автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии

На правах рукописи

Косткж Игорь Васильевич

Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии

Специальность 05.13.06 — Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

□ □34882 1Б

Набережные Челны - 2009 г.

\/\ Л

003488216

Работа выполнена на кафедре «Автоматизация и информационные технологии» ГОУ ВПО «Камская государственная инженерно-экономическая академия».

Научный руководитель

Официальные оппоненты:

доктор техн. наук, профессор Симонова Лариса Анатольевна доктор техн. наук, профессор Куликов Геннадий Григорьевич

доктор техн. наук, профессор Чемборисов Наиль Анварович

Ведущая организация

Технологический центр ОАО «КАМАЗ»

Защита диссертации состоится « 24 » декабря 2009 г. в 16 час. на заседании диссертационного совета Д 212.309.01 в Камской государственной инженерно-экономической академии, по адресу: 423810, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, пр. Мира, 68/19

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Камской государственной инженерно-экономической академии

Автореферат разослан «22» ноября_2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.309.01 доктор технических наук, профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Информационная система инструмепто-обеспечения, действующая сегодня на большинстве машиностроительных предприятий, не учитывает требований современного эффективного управления. В ней отсутствует централизация функции обеспечения инструментом всех подразделений предприятия; неэффективна логистика инструмента; документированное отображение процессов управления не упорядочено и не соответствует реальным действиям персонала управления. В связи с этим предприятие несет большие потери, связанные с неаргументированно завышенным запасом инструмента, имеет высокий уровень скрытых потерь, срывает сроки выполнения основного заказа, имеет неудовлетворительное качество планирования и контроля потребности в инструменте.

Построение автоматизированной системы управления инструменто-обеспечением в рамках единой интегрированной системы предприятия является актуальной задачей, т.к. инструмент оказывается важнейшим элементом производства и определяет уровень технологического процесса, а, следовательно, и качество выпускаемой продукции, производительность труда и адекватную себестоимость. Именно поэтому, отслеживая и контролируя весь путь инструмента, можно иметь большее количество рычагов управления производством.

Реализация полнофункциональной автоматизированной системы управления инструментообеспечением предполагает очень большой объем работы, она сложна и с технической, и с научной точек зрения, т.к. одновременно в процессе участвует большое количество подразделений предприятия, часть из которых территориально удалены друг от друга. Большую роль в эффективности инструментообеспечения составляет правильно организованный процесс обработки и обмена информацией, использование уже существующих систем управления, обмен информацией как в рамках самой системы,так и в целом на всем предприятии.

Разработка и внедрение интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления инструментообеспечением обеспечит самосовершенствование на основе базы знаний и использование накопленного опыта в рамках конкретного машиностроительного предприятия. Это повысит эффективность принимаемых решений, приведет к сокращению затрат, своевременному обеспечению необходимым инструментом в требуемом количестве в зависимости от планов производства продукции, к «прозрачности» движения информационных и материальных потоков от возникновения потребности в обеспечении инструментом до его утилизации, позволит оптимизировать запасы инструмента.

Имеющиеся нерешенные проблемы определяют актуальность работ по созданию такой системы инструментообеспечения.

Степень разработанности исследуемой проблемы. Работа базируется на методе Tool Management, рассмотренном в зарубежных и отечественных работах Fred Masón, d.Veeramani , R.V.Narang, Robert de Souza, Goetz

Marczinski, Yarning Zheng, Ame Bilberg, Leo Alting, Gray A.E., Seidman A., Stecke, K.E., A.Turkcan, M.S.Akturk, R.Storer, Graver T.W, Mc.Ginnis L.F., Локтева A.A., которые посвящены разработке системы инструментообеспе-чения машиностроительного предприятия. Существенный вклад в изучение подхода CALS-технологии в машиностроении внесли работы Соломенцева Ю.М., Шалумова A.C., Никишкина С.И., Носкова В.Н., Куликова Г.Г., Давыдова А.Н., Симоновой Л.А; по интеллектуальной системе информационной поддержки - С. Рассела, П. Норвинга, Коробовой И.Л., Люгера Д.Ф., Мандель И.Д. и др.; вопросам инструментального оснащения производства работы -Гречишникова В.А., Косова Н.Г., Чемборисова H.A.; по методам моделирования - Кучеренко Е.И., Бодянского Е.В., Михалева А.И., Котова В.Е, Питер-сон Дж., Хемди A.Taxa и др.

Объект исследования: системы управления инструментообеспечени-

ем.

Предмет исследований составляют: методы и алгоритмы управления инструментообеспечением, модели ведения базы знаний и прецедентов, технологических процессов.

Цель исследования: повышение эффективности функционирования системы инструментообеспечения машиностроительного производства за счет разработки интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:

1. Исследовать основные подходы и методы построения автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии на основе базы знаний.

