаба« инженерного обеспечения научных исследований и разработок, и индустриальных методов проектирования и производства.

Под руководством автора разработан метод исследования конструкторской и производственной деятельности в экспериментальном машиностроении как объектов совершенствования на основе автоматизации (24, 37].

Учитывая нестабильность и вероятностный характер показателей проектирования и производства в экспериментальном машиностроении, необходимо проведение систематических исследований этих объектов. Fla базе алгоритмов указанного метода разработаны и внедрены автоматизированные системы анализа конструкторской к производственной деятельности (соответстпенно, асакр и асап) [24, 27, 31, зя, 34, 3S, 37]. Посредством этих систем производится непрерывное исследование указанных видов деятельности, как объектов автоматизации, с представлением результатов в виде, удобном для принятия решений по совершенствованию этих видов деятельности. Эти результаты дают возможность выявить наиболее эффективные направления совершенствования проектирования и производства и рациональную последовательность работ по их совершенствовании. АСАКР и АСАП дают возможность непрерывно получать основные характеристики проектной и производственной деятельности в виде средних величин за заданные промежутки времени, их вариации, дисперсии и гистограммы распределения отклонений от средних величин.

Впоследствии автоматизация продпроектных исследований для :оздания гибких автоматизированных производств стала довольно нироко применяться на практике, и нашла отраженно в рекомендациях то созданию таких производств [37, 44, 46, 47, 49. 64].

На рис. 2. t показаны направления совершенствования ПТС экспериментального машиностроения. Оно иноет целью сокращение сроков зыполнения заказов {тзаказа) путем уменьшения суммарных времен зстановок по различным причинам (ГГ0) и производительной работы (£ТП) • Из рисунка видно, что основные практические направления со-зериенствования в упонянутых выше граничных условиях: параллельно-последовательное выполнение операций, повышенно гибкости и уровня

уыхнышш:

!

вазолаозАЯИЕ дополнительных ресурсов повышение гибкости птс повышша ароязводцтЕльност ГРУДА И ТЕХНСРШВ шрала1ш0-п0с- шоштша вышитое опшшй

эффект. пшшлешг

ст. не.

ОПШШЯЯ: -оеъш шага

РЕСУРСОВ, -ЕРОФПХЕОНШШЙ

падготош ш?со-вш.

-ОЕЪШ ШПРШЬ-

шл тетрод

-шпабнаьшхяь

потребностей

эффект: эттштшш: ЕС,

ортавнзашоннш леры

огршчша

-Н1АКН1 'УЗКИХ' ШИВЕРОШЕОХ

В 0РГША1

нетеграш2

годов ОБЕСПЕЧЕНИЯ

бгрдачрза

-ШШЧШШ П7А-НОСТЦ,

-гочпаш инпг-

рита в тот-

бзстм_

ШШПШШ2

(ш>шг юкш-взн соспдасг тс

и

СГРШРЕЕШЙ

-овьем иотсоа,

-ПШЧШЕ В7А-восш.

-зга?шльш 01-

шсвисть т, ст 1

уменьшение

шшам>шшш

труда

'огрАЯГЕнаа ~ -9шэт1сш ка-юдаосгсв персонала.

-ПРОФГССЕСШЬЙОа поясювш шрсо-1ЕШ._;

улучшение использований оборудования

ОГРАНИЧЕННА -ШЕТАЬИЛЪКОСТЪ ПОТРЕБНОСТЕЙ -ТРУДНОСТИ «с

Автоштащш проязвоасгвеннсй деятельности

ОГРАЕйЧШНй ' -ОБЪЕМ РЕСУРСОа -1ЫШШЗЖ ТРУДНОСТИ,

ЗШСШЮСП> Э ОТ А

I

эффект: уменьшение П.

ограничение -объективная последовательность операций,

■ншгая "узкяг

пест в процессах, -професошааыюй подготовка персонала.

Рис. 2.1. Основные направления повышения эффективности ПТС экспериментального машиностроения А - уровень автоматизации, Э - эффективность

втоматизацхи ПТС.

Предложен алгоритм расчета ориентировочной продолжительности ^ процесса создания 1-го изделия, содержащего совокупность парал-ельных и последовательных операций [37, 47].

ш

« Е

Р

х=1

Е ах1

► Е 1-^1 • <1> 1 I ах1|иах

десь: трудоемкость х-8 операции j-гo процесса; а ,-

оличество исполнителей х-й операции; р - количество операций ;3-го

роцэсса; j - <1___п> - множество последовательных локальных

роцессов. из которых <1. . . т> локальных процессов содержат араллельные операция, выполняемые бригадным методом, а остальные в+1..,п> - закрепленными исполнителям*.

Заказ на создание N изделий ' может содержать Н изделий, оздаваекых параллельно, и остальные - последовательно. Общее ремя выполнения заказа будет:

. ,М N

Т = 'шах \ ^ * (2)

1 шах

В уравнениях (1) » (2) не присутствует продолжительность не-эоизводительньгх простоев, которая арифметически суммируется с Т^.

Анализ процесса создания изделия показывает, что его продол-ительность зависит ог гибкости и производительности операций, а эоизводительность операций, в свою очередь, от уровня их автома-1зации [14, 23, 37]. Нижняя оценка продолжительности процесса зжет быть выражена уравнением связи условно независимых случайных гяичин Ь, Р и А:

Т = (Ь, {(Г). <р(А)1. (3)

1есь: Ь - трудоемкость процесса создания изделия, Р - показатель [бкости, А - показатель уровня автоматизации. Это уравнение отра- ' 1ет стратегию повышения эффективности экспериментального нашино-•роения - гибкую автоматизацию.

2. 2. ГИБКОСТЬ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕН

Гибкость - одна из важнейших характеристик экспериментального шиностроения. Качественно гибкость означает способность легко меняться, умело и быстро приспосабливаться к новым условиям к ¡стоятельствам (77], Существует множество определений гибкости

Т

ПТС и катодов расчета параметров, характеризующих эту гибкость [37]. Гибкость ПТС - многоаспектное понятие (37, 54, 85, 86, 8,9]. Организационно-экономические и технологические характеристики ПТС, определяющие требования к ее гибкости, составляют внушительный перечень из 14 групп параметров, подверженных постоянный изменениям [65].

Гибкость ПТС определяется изменчивостью условий ее функционирования и ответной способностью к изменчивости системы для обеспечения выполнения ее целевой функции. Изменчивость системы может проявляться в глубине и скорости изменений, трудоемкости проведения изменений, нечувствительности к случайным изменениям условий функционирования, адекватности изменений системы изменяющимся условиям и т. д.

Математическое выражение функциональной зависимости показателей гибкости и эффективности ПТС удобно для решения, когда гибкость представлена в виде интегрального критерия, учитывающего все ее аспекты.

Ввиду многофакторной природы гибкости возможны три способа ее количественной оценки:

-оценка гибкости ПТС в многомерном пространстве признаков;

-сведение многомерного пространства признаков к одномерному посредством вычисления и использования интегрального признака;

-выявление интегрального признака, который по физической сущности имеет многофакторкую природу и зависит от полного множества упомянутых признаков.

Первый способ оценки весьма сложен и трудоемок, поэтому на стадии концептуального проектирования обычно не находит применения. Попытки количественного определения гибкости одним интегральным критерием [62. 74, 90] были основаны на использовании нестрогих. пибо неполных количественных данных. Шзэтому на практике они носили, в основном, иллюстративный характер. Для количественной оценки гибкости ПТС автором применен третий из упомянутых выше способов.

Существует одна общая черта гибких ПТС независимо от определения понятия гибкости: сохранение в заданных пределахих производственно-технических характеристик при воздействии на них различных изменяющихся условий функционирования (изменение производственной программы, окружающей среды, качества сырья и средств технологического оснащения и т.д.). Многообразие изменений состо-

яиия ПТС можег быть уменьшено вследствие обоснованной стабилизации отдельных требований, предъявляемых к ней, например, стабилизации плановых сроков производства и показателей качества готовой Продукции, используемых трудовых ресурсов.