2. Предложить структуру интегрированной системы инструментообеспечения и интеллектуальную поддержку на основе базы знаний и системы ведения прецедентов, обеспечивающую управление инструментом в соответствии с CALS-технологией с учетом существующих систем управления предприятия и стандартов инструментообеспечения.

3. Разработать методику кодификации инструмента в соответствии с CALS-технологией.

4. Разработать методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на этапах подготовки и управления производством.

5. Разработать методику и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапе подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения.

6. Разработать алгоритмы и на их основе программный комплекс, реализующие разработанные методики инструментообеспечения и мониторинга изготовления и использования инструмента.

В процессе диссертационного исследования получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

]. Модель базы знаний интеллектуальной надстройки автоматизированной системы управления инструментообеспечением на основе предложенной структуры базы, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с САЬБ-технологией. При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспечением в автоматическом режиме.

2. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента.

3. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении жизненного цикла инструмента в соответствии с особенностями применения САЬБ-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений.

4. Методика формирования сводной инструментальной спецификации на основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения инструментом и расчета технико-экономических показателей на основе метода многокритериальной оптимизации.

Практическая полезность работы:

1. Разработана структура единой интегрированной системы управления, обеспечивающая управление инструментообеспечением на основе базы знаний в соответствии с САЬЗ-технологней и учитывающая возможность интеграции в единую информационную систему машиностроительного предприятия.

2. Разработана методика и алгоритм формирования программы выпуска инструмента, основанная на правилах расчета потребности в инструменте.

3. Разработана методика планирования изготовления инструмента и корректировки в реальном масштабе времени на основе имитационного моделирования в виде «цветных» сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов и методики выбора техноло-

гических маршрутов по интегральному технико-экономическому показателю на этапе подготовки производства.

4. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по интегральному технико-экономическому показателю применительно к системе инстру-ментообеспечения. Разработана математическая модель расчета технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента.

5. Разработан программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009), реализующий методики инструмен-тообеспечения и мониторинг выбора и использования инструмента (АКТ №1 от 14.10.2009).

Достоверность и обоснованность полученных результатов исследования обеспечивались корректным применением известных научных методов исследования и обработки данных, современного математического аппарата, а также согласованностью результатов экспериментов с результатами расчетов и проверкой эффективности внедрения программного комплекса.

Реализация и испытание результатов исследований осуществлено на примере машиностроительных предприятий ОАО «КАМАЗ» и ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ». На основании проведенных испытаний был получен акт использования программного комплекса. Разработанный программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» был зарегистрирован в ФГУ ФИПС Роспатента и получено свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2009616059 от 02.11.2009.

Методы исследования. При решении поставленных задач в работе использовались: теория системного анализа; методы по решению задач линейного и динамического программирования; метод имитационного моделирования «цветных» сетей Петри; методы многокритериальной оптимизации, ранжирования результатов, анализа иерархий и кластеризации.

Апробация работы. Основные положения и результаты, полученные в работе, опубликованы в 9 печатных работах, доложены и обсуждены на расширенных заседаниях кафедры АиИТ (ИНЭКА) в 2007-2009 г.г., а также международных научных и научно-практических конференциях: Имитационное моделирование. Теория и практика: III Всероссийская научно-практичекая конференция (Санкт-Петербург, 2007 г.); Современные проблемы машиностроения. Труды IV Международной конференции. (Томск, 2008 г.); «Камские чтения». I Межрегиональная научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых (Наб. Челны, 2009 г.).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 9 научных трудов, в том числе 2 статьи в журнале, входящем в перечень Высшей аттестационной комиссии.

Структура и объем диссертации: Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, библиографического списка использованной литературы, включающего 108 наименований. Работа изложена на 135 страницах машинописного текста, содержит 47 рисунка и 28 таблицы, 7 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении освещена актуальность темы, рассмотрено состояние вопроса, сформулированы цель и основные задачи диссертационной работы, показана научная новизна и практическая ценность диссертации.

В первой главе рассмотрены предпосылки и необходимость исследований поставленной задачи, дана характеристика проблемы и определены пути ее решения.

Система инструментообеспечения, работающая на современном машиностроительном предприятии, должна рассматриваться только в рамках единой информационной системы управления предприятием. С точки зрения формирования системы инструментообеспечения существующие на данный момент интегрированные системы вопросам инструментообеспечения отводят второстепенную роль и не обеспечивают информационного взаимодействия между различными уровнями управления. А инструмент в таких системах выступает в качестве ресурса и не анализируется как управляемый участник технологического процесса.

Существуют отдельные системы инструментообеспечения, такие как AutoTAS, TIM LE1TZ, eTMS Tadeon, GTMS, применяющие подход к управлению Tool Management и отвечающие современным требованиям эффективного управления. Однако в рамках данного подхода инструмент, а также его информационное сопровождение не рассматривается с учетом CALS-технологии. Используемые математические модели управления инструмен-тообеспечением, разработанные в рамках Tool Management, не покрывают все этапы жизненного цикла инструмента и могут быть использованы в ограниченных условиях.