Это общее свойство гибкости дает основание провести аналогию по физической сущности между этим свойством и понятием надежность. Применение понятия надежность как эквивалента понятия гибкость дает возможность: учесть все факторы гибкости, анализировать поэлементно влияние факторов гибкости и синтезировать системы заданной гибкости проектным путем, устранить различие толкований гибкости, применить хорошо развитый математический аппарат теории надежности при проектировании гибких ПТС, количественно оценивать гибкость интегральным критерием и одкозвачно определять связь этого критерия с эффективностью системы [13, 17, 18]. Таким образом, предложенный показатель гибкости ПТС - это по существу интегральный показатель ее надежности при заданных диапазонах допустимых измене;-^ий условий ее функционирования [15, 17, 18, 20, 21, 22, 25, 26, 37, 47). Этот показатель учитывает техническую, технологическую я организационную надежность системы. Вероятность безотказной работы ПТС за определенный промежуток времени характеризует вероятность ее производительной работы в заданной диапазоне изненений еа технического, технологического и организационного состояний. Среднее время наработки на отказ может означать статистически среднее йр'емя до моиентов технических отказов, технологических переналадок я остановок по организационным причина«. Соответственно, среднее время восстановления учитывает но только времена ремонтов оборудования, но также переналадок и устранения простоев по организационным причинам. Эти показатели надежности функционально связаны между собой через закон распределения плотности вероятности безотказной работы ПТС, что дает интегральную оценку гибкости.

Гистограмма распределения относительной трудоемкости создания групп конструктивно к технологически подобных изделий (рис. 2 2), Отражая вероятность создания этих изделий, учитывает две основные грани гибкости ПТС: способность выполнения технологических требований и трудоемкость выполнения этих требований.

В общем случав гибкость ПТС может быть оценена без предварительного определения диапазона изменения условий ее функционирования, т. е. может быть оценена потенциальная гибкость системы (например, по наличию избыточных функциональных, технических и инфо-

X тру8оси»осщц

38 ГТ~1

30

и 28 12

в

0'

83 ЗВ

Ряс.2.2. Относительная трудоемкость создания групп изделий

рмаиионкых средств [65, 71, 75]). Однако, наличие потенциальных резервных возможностей, закладываемых в проектируемую ПТС, не может обеспечить адекватную гибкость.

2. 3. уровень лвтонл ти 3л них производственно-технических систен

Наряду с совершенством технологических процессов к гибкостью уровень автоматизации является показателен прогрессивности ПТС. В инженерной практике нашло применение множество разнообразных способов оценки уровня автоматизация к его показателей [37, 57, 70, 72, 78, 82]. Они учитывают, в основном, высвобождение работников от выполнения с использованием ручного труда различных производственно-технических операций и связанное с этик повышение производительности их труда. Однако, этим не исчерпывается прогрессивное воздействие автоматизация на производственно-технические процессы.

Показатель уровня автоматизации ПТС должен учитывать степень достижения основных целей автоматизации: повышение производительности труда, улучшение качества продукции и улучшение условий труда. Поэтому автором предложено дополнить известное определение уровня автоматизации показателями, учитывающими эффективность результата совервенствования на основе автоматизации.

Показатель уровеня автоматизации 1 удобно выражать в виде от-шанхя приведенной (к базовому варианту) трудоемкости автоматизи-ванных операций Ьд к общей приведенной трудоемкости всех опера-& 1. 17в]:

Ь. ш

* " ' «>

от показатель широко применяется на практике в машиностроения, есь: - Ь1а/ Ь - относительная трудоемкость 1-Я автоматизи-

аакной операции (1 • ~Г[ ¡5}; приведенная трудоемкость 1-й

п

ерация; Ь • Г Ь,; Ъ, - приведенная трудоемкость 1-й операции 1-1 1 1

- I, П! <1. . . Ш> С <1. . . П>).

Приведение трудоемкостей к базовому варианту а виде неаатома-зированной ПТС осуществляпт для унифицированной оценки уровня гоматизации на разных стадиях процесса автоматизации [37, 76].

Эффект автоматизации может быть учтен предложенным автором эффициентом эффективности а^ [31, 32, 36, 37, 42. 46, 47]:

зффициент эффективности 1-й операция а^ - 1, если планируемый Ьект ее автоматизации достигнут в полном объеме (иля при пре-фитеяьяой проектной оценке А); а^ - О. если эффект не возник. В ;алькых случаях О <. а^ < 1. Наиболее простой является линейная «scHK-ocTb. а^ от эффекта Э-^: - э^ / эп? , где - заданный >е кто.* аэтоматкаации эффект.

Для операций, »атакахя&сщвк которых должна обеспечить получа-I комбинированного эффекта, простейшая форма зависимости а^ от ¡пени достижения этого эффекта аыглядит так:

э. + э*. + э ,*'

а--i-к-h-- . (б)

* * » » 4

(Э + Э + Э ) ,

turnt X.

|сь: Э^, Э^, Э^ - фактически, достигнутые вследствие автокатиэа-! эффекты трех видов; (Э + Э + э ) j. - плановый комбинированный >ект автоматизации i-й операции. Сложение эффектов скалярное, и удается их выразить одной нерой, * векторное в иных случаях.

Следует икеть в виду то, что автоматизация ПТС имеет экономя-^

чески обоснованные пределы, устанавливаемые предельно допустимы) сроком окупаемости затрат на автоматизацию [3, 5, 6, 7, 24. 37, 82]. Предельно допустимая по экономическим соображениям оснащенность ОТС средствами я системами автоматизации для каждой ступаю совершенства технологического процесса может быть определена проектным путен а предоставлена в виде типовых проектов автоматизации (ккенуекых рациональными объемам* автоматизация (3. 6]). В окрестностях предельной оснащенности ПТС средствами к системами автоматизации уровень автоматизации может быть выражен уравнением {5, 6, 37, 46, 47]:

А - Е Ш I Е в*. (7) .

1-1 1-1

где п - перечень средств я систем автоматизация по упомянутому проекту; в - перечень внедренных средств ■ систем автоматизации: (31 - весовой коэффициент эффективности 1-го средства хлх системы автоматизации (определяется при разработке проекта).

2. 4. РАЦИОНАЛЬНОЕ СООТНОШЕНИЕ ГИБКОСТИ X УРОВНЯ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ

На нынешнем этапе развития технология я автоматизации машиностроения (несмотря на заметные достижения в областях автоматизированного проектирования, создания х внедрения очувствленных адаптивных роботов, искусственного интеллекта к т. д. ) существуют объективные пределы совместного эффективного повышения гибкости я уровня автоматизации [8. 17, 18, 24. 31, 32, 34. 35, 37, 42. 47, 56, 57, 63, 80, 84]. Это означает, что с росток уровня автоматизация возникает такое организационно-технологическое состояние ПТС, когда гибкость системы начинает снижаться я достигает уровня, который делает повышение уровня автоматизация неэффективным, или затраты на поддержание прежнего уровня гибкости превышают эффект от повышения уровня автоматизации.

Известная в машиностроении 2-керная диаграмма эффективных областей автоматизации в координатах номенклатура - партионность изделий [56. 57, 63] указывает на то, что с ростом уровня эффективной автоматизации ПТС наступает предел, когда ее гибкость снижается. Взаимосвязь показателей уровня автоматизации я гибкости с учетом истории развития средств и систем автоматизация также подтверждает зто положение [84].

На основания анализа совокупного влияния на основной показатель эффективности экспериментального машиностроения - сроки выполнения заказов на проектные и производственные работы - разработаны 3-мерные диаграммы эффективных областей гибкой автоматизации проектирования и производства [17, 18, 20, 22, 37, 47]. Образец такой диаграммы представлен на рис. 2.3.

Упомянутое выше противоречив между показателями гибкости я уровня автоматизации возникает в окрестностях границ эффективных областей автоматизации на указанных 2-х и 3-мерных диаграннах. Здали от этих границ повышение уровня автоматизации ножет сопровождаться эффективным повышением гибкости ПТС.

Структура ПТС как объекта экономической оптимизации представ-1ена на рис. 2. 4 в виде последовательно функционирующих блоков [20, 22, 25, 37, 47, 71]. Здесь: ©0, ву ... в - среднее время за-таздывания снабжения (в0) и выпуска продукции относительно плано-зых сроков; Эд, Зп " стоимость продукции (производимой

! единицу вренени) на входе и выходе блока; " ресурсы,

¡спользованные на производство а каждом блоке; Н1> . . . Нп - потери >т случайных возмущений; и(5пбп) " Функция потерь от нестабильнос-•и; . .. К - показатели гибкости блоков системы (вероятности ¡езотказной работы при заданных условиях функционирования). В ПТС 1кспериментального машиностроения все эти блоки интенсивно функ-[ионируют, влияя друг на друга и на систему в целом.

Каждый блок находится под воздействием двоякого рода возму-[ений. С одной стороны, на входе каждого (к-го) звена имеется оп-еделенный уровень дефицита ^^ зависящий от нестаби-

ьности предыдущих блоков; с другой, на блок влияют собственные нутренние возмущения Н^. Затраты ресурсов каждого (к-го) блока, лияюшие на себестоимость продукции, зависят от вариантов их ис-ользования, т.е. = (Г^). Необходимо обеспечить такую тг }-ость блока Р^, которая бы в максимальной степени компенсировала кономически вредные последствия указанных факторов нестабильно-ти, то есть способствовала снижению ву, и возможной минимизации Минимальные экономические потери в системе обусловлены рапно-ер1!ык ресурсным резервированием по выходному дефициту блоков 71]. Иными словами, гибкость системы максимальна при равенство Г к=.--= [20. 22, 25. 37, 47, 71. 75]. Информационен пропускная способность такой системы 'является наивысшей также ри равенстве информационной пропускной способности упомянутых

Ряс. 2.3. Области эффектявного производства деталей посредствок ПТС различных гибкости и уровня автоматизации

Рис. 2. 4. структура ПТС как объекта экономической оптимизации

блоков [2, 3. 4, 7, 37].

При решении вопроса о рациональном соотношении показателей гибкости и уровня автоматизации следует отдавать предпочтение максимально достижимой гибкости. Получив максимально достижимые показатели гибкости последовательно функционирующих блоков ПТС, следует выбрать минимальный из достигнутых и снизить до его величины показатели других блоков, отказавшись от некоторых мероприятий яо повышению гибкости, как экономически нерациональных в масштабе еж* стемы. При этом, вероятно, изменятся рациональные соотношения мея-ау показателями гибкости и уровня автоматизации отдельных блоков, но даст возможность повысить их уровни автоматизации.

Исходной информацией для выполнения операций концептуального троектиравания ПТС являются гистограммы относительных трудоемкос-гей проектирования и производства групп конструктивно и технологи-юски подобных изделий (рис. 2. 2) для каждого блока системы. Они, ю существу, представляют собой гистограммы распределения плотности вероятности безотказной работы каждого блока по группе техноло--ических условий функционирования. Указанные гистограммы могут 5ыть получены в процессе предварительных исследований объектов 9в-•оматизации посредством упомяну!ых выше систем АСАП и АСАКР.

Выбор общего диапазона изменений условий функционирования шоков может быть выполнен двумя способами: выбор обшей части для юех диапазонов, когда &С £ ДС^; выбор такого диапазона, в который •кладывается диапазон каждого блока, т.е. ДС^ 5 ДС [37].

Для сопоставления гибкости блоков распределение плотности ве-оятности безотказной работы каждого блока в зависимости от усло-ий функционирования следует приводить к равномерному, но с сохра-

ненаем величины энтропия этого блоха [37, 42]. Энтропия j-ro блока Hj определяется законом распределения плотности вероятности его безотказно! работы f ^ от условак его функционирования С^ в диапазоне ЛСу которых можно путем ступенчато! аппроксимации разбить на-п дискретных 1-х: поддиапазонов (1 • 1, п):

Hj -log , (8,

tt

AC, - £ С, . (8)

3 i-1 1

При равномерном распределении f^ .•

Н^ - Ход ACj . (10)

1ш 1 / acJ - l / <11)

гд» &c" • Bj - диапазон изменен»* условии функционирования j-ro блока пря эквивалентном равномерном законе распределен»* плотности вероятности безотказно! работы (гябкостя) с энтропяе! реально функционирующего блока: Г®^ - const - показатель гибкости j-ro блока в лвбок состояняхж при равномерном законе «• распределения. Диапазон в^ можно назвать информационно! способность» j-ro блока.

Пря выравнив&няи дхапазоноэ изменения услови! функционирования блоков показатель гябкости j-ro блоха в диапазоне Дс F® « АС * - AC / »j . (12)

Любо! функциональны! блок ПТС может быть представлен в виде одного переналаживаемого комплекса; группы комплексов (оборудования я обслуживавшего персонала), кажды! яз которых смеет одну наладку яз множества наладок; группы переналажяв&емых комплексов или Комбинация яз трех вышеупомянутых- Анализ показателе! технологической гябкостя (вероятности безотказного" вылолкеняя технологических требований) трех упомянутых структур, необходимо! относительно! производительности я коэффициента технического использования показал совокупное преимущество 3-! структуры (17, 20, 22, 26, 37, 47]. Этот аналяз подтвердил вывод, что в условяях многономен-клат>экого мелкосерийного (индивидуального) производства эффективен переход от узко! специализация технологического оборудования к универсальным производственным комплексам яли комплексам широкого профиля. Подобны! анализ проведен также для складов я накопителей. Рациональное соотношение показателе! гябкостя я уровня авто-

матизации может быть определено при концептуальном проектирования на основания обобщенных данных по типовым дискретным состояниям оснащенности ПТС средствами и системами гибкой автоматизации.

Если зависимость среднестатистического временя переналадки оборудования от уровня автоматизация имеет экстремальный характер с четко выраженным минимумом, то пределом повышения уровня автоматизации может служить минимально достижимое время переналадки. Если это время монотонно уменьшается с ростом уровня автоматизация, то следует обратить внимание на зависимость от уровня авто-матязации величин среднечасовых убытков от непроизводительных остановок и среднечасовой прибыли от производства изделий на этом оборудовании (рис. 2. 5).

Рациональное соотношение гибкости и уровня автоматизации ПТС по критерию суммарной эффективности при наличии огранячеййя (стабилизации обьема) трудовых ресурсов может быть установлено посредством решения уравнения неравенства:

с__ X Т 3 С (Т - Т ). (13)

пп пп п * пп v '

где Спп" среднестатистическая величина убытков за 1 ч простоя ПТС; Сп - среднестатистическая величина прибыл* за 1 ч производительной работы ПТС; Т - базовая величина планового ресурса рабочб'го вренени в ч (снена, сутки, рабочие неделя, месяц, ГОД) ; Тпп - суммарная величина простоев ПТС в базовый период времени (в ч).

По определению показателя гибкости F Тпп « f(F). Также по определению показателя уровня автоматизации к Сп - ¥>(А), если такой эффект достигнут вследствие автоматизации блока (звена) ПТС. Спп Убывает не только потери производства продукция, но также затраты, связанные с ремонтом, переналадкой и т. д. Практика показывает прямую зависимость этих потерь от уровня автоматизации [55]. Так, потерн от простоев универсальных станков, станков с ЧПУ, обрабатывающих центров и единицы оборудования в ГПС находятся в соотношении 1 : 4,3 : 10 : 21,4 [83]. Поэтому Спп ■ С (i ).

Обычно суммарное время простоев выражают в виде доли планово-вого ресурса рабочего времени: Rnn - тпп/ т> ГД0 т " const, а убытки от простоев - в соотношении с прибылью от производства: Кпп " Спп^ Сп' Тогла уравнение (13) преобразуется в следующее:

кпп 3 <1/Rnn> - <14>

Так как Rnn - функция гибкости, а Кпп - функция уровня автоматизации, то рациональное соотношенеие нежду показателями гибкости и уровня автоматизации может быть выражено уравнением неравенс-

1. Автоматизация произвовительных операции ПТС. С»

Си

С» См

=Г

V

7

г

2""

Си —прибыль з» 1ч произбо— витальной работы 1—ео класса оборудование ПТС. А» —показатель уровня. автоматизации 1—ео класса оборуЗойания ПТС. (ь. А1 А. А 2. Автоматизация операций изменения состоянии ПТС.

2.1 Экстрекальная зависимость продолжительности остановок от уровня абтомати заци и.

(ИТ,),—сугскарная проволжите— львость остановок 1- го класса оборудования за базовый период Т работы ПТС. №Х)и-ицнииальаая су пиарная продолжительность остановок А». -рекоиенЭуекьт цахси-кальвыи уровень абто-А. и А«. А. А иатизаиии ПТС

2.2 Мовотонвав звбцсиность проболзкительности остановок от уровня автоматизации.

ЕТ. _

С.

ЕТ

(ги

(хл;]и

СЕТ.),

С.

п.

А. А . А. А .

С« -стойкость восстановления произвовительаоъ работы 1—во класса оборубобания за 1ч оста-водки ПТС (включая убытки от перерыба производительной работы)

Рис.2-5- Границы эффективного применения автоматизации ПТС экспериментального машиностроения

твои в (A) a 4(F). Здесь в (А) • CW/ *>W * 4(F) - (Т /£ (F)] " 1-Важнейшими данными, необходимыми для определения гибкости ПТС и решения задач рационального соотношения гибкости ■ уровня авто-тизацяи. является распределение на группы продукции, создаваемой а одинаковых условиях функционирования блоков ПТС. т. е. на группы однородной по конструктивно-технологическим признакам продухах* я трудоемкость работ по создание этих групп продукция.