Ядром системы инструментообеспечения для обеспечения процесса формирования информационного сопровождения инструмента на всех этапах жизненного цикла должна быть единая база знаний. Сравнительный анализ методов формирования базы знаний на основе определенных критериев оценки показал, что наиболее подходящими являются семантические сети и продукционные правила организационного ведения. В процессе работы, база знаний использует прецеденты, что предполагает наличие системы управления накопленными знаниями - базы прецедентов. На основании анализа возможных методов кластеризации для обеспечения поиска, сравнения большо-

го объема набора данных со строго определенной погрешностью наиболее предпочтительно использование итерационного метода.

Программный компонент системы инструментообеспечения должен представлять собой синтез моделей принятия решений на каждом из этапов жизненного цикла инструмента. На основании проведенного анализа методов математического моделирования было установлено, что для моделирования стохастических процессов в рамках разрабатываемой автоматизированной системы наиболее предпочтительно использование метода сетей Петри. Для моделирования статических процессов достаточно использования методов линейного или динамического программирования.

В соответствии с CALS-технологией система инструментообеспечения должна хранить всю информацию о принимаемых решениях, что требует ведения кодификации решений, принимаемых на каждом этапе жизненного цикла инструмента. Кодификация инструмента является необходимым элементом функционирования системы инструментообеспечения. Анализ существующих методик кодификации показал, что используемые в них данные обеспечивают уникальную идентификацию инструмента на машиностроительном предприятии, однако для информационного сопровождения инструмента с учетом ÇALS-технологии данные методики не подходят.

При построении автоматизированной системы необходимо учитывать определенные стандарты предприятия по инструментообеспечению. Используемые на машиностроительных предприятиях стандарты являются устаревшими, в связи с чем наблюдается полное расхождение среди потребителей инструмента в расчетах потребности в инструменте; неудовлетворительное планирование и контроль исполнения заказов; отсутствие системы оптимизации расходов и запасов инструмента.

Во второй главе разрабатывается структура интегрированной автоматизированной системы на основе базы знаний, учитывающей подходы Tool Management и CALS-технологии.

На основе анализа стандартов предприятия и системного подхода предложена структура интегрированной системы инструментообеспечения на машиностроительном предприятии (рис.1.) Были выделены следующие основные элементы: база знаний, включающая базу прецедентов и систему кодификации инструмента в соответствии с CALS-технологией; модули системы управления «жизненным циклом» инструмента.

Автоматизированная система должна обеспечивать формирование управляющих решений на всех этапах «жизненного цикла» инструмента и оценку формируемых решений. Таким образом, возникает необходимость в функциональном разделении работы системы на локальные, относительно небольшие, задачи, решаемые отдельными модулями по этапам «жизненного цикла». Подход, практикующий построение модульной организации при условии унификации процедур обмена данными позволяет легко масштабировать и одновременно расширять систему. Были разработаны следующие основные модули, реализующие методики управления: модуль формирования

программы выпуска; модуль формирования сводной спецификации инструмента; модуль выбора оптимальных поставщиков; модуль планирования производства, а также модули мониторинга.

База знаний

Ведение базы прецедентов по решений)!

База данных прецедентов

Формирование

образо»

решения

САПРТП

Теаглсеп1ег Епдтееппд

Т X

Е^Р - УрОВеНЬ Ю-^адпрншие"!

| ВААМпГ« [

Расчет потребностей ) инструменте

Формирование

сводной

спецификации

формирование

программы

Клэаифмация к кодификаций инструмекта

Формирования заям* на ззкупуу

Выбор поставщиков

Формирования

эаяво* на изготовление

МЕЭ ■ уровень

Театсеп1ег Мэпо'асЫппд

Мониторинг использования •

Мониторинг производства •мструиента

Моделирование 'мноломчесюгв процесса изготовления

выбор оборудовании по технологическим маршрутам

Расчет технике экономических показателей лром&о детва

Формирование

кластеров оборудования

Жизненный цикл инструмекта -

т

Рисунок 1 - Единая интеграционная система управления инструментообеспече-

нием

Третья глава посвящена созданию структуры и модели базы знаний и прецедентов интеллектуальной системы инструментообеспечения, методики кодификации инструмента в соответствии с САЬБ-технологией.

Фундаментом интеллектуальной поддержки автоматизированной информационной системы инструментообеспечения, обеспечивающим интеграцию и взаимодействие подсистем между собой, является база знаний (рис.2.), в которую входят компоненты создания образа решения, поиска и сравнения образов решения, интеллектуальной оценки и кодификации решения. В работе вводится понятие «образ решения», являющийся информационным отражением решения системы инструментообеспечения в базе прецедентов в проекции определенного этапа жизненного цикла.

На протяжении всего жизненного цикла инструмента в системе инструментообеспечения на каждом из этапов формируются и принимаются

решения. Каждое новое решение определяет переход на новый этап. Поэтому очень важным является проверка каждого принимаемого решения. База знаний, в рамках интеллектуальной системы, обеспечивает автоматизированную оценку полученного решения. Данный процесс заключается в количественном анализе решения, проверки адекватности и достоверности принимаемого решения, что предполагает использование сходных прецедентов, сформированных в предыдущий момент времени и хранимых в базе прецедентов. Выборка сходных прецедентов принимается как нормальное распределение Гаусса. Проверка на адекватность, достоверность проводится в соответствии с критерием «трех сигм».

Рисунок 2 - Структурная модель базы знаний системы инструментообеспечения

Используемая база знаний должна создавать единое пространство данных, требуемое для обмена информацией как в рамках самой автоматизированной системы инструментообеспечения, так и на предприятии в целом. В соответствии со структурой хранимых данных в базе метаданных были сформированы правила организационного ведения базы знания, сгруппированные на фундаментальные и пользовательские правила.

Для уникальной идентификации прецедента в рамках одного этапа «жизненного цикла» в базе прецедентов используется координатное (абсолютное) (1) и векторное (относительное) (2) представление образов решения (рис.3.).

ОР^{Тт,у„ПРг },ее Е= I,= 1, т0,1 = 1, ¡0,г = 1,г0 , (1)

где j - индекс образа решения; е - идентификатор ЖЦ; ¡,т,г - индексы входных данных, информационного сопровождения и выходных данных; Тт - информационное сопровождение этапа жизненного цикла инструмента; у( - нормализованные входные данные; ПРГ - формализованное описание принятого решения (выходные данные).

—► А ОР ■

ОР] ={ОР?-ОР£} = {ОР]-£—'-уФ)

.И п

Рисунок 3 - Пример координатно- где ОРо" координатное представление го и векторного представления в типичного образа решения в простран-пространстве образов решений стве базы прецедентов.

Для расчета расстояний между образами используется расстояние Минковского со степенным показателем, равным количеству входных данных 10. В векторном представлении данное расстояние численно характеризует расположение образа решения относительно наиболее типичного образа данного пространства:

Г®(ОР|)=^>0 = ^|ОР|(У|)-ОР§(У5)|'0 =^|0Р]| ° , (3)

гдес!^ 0 - расстояние между образами решения; Г^ - длина вектора образа решения.

Для формирования интеллектуальной оценки любого нового решения необходимо сравнение с прецедентами, принятыми и утвержденными ранее. Возникает необходимость поиска сходных образов, что определяет использование кластеризации образов решения в пространстве по входным данным. В работе предложена двухуровневая кластеризация по слоям и сегментам. Кластеризация по слоям выполняется по векторному представлению, а кластеризация по сегментам - координатному представлению образа решения. Длина вектора образа решения характеризует относительное положение образов, поэтому было решено его использовать при кластеризации пространства по слоям:

^ гт!п<г

ОР®

<гтах ,с = 1,Мах[1о§00);10],ОР] еОР, (4)

гДе гпих -верхняя граница слоя; ^¡„-нижняя граница слоя; с - индекс слоя.

Кластеризация по сегментам выполняется по координатам образа решения, наиболее значимо влияющих на данное решение. В каждом из кластеров содержатся образы решений, имеющих такие параметры в заданных пределах:

8§сг кь ^ ОР? (р) < рРах }, сг = Мовао), Р е (5)

где р, сг - индекс значимого параметра и сегмента; рр^ ; рг^-массив максимальных и минимальных значений значимых параметров.

Положения границ слоев и сегментов определяются итерационным методом кластеризации к-средних.

Ведение информационного сопровождения инструмента в соответствии с САЬБ-технологией требует кодификации решений, принимаемых на каждом этапе жизненного цикла данного инструмента. В основу методики кодификации инструмента был заложен иерархический метод классификации инструмента и параллельный метод кодирования инструмента. Используется кодификатор, состоящий из двух основных частей: статической и динамической (рис. 4.).

Статическая часть кодификатора основывается на нормативно-справочной документации производственного предприятия, являющегося заказчиком внедряемой системы инструментообеспечения, и является цифровым кодом, характеризующим технико-экономические свойства инструмента. Динамическая часть кодификатора отражает все решения на протяжении жизненного цикла и формируется на всех его стадиях. Разработанная система кодификации обеспечивает непрерывную информационную поддержку и создает прецедент- кодификатор базы знаний (рис.5.).

Статическая часть. С.#.

Кодификатор инструмента

Динамически формируемая часть, Д.#.#.