2.5. КЛАССИФИКАЦИЯ ИЗДЕЛИЯ И ПРОЦЕССОВ МАШИНОСТРОЕНИЯ распределение продукция на группы по конструктивно-технологическому подобие, проектных я производственных технологических процессов по подобию операций является процедурами их классификации. Эти классификаторы составляет важный раздел комплекса классификаторов технике-экономической информации, применяемых в машиностроении. Исходя из их назначения как составной частя информационного обеспечения автоматизированных ПТС, автором сформулированы типовые требования к ним [43, 45, 48).

Использование этих требований как критериев опенка качества классификаторов конструктивных я технологических признаков изделий машиностроения дает основание признать, что для этой целя удобно, использовать Классификатор ЕСКД (К.ECU) [663 я сопряженный с вин Технологический классификатор деталей машиностроения я приборостроения (ТКД) [31]. Якея государственный статус, они является своего рода «эсперанто» в машиностроения; оня охватывает широкую номенклатуру машиностроительной продукции я в достаточной мере информативны; структура классификационных кодов стабильна я. при необходимости, поддается расширение. По широте охвата предметной области. информативности я ряду других качеств К. ЕСХД я ТКД превосходят отечественные . я зарубежные аналоги (Опнца, MI CLASS, CODE, OCLASS и др.) {63, 69, 73, 87, 88. 91, 92, 93, 94].

Вместе с тем, указанные классификаторы имеет ряд существенных недостатков [40, 41]. Под руководством автора разработана автоматизированная система конструкторско-технологической классификации изделий и конструкторских документов (АСКТК) на базе машинооривн-тированных классификаторов [40, 41, 4S. 50]. Ядро информация в них составляют К.ЕСКД и ТКД. доработанные таким образок, что они лишены значительной части имеющихся недостатков с сохранением их адекватности внемашинным классификаторам. При этом также расширена (на 40Я) предметная область ТКД. Разработан Технологический классяфя-катор сборочных единиц (ТКСЕ) [39, 41], структурно подобный ЛСД. *

Для разработка новых хласофжкгторов (либо ах разделов) использована созданная автором специализированная экспертная система [41, 43, 45. 50, 53].

На рис. 2. Б представлена блок-схема экспертное системы. Основными операциями является построение, перестроение и анализ матрицы признаков классифицируемых объектов. Двоичное отношение объект 0^-празнак Р^ выражается «1», если данный признак имеет место, и <о>-в противном случае [37, 38, 41. 53].

ККЛ преобразует матрицу, группируя области высокой плотности «1», а МСП выявляет статистическую частость (на представительных выборках - вероятность) двоичного отношения О^/Р^. Высокая частость (вероятность) отношения свидетельствует о суиественности признака Р^ для объекта 0^

Лля экспериментального машиностроения характерны нестабильность номенклатуры и условий разработки и изготовления изделий. Поэтому расчетно-аналитические методы определения ожидаемой трудоемкости процессов разработки и изготовления изделий [53, 79], основанные на учете а использовании в расчетах данных о трудоемкости типовых микроопераций указанных процессов, имеют ограниченное применение. Другим ограничением является то обстоятельство, что нормирование трудоемкости в условиях хозрасчета является в значительной мере результатом трудового соглашения нз рынке труда. Наиболее универсален опытно-статистический метод [37].

Он основан на том предположении, что трудоемкость создания одинаковых изделий (имеющих одинаковый конструкторско-технологический код) посредством одинаковых технологических процессов (что, в свою очередь, подтверждается одинаковыми классификационными кодами используемых процессов, операций и оборудования) должна быть одинаковой. Под руководством автора разработана автоматизированная система расчета и нормирования трудоемкости проектных и производственных работ, основанная на этой методе. Метод наиболее полно апробирован в производстве на деталях, обрабатываемых резанием, к при проектировании для оценки трудоемкости разработки изделий.

Этот метод поддержан автоматизированными классификаторами: упомянутой выше АСКТК, формирующей код детали; Классификатором технологических операций (КТО) [67] и Классификатором технологических переходов (КТП) [68]; Классификатором технологических возможностей оборудования (учитывающим возможность изготовления изделия к факторы, елияющие на трудоемкость изготовления) [37]. КТО ж

Рис; 2. 8Р. Блсгк-схема экспартно» скетеиы формирования с. ТЭИ Д - дисплей; П - устройство пвчати. шел - модуль кластерного анализа-, МСП" - модуль выявления' существенных пржз каков. НС - интегрированная текстовая сястема, НОНИТ - монятор, СУБД - сжстена управления базой даннных, БД - база данных, ФСК - формирователь структуры классификатора. КОК - модуль оформления классификатора

КТП использованы в автоматиз*роваийойд системе классификации технологической документации (АСКТП), разработанной автором [51, 52]. При этом КТО к КТП переработана вг кяапхяоориентированные классификаторы с устранением имеющихся недостатков я ошибок. Классификатор технологических возможностей оборудования (КТВО) разработан вновь.

Для нормярования проектных- раяйяр ¿втором разработан Классификатор проектных операций (НПО) [37у.

2.6.ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОГО СООТНОШЕНИЯ ГИБКОСТИ И УРОВНЯ АВТОМАТИЗАЦИИ. Основные пути обеспечения экономически эффективного (рационального) соотношения высоких показателей гибкости и уровня автоматизации ПТС [37, 47]:

-широкое заимствование и кодификация аналогов при проектировании изделий (вариантное проектирование);

-унификация проектных решени£;

-организация групповых технологических процессов (ГТП);

-интеграция проектирования, производства и управления.

Первые три метода моделируют условия серийного производства, условно сокращая номенклатуру и увеличивая масштаб производства. Четвертый метод способствует уменьшению избыточности аппаратно-программных и информационных средств без снижения гибкости ПТС.

Реализация метода вариантного проектирования связана с решением проблем архивизации документации и разработки моделей установления конструктивного и технологического подобия по различным моделям и критериям [8, 24, 28, 37, 38, 42. 50, 51]. Эти проблемы в значительной мере решены в разработанной автором системе вариантного проектирования изделий (рис. 2.7) [37, 47]. Цели установления подобия служит автоматизированный классификатор агрегированных признаков (КАП), преобразующий алфавитно-цифровой код изделия 9(6)*Х(5). X (1).Х(8) в десятичный код 9(12), по которому устанавливаются аналогии и группируются изделия [24, 37, 38, 47].

КАП используется и в других автоматизированных системах, где имеется необходимость группирования изделий и процессов по подобию их существенных признаков, например, в упомянутой выше системе расчёта и нормирования трудоемкости и системе унификации деталей.

Классификация конструктивных и технологических признаков деталей и их логической структуры дали возможность использовать при организации ГТП деталей концепцию типового образа детали и множества типовых элементов обогащения [8, 24. 37, 61]. Основу такого ГТП составляет процесс формообразования типового образа, выступающего в качестве комплексной детали, допускающей лишь исключение отдельных элементов формы вследствие исключения из процесса отдельных операций, переходов и проходов, как в традиционном ГТП. При этом к технологическому процессу формообразования типового образа может быть добавлено любое число технологических операций (переходов) образования дополнительных элементов формы (элементов обогащения), если эти операции образуют последовательность [8. 24, 25. 37, 47].

Интеграция проектирования, производства и управления в ПТС проявляется: в совмещении автоматизированных функций (многофункциональности я многооперационкости аппаратно-программных средств); в

Рис.2.7. Автоматизированная система вариантного проектирования язделий и технологических процессов их производства

универсальном использовании этих средств; в широком применении типовых технических решений, взаимозаменяемости и, как результат, в сокращении (вплоть до полной ликвидации) межоперационных затрат времени я труда, а также экономии аппаратно-программных я информационных средств [24, 37, 44, 46].

Эффект интеграции отображается, в значительной мере, в показателе степени интеграции, предложенном автором [37, 47]. Так, степень интеграции информации ПТС:

И - ДГ/1 , (15)

где I - суммарный обьех информации, используемой интегрируемыми подсистемами; ¿Г - уменьшение объема используемой информации при внтеграции.

Используя предложенные показатель гибкости i-ro элемента интегрированной системы информационную способность и изменение этой способности при интеграции 1-го элемента в систему Дт^, можно выразить:

-степень интеграции И - log Дт^ / log ль; (16)

-гибкость при интеграции F^ = 1 / (m^ - Дш^). (17) Таким образом, при интеграции видов обеспечения ПТС как бы уменьшается диапазон изменений условий ее функционирования, что дает возможность эффективно поддерживать высокий уровень автоматизации без снижения реальной гибкости системы.

Разработанная автором система контроля, учета и анализа простоев оборудования [30, 37] дает возможность определять реальные показатели гибкости действующих ПТС и управлять гибкостью посредством использования нормативных времен остановок оборудования. 2.7. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДА КОНЦЕПТУАЛЬНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ГИБКОЙ АВТОМАТИЗАЦИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ Разработанный автором метод концептуального проектирования гибкой автоматизации экспериментального машиностроения в значительной мере реализован в Российском научном центре «Курчатовский институт» (б. Институте атомной энергии мм. И. В. Курчатова) в ИМС КАПРИ я в настояаее время применяется при создании в упомянутом Институте КИП наукоемких изделий.

Ниже в таблице представлен перечень операций концептуального проектирования ПТС экспериментального машиностроения и автоматизированных функций, разработанных и внедренных под руководством и при участии автора, реализующих упомянутые операции. В таблице приведены также сведения об их тиражировании и эффективности.

№tuii»!iiwiu свстеш (К), hkiiiiiiwi араштм ttTtu «omienTvinnort проеатаровакаа i реадазаиаа аониептуаливх npoeiToi ni< ti итоытазацаа ПТС заспарамнтаАшга ааеамстроенаа

Опершав АС, peuaayaiat ояераияв Зя«е> внедрен. U-4/PC

Наименование •сиянии ТЗЗ («одтверяд. (Olí».)

1 2 3 4 5

t. Gucntuxae прамната истца «»«иепт^длного прое«т«рованва

(дассашацаа aiitaai a

ICBCTpfUOpCIlI ЩуЯК-

тоа IK1)

АС конструтторсго-технологачес»! (KT) вдасскааацав

(ACKTK)

lmun»|Diai» kt ijiki-•IIJWI aaitaal • KA. Apiaia-зацав iaxn«i a U

Чаелчеам iptiiiDiinitiUTi трзда np* алассаммиав a 419 pal, иррмцвд tjicfinu-торо» - • И ;u. (Протвао* ЮН)

i/37

Kjaccauiaiiaa техноаогв-гаченах UKjWKToa ITil

К iiaccaaaiaina

TI (ACKTA)

tanuiinfiimai массвм-iwaa TI. Архвваэацаа iíhxix D TI

ÜKJiwnai apoaiaaiaTiANDCTi T|yi npa tjKcataiauaa a 8 pu, loppuua» адассамито-poi - a 20 pu. (Лротнаа ар.-сит. вспатаявА)

1/4

Группа ровакае взаеда!

а КД по КТ аоюааа

АС группвровшаа К»

Аотоитазароаашаа анмрыш-онко-поасаоааа састаы, con-рявенная с АСКТХ а САПР-*

Повивеме ;pmi маастаааша -/i с 3 lo 231. (Проткоа *ЙО

rpfinapoaame техкоао-гачест процессов по noiDtaa ах содерваяав

АС гр^ппароашаа ТА

Аятоитазароаакыа аннрика-онно-вовсшаа састеы, сп-ряаеняаа с АСКТА а СЙПР-Т

Пд«ааыае дат завнстяеаша -/J с 3 к 301.

(Протоаоа «р.-сит. аспатанвА)

Опредадвкае а нормаро-ише тр^доыпоста picor

АС опредедеиаа а

хоршрованаа трудоемкости рааот

Аатоштазврояажее опитко-ста-таствческве определение а «ор-шрованае тр^доемоста проект-■■х а проазаоастаекни рааот

teawni проазаомтиыпгп тр<ца на 19-19!. (протокола! Г* а ор.-сдат. ас-ватанвА)

1/2

Анадаз прааоаптмым-ста ваполхеква заказов на проектарованае а проазводство

АС сдеяекая за н- Аятоытазврнахт utmu за подпекши заказов иподнекаем проктних а продз-а цчета иеэдвервек- водственнвх заказов, учет чеки рааот завервеннвх рааот «о ноненкда-тчре а трчаоеноста

Спрменае cjmoa ятднекаа заказов на 131, оамша кеза-•ераехного проазяоаства на 201.

(Протокол Г»)

6/-

Опредеденве характерас- АС аналаза проект- АвтоытазарованивА сюр а аха-nt ПТС ннх a производи- даз акаориацва о проекта«! а

венках рааот провэводственко! деятельнастя,

№д*)Ч1н»» статястяческвх iip»-

ктерастак ПТС

Не определен

4/3

Определение проектиоА risiocTi ПТС

АС расчета надето- Аатонатазаровахм! расчет пока-ста словник свете« затем! слойках састеы, акаачаа технически, технологаческуа • организационно иадевютта

№ определен

. V-

1 2 3 4 5

Опреаеденае pujknot гаввоста ПК

Расчет звоношчесвах

результатов pit07« I

дстакоаос ПТС

Опредадена* техюдога-ЧеСВВХ ВОЗИОаНОСТе!

оаорудованав

Тапазаива a унамвацва аздеда!, грушрованае muil ttrunr цав rpynnoaoi ТЕ1К0Д0-ГВВ

йодедааанве структур ПТС

НС учета ■ анаша простом »орудова-

«ВВ

АС учвта юраюпа ■ провзводствешх вотера мрсонада

НС отрадоиа азде-»1 «1 тазнодогвч-«осц

tC унававаца* вздела!

АС «ридров.ани ■ ■ воррекци. сценш iuwjA

АвтоиатазарованнН юктродь, учет а акадаз проюдаатедто-cra t прачак остакоюк ■ простоев оаорудованав, расчет aituaiittl «го надеакоста

Аатоиатаэвроаанпн! учет аара-вотва I коненвчесвах потерь персонала a оворуаовива «т •становое, ояред. статвстаче-сва средавх (трмЕ.ч/л tr раю та a ywTioi и простоев

Клиашаш пшигпши возиоакосте! • расчет аокаэа-теде! уровня автоытазацаа, зконоиач. вовазателеА оворудо-аанаа, проверка мзмвноств нгатомши »а хек iuiaI

(окрааекав проюдавтедшоста 3f-вростоев оворуд. a neie с ot. np-ia 60т.и-ч/год: no техаач. врач.-SOI, no TaiMj. арач.-201, no opr. орач.-Ш. (Протоаод ГШ)

^(jlHtXIl пронаодатедьноств 21-Jp'jja на 131. (Протоков ГН)

Сокравенае сроввв ваподненав заказов на 11.

(Протокол пр.-сдат. аспатаквИ

He определен

Автонатвзарогакш «приврое»-пае опасака! овраюв унамща-рованнах аздеда!

Аатонатазарованкое мриврованве Содравенве потерь вреиена аа групп XT помехах аздедв!. дда аададку с 22 ю 121. группою! техходогаа ах проаза. (Протокол Г*)

АС расчетно-анад- Аататазвроааниое аналатвчес- Hi определен

аналатачессого ао- кое «оделарованас ПТС aocpeic-делароаанаа твои 2-кернах иатрац а «етода

стохастаческах сете!' АС аиатаиаонного Аатонатазарованкое виатаиаонкое На определен

воделароаакаа аоделарованав ПТС на вазе азка 6PSS

2/4

1/3

•opuapes ант, усовер-венствованяе а разва-таs классавкатсров

Сператаано-Даспетчер' кое улравлекае про-евтвррванаеи а прсаз* еодствон

Интеграи«» тюдсаиеи а задач

Оволочка АСКТК в ACKU

Автоватаэароаакнаа зкелертнаа Сокравенае сроаоа создакав »стена ваваленая сувеста. пра- новнх «дассамшоров в 10 знаков oeveuoa а ведена!, «ор- раз, коррекцаа - в 20 раз.

иарованяв ковах в совервенств. (Протокол np.-сдат. вспитана!) суввствуавах классадакатороа

2. Реалазаиаа вонцелтуалкнвх npourte

Конплекс АС: Конллекс сопрнекнах АС опера- Сокравенае сроков внлолнеква: 5/1

•ори. а корр. сиен, тавного планароаакав, регударо- сокструктор. заказов в 1,8 раз

задан., пдакар., ванна, нигрол, учета а анала- прв овине проеат. 30т.«.А4/г;

сдеа. за ввподн. за проектар. а проаза. на орг.- проаэводста. заказов а 2 раза

заказов > учета технолог, уровне а ввазареадк- пра «cveue «ровзв. 40т,и-ч/г.