Рисунок 4 - Структура кодификатора системы инструментообеспечения

О

и

3

О Я

X X

)5 X

н я

и н

Я я я

I а я и

0 5 Я я О. е с« а а X а § я а и >. &

Ё я ё я я я

5 и 3 н В!

г и 14 я я я н

я & и ч <и я 0

« (Ч я и я

3 01 ь я £0 >1 0, я ч Г

I Я и О 12 О * ч « а >> Я § и ь и я я 0 с и я 3 я в й

§ а о я 0 ч 0 с я д и п и

X С М а н Я й.

« N т 1Л « Г-'

У и У и У и У

Динамическая часть

д2

д.з

д.4

_ц| 1МЙЙ1 татадм

в!

я

я

л

я 0 0 и я я & а 3 0 а 0. 0 £ я

0 а ю

й я 0 ч

с г 0 с

0 0 1. 0

и и 0 д

0 0 X

ш я к

и и я я

и и ш я

т У 0 и

я я ю ч

1. и н я

0 0 и 0

ч ч в ь

0 0 и 0

X я э и

X и X 0 го п И я

н н р

ч ч ч & ч

0 а 0 И 0 И

м т

Ч; Ч; Ч;

д.5

I т гт, гтт1 д

маш)

Дб

Рисунок 5 - Структура прецедента-кодификатора инструмента

В четвертой главе разработаны: методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапе подготовки производства по интегральному технико-экономическому показателю применительно к системе инструментообеспечения; математические модели выбора способа обеспечения инструментом, расчета технико-экономических показателей изготовления и закупки; а также методика планирования изготовления инструмента, основанная на имитационном моделировании технологических процессов изготовления на этапах подготовки и управления производством.

В основу работы системы инструментообеспечения заложен принцип работы всех подразделений и организаций предприятия с единой сводной инструментальной спецификацией. Данная спецификация формируется на основании программы выпуска деталей. В основе методики синтеза программы выпуска инструментов лежат расчеты: норм расхода инструмента на деталь; норм запаса инструмента на складе и в ремонте, определении отклонений в запасе; вычисления потребности инструмента с учетом уже имеющихся на предприятии.

Общая методика формирования сводной инструментальной спецификации представлена в виде функциональной модели (ГОЕР-О) (рис.6).

Для получения набора инструментов рассматриваются варианты изготовления в собственном производстве или приобретения у альтернативных поставщиков. В качестве критериев выбора было решено использовать набор технико-экономических показателей изготовления и закупки, для каждого из которых были определены зависимости и составлена модель расчета (6).

К

с!

:Асзх

Ёк*чР]

р=|

ЁЧр

Р=1

+ К®1° — — - —'(6) ,п = 1,д,с = 1,м,з = 1,в,р = 1,н

Кс1 =Вс

60

*Кп1+Кс|

где а, б - индексы показателей закупки и производства; р - индекс поставщика; п,з,с - индексы технико-экономических показателей изготовления, поставщиков и способа обеспечения; к ( к , К , " матрицы технико-

экономических показателей изготовления, поставщиков и способа обеспечения; К®,0-матрицы экспертной составляющей показателей способа обеспечения; д и> в га - матрицы преобразования показателей; q - число закупаемых инструментов по поставщикам.

Метод линейного прсграмтровэмя

Рисунок 6- Функциональная модель формирования сводной инструментальной спецификации

Показатели изготовления являются расчетными и базируются на реальных данных инструментального производства предприятия. Оценка же деятельности сторонних поставщиков автоматически корректируется в системе, однако в условиях непрерывно меняющегося рынка имеет высокий уровень запаздывания и долю экспертной составляющей. Таким образом, точность используемых показателей сильно разнится, что обуславливает необходимость разделения задач и создания математических моделей способа обеспечения инструментом (7) и выбора поставщиков (8):

х + у = ч;

х<-

»(7)

кд - х-к® - у >1; |>а-юс)-х+;£(кб-«)с).у

С=1 С=]

Ш1п;

где к2 - время такта; к6 - максимальный размер поставляемой партии; к9 -

степень приоритетности изготовления;Шс - весовой показатель; X, у - число

закупаемых и производимых внутренним производством инструментов; ч -необходимое число инструментов; С - требуемое время поставки по заказу.

■из)яр —>• min;

P=lV.3 = l )

где kg- доступное число инструмента у поставщика; С03 - весовой показатель.

Определение весовых показателей сос,со3 выполняется методом попарных сравнений.

Обеспечение эффективности собственного изготовления инструмента предполагает гибкий подход к формированию материальных потоков при управлении производством. В методике выбора технологических маршрутов на этапе подготовки производства отбор осуществляется по набору технико-экономических показателей в соответствии с математической моделью (6). Полученный таким образом технологический маршрут изготовления инструмента представляет собой последовательность рабочих центров. В методике разработана математическая модель, предназначенная для построения сетевого графа.