незавЕра. пр-ва ной иасатзее вревена (Протокол ГН1

Немэнстрацаоннв! Конпдекс сопрменвнх АС «нет- Чскоренае проеатароааная в аз* 1/-«оипдекс КЙПРИ рованаа детаде! тала тед ара- готов икав S групп детаде! в

ВЕкая, упрзад. програии дда ai 4,5 раза. ВЭГОТ08ДЕМЯ на токарк. стан- (Протокол БИ) кэ! с ЧЛУ а труп. упр. стангаыа

21

1 2 3 4 5

АРМ массвшацн, уквшакацм I от-раветкв на технолог »иметь

Интеграцвв по|свстек я ИКС КАПРИ задач I овеслеченве рационального сооткег вена« ГИГОСИ I бровке автоиатвзацвв

Г»бгв1 аюдуль у»-хакооБрасоткк

Кошшкс вариантного проектирована

Комикс АСКТК, АС группврова-XI« КД, «ртмякзцхв I отравот«* на техно-югвчносп детале!

Коипквтервзированное кктегря* рсванное провзводство, о:ват. «кстр^тори»! ОТ», с провзв. 30т.*.А</г I СПИТНОе ПРОИЗВОДСТВО нъежш са. 100 т.и-ч/г, сщеряавее САГР-К, САЛР-Т, АССШ, АСОАУ, АСЧТП I ГПС

ГПС в составе: 8-м токарш станков с ропроц. ост. ЧЛУ к прктакочн. решай*, сиада кассет с заготовь, л готов, деталям, траксп&рт. р&ьтзьр. свстена, АСЧ к о кг) дек сои Коиплекс САПР-К, САПР-Т, АСКТК, АСКТ4, АС группирован«» КД я ТА, отравотк» ка тгхнолрпчно-сть ■ укямкацвв взделкк

Чвелвченяе провзводятелкност» -/$ тр^Ц при конструирован*» нт, в средней в 2 раза, согрзвеняе сроков вкполкекм констриктор, заказов ка 101, поешкне ч?, завиствсвахм в В раз, ионом. дкково1 пштв ИЗБК м (Протокол пр.-сдат. вспктани!}

Сек раит сроков создана! 4/1 згспериштальш стендов в 1,7 раз». (Протокол ГК1

кратка одного рабочего 1/-5т»к-ч/г, одного стачка -4т.н-ч/г, Кси=2,2 пр» об*-еие про»зведства 32т.н-ч/г. Шротокод Ш

Повквекхе провзводвтельноств -/2 труда при проектирован*» в 2-4 раза, пошенве уровня заимствовании в Ь раз. (Протокол пр.-сдат. вспмтак»!)

ТЗЗ - технио-экоиомвческ*! эткт ГИ - государственное вспитакв* НЕ* - ыевеедсиственнуе яспитакм ВЙ - ведоыственкме ясшгтанвв

В ИКС КАПРИ перечисленные в таблице функции реализованы на нини-ЭВН СК-4 и СМ-1420 в операционной среде RSX-11M. Для КИП наукоемких изделий в настоящее время функции реализованы на ПЭВМ класса PC ЛТ/286 (386) в ЛВС с двухуровневой операционной средой MS-DOS и NetWare (ClariNet) (37, 40, 41, 42, 50, 51, 52, 53]. Кроме того, для реализации метода концептуального проектирования гибкой автоматизации могут быть использованы тиражируемые базовые пакеты прикладных программ: расчета надежности сложных систем, имитационного моделирования и ряд других, поставляемых для работы на ПЭВМ PC ЛТ/286 (386).

Перечисленные в таблице автоматизированные системы используются на всех стадиях проектирования и при эксплуатации ПТС.

Типичный экспериментальный стенд, создаваемый в РНЦ КИ, содержит сборочные единицы 2000 наименований. Для его изготовления используют 18,5 тыс. фА4 конструкторских и 18,0 тыс. фА4 технологических документов, трудоемкость разработки которых 14,0 тыс. чел.-дн. Трудоемкость изготовления стенда составляет 71,0 тыс. н-ч. Применение изложенных концептуальных решений и реализующих их систем автоматизации дает возможность сократить сроки создания такого стенда с 7 до 4 лет, что существенно ускоряет проводимые экспериментальные исследования в области атомной энергетики [24, 37].

При участии автора разработан комплекс нормативно-методических документов (НМД) по созданию и внедрению КИП, реализующих концепцию гибкой автоматизации машиностроения, в том числе ряд НМД под его научный руководством [44, 45, 46, 47).

Документация на основные автоматизированные функции системы КАПРИ, реализующие операции концептуального проектирования, переданы 18 организациям и предприятиям. Эти технические решения внедрены, помимо Российского научного центра «Курчатовский институт», на 12 предприятиях и в организациях. Автоматизированные системы классификации изделий, конструкторских и технологических документов переданы свыше 40 организаций и предприятий. Проводится государственная стандартизация новых классификаторов.

2. 8. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Экспериментальное машиностроение как объект совершенствования посредством гибкой автоматизации предъявляет наиболее высокие требования к его гибкости и имеет экономические особенности, выражающиеся в ток, что его эффективность зависит, в основном, от продолжительности выполнения заказов.

2. Предложен, обоснован и реализован на практике метод концептуального проектирования процессов совершенствования ПТС экспериментального машиностроения посредством гибкой автоматизация, отличающийся от известных тем, что он: учитывает специфику экспериментального машиностроения: использует интегральные коляче-ственные выражения показателей гибкости и уровня автоматизация: учитывает объективную необходимость поддержания рационального соотношения показателей гибкости и уровня автоматизации по условии максимальной эффективности ПТС; использует количественные описания характеристик объектов и процессов проектирования и производства, полученные посредством их классификации.

Применение метода обеспечивает эффективность совершенствования ПТС в виде существенного сокращения продолжительности выполнения заказов на проектирование и производство.

3. Ключевым критерием совершенства ПТС экспериментального машиностроения по этому методу является гибкость. Теоретически я практически доказана возможность выражения показателя гибкости ПТС через функционально взаимосвязанные интегральные показателя ее технической, технологической и организационной надежности. Это представление показателя гибкости используется в конкретных диапазонах допустимых изменений условий функционирования ПТС.

Разработаны в деталях методы определения показателя гибкости действующих и проектируемых ПТС, а также управления гибкостью.

4. Установлено, что требования к гибкости ПТС определяются, в значительной мере, распределением относительной трудоемкости проектирования и/или изготовления групп изделий, подобных по конструктивным и технологическим признакам. Это подобие может быть установлено посредством конструкторско-технологической классификации изделий и классификации проектных и производственных технологических процессов, а также применения функционально ориентированных моделей количественной оценки степени подобия.

Разработаны методы ж системы автоматизированной классификации изделий и процессов проектирования и производства, обеспечивающие группирование изделий и процессов по различным признакам в зависимости от ноделей информационно-управленческих процессов, использующих результаты классификации.

Для формирования новых классификаторов к совершенствования существующих разработана специализированная экспертная система.

5. Исследованы основные направления, достижения рационального —

(по эффективности) соотношения между высокими показателями гибкости и уровня автоматизации ПТС экспериментального машиностроения: вариантное проектирование изделий и технологических процессов, унификация изделий, организация группового производства и интеграция видов обеспечения ПТС. Разработаны автоматизированные системы, реализующие указанные методы обеспечения рационального соотношения на основе классификации изделий к процессов их создания.

6. Для решения вышеперечисленных проблем усовершенствованы показатели уровня автоматизации и степени интеграции. Уравнение расчета уровня автоматизации дополнено показателями учета степени достижения целей автоматизации. Для количественной оценки степени интеграции видов обеспечения ПТС предложен показатель, учитывающий уменьшение избыточности средств без уменьшения гибкости системы.

7. Разработан метод исследования ПТС как объекта совершенствования на основе гибкой автоматизации, обеспечивающий непрерывный анализ постоянно изменяющихся характеристик системы, определение вероятностных стандартов этих характеристик и представление результатов анализа в терминах предложенного метода проектирования.

8. Метод концептуального проектирования гибкой автоматизации ПТС экспериментального машиностроения и реализующие его автоматизированные системы применены при создании и внедрении в Российском научном центре «Курчатовский институт», ИМС КАПРИ и разработке в нем КИП наукоемких изделий. В результате обеспечено ускорение темпов создания экспериментальных установок и стендов и ряда наукоемких изделий примерно в 1,7 раз.

Материалы, обобщающие опыт разработки и внедрения упомянутого метода и реализующих его автоматизированных систем, и сами системы широко распространены в организациях и предприятиях различных подотраслей машиностроения, имеющих большое народнохозяйственное значение. Системы используются на всех стадиях совершенствования ПТС.