Для формирования производственного расписания необходимо распределить технологические процессы в производстве во времени и составить календарный план. Для этой цели используется динамически формируемая модель «цветных» сетей Петри. Разработанная имитационная модель загрузки оборудования технологическими процессами изготовления инструмента используется как на этапах подготовки производства, так и в режиме мониторинга изготовления инструмента для корректировки производственного плана.

В пятой главе проводится апробация разработанного программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление ин-струментообеспечением»» на примере технологических процессов машиностроительных предприятий ОАО «КАМАЗ» и ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» (рис.7).

На основании нормативно-справочной документации данных предприятий в программном комплексе были сформированы производственные заказы на изготовление деталей «Крестовина межосевого дифференциала» (65202506060), «Шкворень» (№ 6520-30010019), «Кольцо манжеты 6520-3103050» и произведены расчеты необходимого количества и типа инструментов (Акт использования №1 от 14.10.2009).

Рисунок 7 - Программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство №2009616059 от 02.11.2009)

Полученные значения по сформированным заявкам на инструмент сравнивались с экспертными данными машиностроительного предприятия. В результате было установлено, что в формируемых заказах автоматизированной информационной системы затраты на инструмент составили на 12,7% меньше.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате выполнения диссертационной работы решены задачи, имеющие существенное значение.

1. Предложена структура единой интегрированной системы управления на основе интеллектуальной поддержки, включая базу знаний и систему ведения прецедентов, обеспечивающая управление инструментообеспечением в соответствии с САЬЗ-технологией и учитывающая интеграцию в нее существующих систем управления предприятия и стандартов по инструмен-тообеспечению машиностроительного предприятия.

2. Модель базы знаний разработана на основе структуры базы прецедентов, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с САЬВ-технологией.

При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспече-нием в автоматическом режиме.

3. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента, разработана для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента.

4. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении инструмента по всему жизненному циклу разработана в соответствии с особенностями применения САЬБ-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений при формировании сводной инструментальной спецификации.

5. Разработаны методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения инструмента и имитационного моделирования в виде цветных сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов. Разработана математическая модель расчета производственных технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента. Методика планирования изготовления инструмента учитывает выбор технологических маршрутов по комплексу технико-экономическому показателей.

6. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения, основанная на методе ранжирования, кластерном подходе при выборе оборудования.

7. Предложенные методики и алгоритмы реализованы в виде программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009). Осуществлена проверка эффективности программного комплекса на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» (г. Набережные Челны) при формировании производственного заказа на изготовление деталей «Шкворень» (АКТ №1 от 14.10.09), «Кольцо манжеты 6520-3103050», а также на примере детали «Крестовина межосевого дифференциала» машиностроительного предприятия ОАО «КАМАЗ». В результате сравнения полученных значений по сформированным заявкам на инструмент на заводе ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» с экспертными данными было установлено, что полученный экономический эффект формируемых заказов составил 12,7% или 2,32 руб/дет.

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях: Научные статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных ВАК:

1. Костюк, И.В. Методика выбора технологического маршрута по комплексу критериев / Л.А. Симонова, Ш.А. Хамадеев, И.В. Костюк // Куз-нечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. - 2007. -№11.-С. 38-45.

2. Костюк, И.В. Формирование базы знаний системы инструменто-обеспечения / Л.А. Симонова, И.В. Костюк // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением,- 2009. - № 8. - С. 22-28. Научные статьи и материалы докладов:

3. Костюк, И.В. Динамическое моделирование процесса формирования загрузки рабочих центров / J1.A. Симонова, И.В. Костюк // Социально -экономические и технические системы. - 2007. - № 1. - URL: http://sets.ru

4. Костюк, И.В. Планирование загрузки рабочих центров на основе имитационного моделирования / Л.А. Симонова, И.В. Костюк // Имитационное моделирование. Теория и практика: сборник докладов. III Всероссийская научно-практичекая конференция. - Санкт-Петербург: ФГУП ЦНИИТС, 2007. -Т. 2.-С. 203-206.

5. Костюк, И.В. Формирование рабочих центров для оптимального управления материальными потоками автосборочного производства в рамках MES -системы / Л.А. Симонова, И.В. Костюк // Современные проблемы машиностроения: труды IV Международной научно-технической конференции. - Томск: ТПУ, 2008. - С. 657-661.

6. Костюк, И.В. Разработка сводной спецификации системы инст-рументообеспечения / И.В. Костюк // «Камские чтения»: сборник материалов. 1 межрегиональная научно-практическая конференция. В 3-х ч. Часть 3. -Набережные Челны: ИНЭКА, 2009. - С. 77-80.

7. Костюк, И.В. Система хранения данных в базе знаний инструмен-тообеспечения / Л.А. Симонова, И.В. Костюк, И.В. Головнич // Проектирование и исследование технических систем: межвузовский научный сборник. Вып. 13. - Набережные Челны: ИНЭКА, 2009. - С. 84-90.