9. Нормативно-методические материалы, разработанные на основе научных положений данной работы, тиражированы и распространены в организациях и предприятиях различных подотраслей машиностроения.

Автор считает для себя приятным долгом выразить глубокую благодарность научному консультанту и соавтору многих совместных работ проф., д. т. н. Адамову Е.О. и проф., д. т. н. Горневу В. Ф. за ценные указания при подготовке данной рукописи.

2. 9. ЛИТЕРАТУРА

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах автора:

1. Дукарский С. Л. , Каганов В.Ю. , Трейстер Ю. Я. Выбор наиболее представительной информации, характеризующей доменный процесс// Известия вузов. Черная металлургия, 1967, N9 - С. 12-16.

2. Дукарский с. Н. , Каганов В.Ю. , Трейстер Ю. Я. Информационные характеристики средств контроля технологического процесса// известия вузов. Черная металлургия, 1963, ЯЗ.- С. 33-36.

3. Дукарский С. И., Трейстер Ю. Я. . Каганов В.Ю. Методика оптимального подбора средств контроля параметров сложных процессов// Сб. «Автоматизация черной металлургии», ч. 3. - М. : ЦНИИ «Черметин-формация». 1968.- С. 92-98.

4. Дукарский С.М. Методы определения объективных технических требований к средствам термометрии в доменном процессе// Приборы и системы управления, 1973, N 5. - С. 21-23.

5. Дукарский С.М-, Краверский С.И. Методика оценки уровня автоматизации и определения рационального объема автоматизации// «Проблемы статистического измерения и прогнозирования научно-технического прогресса»/ Материалы Всесоюзной технической конференции. - М. : МЭСИ, 1974,- С. 76-78.

6. Дукарский С. М. , Звагельский М. Е. , Рылов II. А. Методические аспекты оценки состояния развития и экономической эффективности автоматизации технологических процессов и управления производством в черной металлургии/ Доклад 11/22 на 5-й Международной конференции стран-членов СЭВ и СФРЮ по автоматизации производственных процессов в черной металлургии. Берлин. - Берлин: МГРМКП, 1974. - 8 с.

7. Дукарский С. М. Термометрия продуктов доменной плавки. - М. : Леталлургия, 1976. - 214 с.

8. Дукарский С. П., Аданов Е. 0. , Гнеденко В. Г. и др. Техниче-;кое предложение по «Комплексной автоматизации проектирования, разработки и изготовления изделий в опытных производствах НИИ и СБ» (Система «КАПРИ»). - М. : ИАЭ; ИПМ, 1982. - 197 с.

9. Дукарский С.М. , Луговской В. М. , Дрознин А. Э. и др. Мини-:истемы для прокатных цехов// Металлургическая и горнорудная про-■сытленность, 1982, N 1. - С. 43-44.

10. Дукарский С. К. , Сафрис В. Л. , Тамман Г. А. Программное обе-:печение диалога «человек-ЭВМ» для ЭВМ ЕС-1033// Приборы и системы травления. 1983, N3 - С. 12-14,

11. Дукарский С. М., Адамов Е. О. , Гнеденко В. Г. и. др. Проблемы штеграции систем автоматизации проектирования, гибкоперестраивао-(ой автоматизированной технологии и АСУ в опытном машиностроительном производстве// Тезисы докладов на IX Всесоюзном совещании проблемы управления-83». Ереван. - Ереван-. ИПУ, 1983.- С. 251-252.

12. Дукарский С. М. , Адамов Е. О. , Гнеденко В. Г. и др. Система юмплексной автоматизации конструирования, проектирования техно ;о-■ии и изготовления изделий в ИИИ и КБ// Станки и инструмент, 1933,

I 12.- С. 22-24.

13. Дукарский С.М. , Адамов Е.О. , Гнеденко В. Г. и др. Органи-ационно-технологическое управление опытным производством в систе-[е КАПРИ// Материалы семинара «Математическое, информационное и ¡рограммное обеспечение систем управления промышленных роботов и ибких автоматизированных систем». Москва. - М. : МДНТП, 1984. -. 13-21.

14. Дукарский С. М. , Адамов Е. О. , Гнеденко В. Г. и др. Система омплексной автоматизации проектирования, разработки и изготовле-ия изделий в опытных производствах НИИ и КБ (система КАПРИ)// Там е. - С. 14- 18.

15. Dukarskii S.M., Adamov E.O. The complex system of computer-aicled design and manufacturing of products at small-batch aachinery production (The KAPRI system)// Preprints of International Conference on The Development of Flexible Automation Systems. London, U.K. August 1984,- London: IEE, 1984.- 8 p.

16. Дукарский С. К. , Адамов Е. О. , Гнеденко В.Г. и др. Интегрированная система автоматизированного проектирования и производства изделий опытным машиностроительным производством// Вестник машиностроения, 1985, Ml.- С. 40-44.

17. Дукарский С.М. , Аданов Е. 0. Основные принципы построения гибкого автоматизированного машиностроительного производства/ препринт N 4111/16.- К. : ИАЭ, 1985,- 22 с.

18. Дукарский С. Н. , Адамов Е.О. Система комплексной автоматизации проектирования, разработки и изготовления изделий в мелкосерийном машиностроительном производстве// Проблемы машиностроения и автоматизации. Вып. 5 - И.; Будапешт: Межд. центр научн.-техн. инф. ; ИМаш им. А. А. Благонравова АН СССР; Информ. центр пром. ; Ин-формэлектро, 1985.- С. 45-53.

19. Дукарский С.М. , Адамов Е.О. , Корягин Д. А. Интегрированная машиностроительная система КАПРИ// Микропроцессорные средства х системы, 1985, N 4. - С. 53-56.

20. Dukarskii S.M., Adamov Е.О., Gnedenko V.G. etc. Integrated system development problems at machinery pilot production// Preprints of the V IFAC/IFIP/IMACS/IFORS Symposium on Information Control problems in Manufacturing technology, Robotics and Flexible Manufacturing Systems. Suzdal, USSR. April 1986.-Moscow: IFAC, 1986.- P. 132-138 .

21. Дукарский С.М. , Адамов Е.О. Принципы построения гибких автоматизированных систем проектирования и производства экспериментальных изделий// Тезисы докладов X Всесоюзного совещания «Проблемы управления - 86». Алма-Ата; К. : ИПУ, 1986, С. 11-196-198.

22. Dukarskii S.M., Adamov Е.О. Strategy of flexible manufacturing system construction// Proceedings of Japan-USA Symposium on Flexible Automation. Osaka, Japan. 14-18 July 1986.- Osaka: OCB, 1986.- P.471-474.

23. Дукарский С.М. , Адамов Е.О. Проблемы построения гибких автоматизированных производственных систем// Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Проблемы создания и внедрения гибких производственных систем». Одесса.- М. : ВСНТО, 1986.- С. 30-31.

24. Дукарский С. М. , Адамов Е.О. , Гнеденко В. Г. и др. Система комплексной автоматизации проектирования, разработки и изготовления изделий в опытных производствах НИИ и КБ (система КАПРИ): Эскизный проект. - К. : ИАЭ; ИПМ, 1987.- 409 с.

25. Дукарский С. М. , Адамов Е.О. Принципы построения интегрированных машиностроительных систем экспериментального производства// Вестник машиностроения, 1987, N8.- С. 31-37.

26. Dukarskii S.M., Adamov Е.О. Strategy of CAD/CAM system construction for pilot production// Preprints of the IFAC 10-th World Congress on Automation Control. IFAC'87. Munich, FRG.-Oxford: P'ergamon Press, 1987.- P.165-171.

27. Dukarskii S.M., Adamov E.O. Organizational-technological control of flexible automated pilot machinery production// «Modern Production Management System». Proceedings of the IFIP Conference <APMS'B7». Winnipeg, Canada.- Amsterdam; New York; Oxford; Tokyo: north Holland, 1987.- P.471-478.

28. Дукарский С. M. , Кривомазов Д. В. , Гнеденко В. Г. и др. Система нормативно-методического обеспечения создания, функционирования и развития КАПРИ// Сб. «Гибкие производственные системы, проблемы стандартизации».- М. : Издательство стандартов, 1987.- с. 139-

29. Дукарский С. M., ляанов Е.о. Об одной концепция построения интегрированной машиностроительной системы в НИИ// Тезисы докладов Республиканской научно-технической конференции «Проблемы создания гибких производственных систем в машиностроении». Каунас. 1-2 окт. 1987. - Каунас-, Вильнюс: ПитНИИНТИ, 1987,- С. 3-S.