8. Костюк, И.В. Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением» / И.В. Костюк, Л.А. Симонова // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009616059 от 2 ноября 2009

9. Костюк, И.В. Автоматизированный выбор поставщиков инстру-ментообеспечения с использованием базы знаний на примере детали «Крестовина» / И.В. Костюк // Социально - экономические и технические системы. -2009. - № 4. - URL: http://sets.ru

.Подписано в печать 20.11.09 г. Формат 60x84/16 Бумага офсетная Печать ризографическая Уч.-годл. 1,5 Усл.-печ.л. 1,5 Тираж 100 экз. Заказ 1433 Издательско-полиграфический центр Камской государственной инженерно-экономической академии

423810, г. Набережные Челны, Новый город, проспект Мира, 68/19 тел./факс (8552) 39-65-99 e-mail: ic@tampi.ni

Перечень условных обозначений и сокращений

Введение

1 Формирование основных положений и требований к интеллектуальной информационной системе инструментообеспечения на машиностроительном предприятии

1.1 Решение задач инструментообеспечения в интегрированных системах управления машиностроительных предприятий

1.2 Применение подходов Tool Management и CALS-технологии при формировании инструментообеспечения на машиностроительном предприятии

1.3 Анализ автоматизированных систем инструментообеспечения и методов подхода к разработке интеллектуальной надстройки на их основе

1.3.1 Методы формирования базы знаний применительно к построению автоматизированной системы инструментообеспечения

1.3.2 Методы ведения базы прецедентов автоматизированной системы инструментообеспечения

1.3.3 Методы математического моделирования для решения задач инструментообеспечения

1.3.4 Методы классификации и кодирования инструмента в системе инструментообеспечения

1.4 Анализ стандартов машиностроительных предприятий применительно к системе инструментообеспечения

1.5 Постановка задач исследования 34 2 Системный подход к разработке интегрированной информационной системы инструментообеспечения в рамках машинострои- 37 тельного предприятия

2.1 Формирование функциональной модели системы инструментообеспечения на основе стандартов машиностроительных предприятий с учетом распределения по автоматизированным рабочим местам

2.2 Элементы интегрированной системы

2.3 Внешние условия реализации

2.4 Формирование структуры интегрированной системы управления инструментообеспечением на основе базы зна- 44 ний

2.5 Последовательность управления инструментообеспечением в автоматизированной информационной системе в соответ- 46 ствии с CALS-технологией

2.6 Формирование информационных потоков в автоматизированной системе инструментообеспечения

2.7 Выводы 50 Верхний аналитический уровень. Интеллектуальная поддержка автоматизированной системы инструментообеспечения.

3.1 Формирование базы знаний автоматизированной системы инструментообеспечения

3.2 Разработка организационных правил в базе знаний

3.3 Модель ведения базы прецедентов в рамках базы знаний

3.4 Поиск схожих задач в базе прецедентов

3.5 Информационное сопровождение «жизненного цикла» инструмента

3.5.1 Статическая часть кодификатора инструмента

3.5.2 Динамическая часть кодификатора инструмента

3.6 Выводы 72 Нижний уровень. Управление инструментообеспечением на основе методик формирования сводной спецификации и монито- ^ ринга изготовления и использования инструмента на этапах «жизненного цикла»

4.1 Методика формирования потребности и программы выпуска инструментов для сводной инструментальной специфи- 73 кации.

4.2 Методика формирования сводной инструментальной спецификации

4.2.1 Выбор способа обеспечения инструментом

4.2.2 Выбор поставщиков инструмента

4.2.3 Математическая модель расчета технико-экономических показателей для технологических процессов изготовле- 82 ния инструмента

4.3 Методика планирования изготовления инструмента

4.3.1 Выбор оптимального технологического маршрута из альтернативных

4.3.2 Выбор оборудования по технологическим маршрутам

4.3.3 Имитационное моделирование изготовления инструмента

4.4 Мониторинг процессов изготовления и использования инструмента

4.5 Выводы

5 Апробация программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечени- ^ ем»» на примере технологических процессов машиностроительных предприятий

5.1 Структура программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообес- 101 печением»»

5.2 Пример реализации базы знаний в рамках программного комплекса «Автоматизированная информационная система 103 «Управление инструментообеспечением»»

5.3 Апробация методик и работы автоматизированной информационной системы при формировании производственного за- 108 каза на машиностроительном предприятии ОАО «КАМАЗ»

5.4 Апробация методик и работы автоматизированной информационной системы при формировании производственного 119 заказа на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ»

5.5 Выводы 124 Заключение 125 Список использованной литературы 127 Приложения

А Функциональные модели инструментообеспечения

Б Алгоритмы

В Свидетельство о государственной регистрации программы 157 Г Технологический процесс детали «Крестовина»

Д Оборудование участков мелкосерийного производства

Е Акт использования

Ж Протокол сравнительного анализа

Перечень условных обозначений и сокращений

АИС - автоматизированная информационная система

АРМ - автоматизированное рабочее место

ГВЦ - главный вычислительный центр

ДЗИ — департамент закупки инструмента

ДИО — департамент инструментального обеспечения,

Инструмент - собирательный термин, охватывающий инструмент режущий, измерительный, вспомогательный, абразивы, алмазы, штампы, литейную оснастку, приспособления.