30. Дукарский С. М. , Иноземцев В.Ф. , Шляпников В. И. и др. Автоматизированная регистрация простоев оборудования// Механизация и автоматизация производства, 1988. N8.- С. 22-23.

31. Dukarskii S.H., Adamov Е.О. A principle of construction of an integrated machine manufacturing systea// Annals of Operation Research, 1989, N 17.- P.3-12.

32. Дукарский С. К. , Адамов Е.О. Проблемы построения интегрированных машиностроительных систем// Станки и инструмент, 1989, N 12. - С. 2-5.

33. Дукарский С. Н. . Адамов Е. О. , Гаврикова H.A. И др. Опыт использования Классификатора ЕСКД и ТКД// Стандарты и качество.

1989, N 3. - С. 44-47.

34. Дукарский С.М. , Адаиов Е.О. Гибкая автоматизация экспериментального машиностроения// Тезисы докладов Всесоюзного совещания сПроблемы управлеиия-89». Ташкент.- М. : ИПУ, 1989.- С. 112-113.

35. дукарский С. К. , Имонин А. П. Гибкая автоматизация экспери-кентального машиностроения// Тезисы докладов Всесоюзной научно-практической конференции «проблемы создания и внедрения гибких производственных и робототехническкх комплексов на предприятиях машиностроения». Одесса. - Н. : ВНИИТЭМР, 1989.- С. 15-16.

36. Dukarskii S.M., Adamov E.O., Ivanov V.G., Korjagin D.A. Flexible automation of pilot machinery production// Proceedings of 7apan-USA Symposium on Flexible Automation. Kyoto, Japan. August

1990.- Kyoto: APSM, 1990.- P.512-516.

37. Дукарский с. и. , Адамов Е.о. Концепция гибкой автоматиза-1кк экспериментального машиностроения. - М. : Ядерное общество СССР, 1990.- 389 с.

33. Дукарский С. Л. Классификация конструкторской к технологи-<еской информации в автоматизированном машиностроительном произво-пстве: Учебно-мэтодические материалы.- Обнинск; ЦИПК МАЭП, 1990.- ■ 30 С. •.

39. Дукарский С.М. , Мендриков B.C.. Таллер с. л. и др. Техно-югическая классификация сборочных единиц общемашиностроительного чрикенения на базе Классификатора ЕСКД: Рекомендации Р 54-306-90,-t. : ВНИИНМАШ, 1990. - 54 С.

40. Дукарский С. М. , Иноземцев В. Ф. , Шнонин к. П. , Шляпников 3. И. Автоматизированная система конструкторско-технологической <лассификации продукции кашиностроенкя и приборостроения// Науч.-гехн. реферат, сб. «Классификаторы и документы». Вып. 1. - Н. : ЗНИИКЙ. 1991,- С. 11-20.

41. Дукарский С.М. , Иноземцев В. Ф. , Шмонин А.П., Шляпников !. И. Опыт внедрения автоматизированной системы конструкторско-тех-кшогической классификации продукции машиностроения и приборостроения// Науч.-техн. реферат, сб. «Классификаторы и документы». Вып. !.- Л.: ВИИИКИ, 13S1. - С. 6-18.

42. Дукарский С.М. Гибкая автоматизация экспериментального <ашиностроения// Вестник машиностроения, 1991, Î) 11.- С. 57-60..

43. Дукарский с.м., Таллер С.Д., Денисенко И. Т. Автоматизировав* классификация технике-экономической информации в компьютер-ю-интегрированном иашжностроительном производстве// Стандарты и (ачество, IS31. " п. - С. 24-29.

44 Дукарский С.М. , Еутков Ю. Г. , Виленчик Я. Г. и др. Создание сом-.^ытериз ированких интегрированных производств машиностроения.

Основные положения: Методический материал.- Л. : Совинстандарт, 1991,- 106 с.

45. Дукарский С. И. , Гнеденко В. Г. , Гуленков В. Ю. и др. Номенклатура. назначение и обозначение классификаторов технико-экономической информации, используемых на предприятии: Методический материал.- и. : Совинстандарт, 1991.- 41 с.

46. Дукарский С. М. , Гнеденко В. Г., Гуленков В. Ю. и др. Функциональная. информационная и организационная модель компьютеризированного интегрированного производства в машиностроении: Методический материал, ч. 1, 2.- К.-. Совинстандарт, 1991.- 180 с.

47. Дукарский С.М. , Гнеденко В. Г. , Гуленков В. Ю. и др. Модели и метопы обеспечения гибкости в компьютеризированном интегрированном производстве машиностроения: Методический материал.- М. : Совинстандарт, 1991.- 92 с.

48. Дукарский С.М. Классификация технико-экономической информации в комплексно автоматизированном машиностроительном производстве// Науч.-техн. реферат, сб. «классификаторы и документы». Вып. 11, 12.- М. : ВНИИКК, 1991.- С. 35-39.

49. Дукарский С.М. , Бутков Г.Ю. , Вилвнчик Я. Г. и др. Предпро-ектное обследование объектов автоматизации и оценка целесообразности создания компьютеризированного интегрированного производства: Методический материал.- М. Совинстандарт, 1Э91. - S7 с.

50. Dukarskii S.M., Gnedenko V.G. Application of design-and-technological product classification in computer-integrated manufacture// Proc. of the Institution of Mechanical Engineers. Part B: Journal of Engineering Manufacture, 1993, v.207.- P.15-20.

51. Дукарский С. M. , Рубин Г. Я. Автоматизированная система классификации технологической документации (АСКТД). Проектные решения// Науч.-техн. реферат, сб. «Классификаторы и документы». Вып. 3.- М. : В1ШИК.И, 1993.- С. 1-9.

52. Дукарский С. И. , Рубин Г. Я. Автоматизированная система классификации технологической документации (АСКТД). Программная реализация// Там же.- С. 9-16.

53. Дукарский С. И. , Рубин Г. Я. Программное средство разработки автоматизированных иерархических классификаторов// Науч.-техн. реферат, сб. «Классификаторы и документы». Вып. 4. - М. : ВНИИКИ, 1993. - С. 31-35.

Другие работы, на.которые в докладе дакы ссылки:

54. Албул О.Н. , Васизов КГ. П. , Конюх А. И. Металлорежущее оборудование для автоматизации машиностроительного производства. По материалам пятой всемирной выставки металлообрабатываемого оборудования (5. ЕМО), сост. в 1983 г. в Париже: Обзор / Сер. С-1: «Станкостроение».- М. :НИИмаш, 1984.- 26 с.

55. Белянин П.Н. Ключ к эффективности - гибкость и автоматизация// Наука и жизнь, 1983. N8,- С. 2-11.

5S. Васильев В.Н. Организация, управление и экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. - М. : Машиностроение, 1986.- 418 с.

57. Гибкое автоматизированное производство/ Азбель В.0., Егоров J. А., звоницкик А. ю. и др. /Под общ. ред. Майорова С. А. , Орловского Г. В. , Халкиопова С. Н. - Л. : Машиностроение. Л. О., 1985.454 с.

58. Глотов В. А., Лесняк Н.Л. Автоматизация нормирования труда в опытном производстве// Механизация и автоматизация производства, 1988, И 8.- С.'21-22.

59. Голосовский С,И. Экономическая эффективность исследований и разработок. - М. : Московский рабочий, 1973.- 167 с.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. общая характерястяха дяссертацяя ........ 1

1. 1. Актуальность темы ..................... 1

1.2. Цель ясслеаованяя .................... 1

1.3. Объект я предмет исследования я разработки ...................................... 2

1. 4. Степень разработанностя проблемы .............................................. 2

1. S. Научная новизна результатов я полохеняя, выносимые на задшту .................. 3

1.8. Реалязацяя я научно-практическая значякость исследований ......................... 5

1.7. Апроб&ляя результатов исследований ........................•................... 5

2. Основное содержание диссертация ....... 6

2. 1. Эффективность экспериментального машиностроения ............................... в

2. 2. Гибкость производственно-техня-ческях сястек ................................... 9

2. 3. Уровень автоматиэацяя производственно-технических сястем .. ..:................ 12

2. 4. Рациональное соотношение гибкости я уровня автоматязацяи производственно-технической системы экспериментального машиностроения .................................. 14

2.5. Классификация изделий я процессов машиностроения .............................. 21

2.6. Организационно - технологические меры обеспечения рационального соотношения гибкости и уровня автокатизазации ........... 23

2.7. Практическая реализация метода концептуального проектирования гибкой автоматизации экспериментального машиностроения ............................................ 28

2. S. Заключение ............................ 30

2.9. Литература ............................ 33