ИО — инструментальное обеспечение

ИРК - инструментально-раздаточная кладовая

КД — конструкторская документация

Образ решения - информационное отражение решения системы инструмен-тообеспечения в базе прецедентов в проекции определенного этапа жизненного цикла.

ОТК - отдел технического контроля

111 IP - планово-предупредительный ремонт

СИС - сводная инструментальная спецификация

СГП - склад готовой продукции

ТП - технологический процесс

ТПУ - технологический процесс управления

ТПП - технологическая подготовка производства

ЦИС — центральный инструментальный склад

ЦАС - центральный абразивный склад

ЦИЛ - центральная измерительная лаборатория.

CALS (ИЛИ) - информационная поддержка жизненного цикла изделия Tool Management - инструментообеспечение

Информационная система инструментообеспечения, действующая сегодня на большинстве машиностроительных предприятий, не учитывает требований современного эффективного управления. В ней отсутствует централизация функции обеспечения инструментом всех подразделений предприятия; неэффективна логистика инструмента; документированное отображение процессов управления не упорядочено и не соответствует реальным действиям персонала управления. В связи с этим предприятие несет большие потери, связанные с неаргументированно завышенным запасом инструмента, имеет высокий уровень скрытых потерь, срывает сроки выполнения основного заказа, имеет неудовлетворительное качество планирования и контроля потребности в инструменте.

Построение автоматизированной системы управления инструментообеспече-нием в рамках единой интегрированной системы предприятия является актуальной задачей, т.к. инструмент - важнейший элемент производства, определяющий уровень технологического процесса, а, следовательно, и качество выпускаемой продукции, производительность труда и адекватную себестоимость. Именно поэтому, отслеживая и контролируя весь путь инструмента, можно иметь большее количество рычагов управления производством.

Реализация полнофункциональной автоматизированной системы управления инструментообеспечением предполагает очень большой объем работы, она сложна и с технической, и с научной точек зрения, т.к. одновременно в процессе участвует большое количество подразделений предприятия, часть из которых территориально удалены друг от друга. Большую роль в эффективности инструментообеспечения играет правильно организованный процесс обработки и обмена информацией, использование уже существующих систем управления, как в рамках самой системы, так и в целом на всем предприятии.

Разработка и внедрение интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления инструментообеспечением обеспечит самосовершенствование на основе базы знаний и использование накопленного опыта в рамках конкретного машиностроительного предприятия. Это повысит эффективность принимаемых решений, приведет к сокращению затрат, своевременному обеспечению необходимым инструментом в требуемом количестве в зависимости от планов производства продукции, к «прозрачности» движения информационных и материальных потоков от возникновения потребности в обеспечении инструментом до его утилизации, позволит оптимизировать запасы инструмента.

Имеющиеся нерешенные проблемы определяют актуальность работ по созданию такой системы инструментообеспечения.

Цель исследования: повышение эффективности функционирования системы инструментообеспечения машиностроительного производства за счет разработки интеллектуальной поддержки автоматизированной системы управления.

Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования:

1. Исследовать основные подходы и методы построения автоматизированной системы управления инструментообеспечением на машиностроительном предприятии на основе базы знаний.

2. Предложить структуру интегрированной системы инструментообеспечения и интеллектуальную поддержку на основе базы знаний и системы ведения прецедентов, обеспечивающую управление инструментом в соответствии с CALS-технологией с учетом существующих систем управления предприятия и стандартов инструментообеспечения.

3. Разработать методику кодификации инструмента в соответствии с С AL S -технологией.

4. Разработать методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на этапах подготовки и управления производством.

5. Разработать методику и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапе подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения.

6. Разработать алгоритмы и на их основе программный комплекс, реализующие разработанные методики инструментообеспечения и мониторинга изготовления и использования инструмента.

В процессе диссертационного исследования получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

1. Модель базы знаний интеллектуальной надстройки автоматизированной системы управления инструментообеспечением на основе предложенной структуры базы, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с CALS-технологией. При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспечением в автоматическом режиме.

2. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента.

3. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении жизненного цикла инструмента в соответствии с особенностями применения CALS-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений.

4. Методика формирования сводной инструментальной спецификации на основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения инструментом и расчета технико-экономических показателей на основе метода многокритериальной оптимизации.

Практическая полезность работы:

1. Разработана структура единой интегрированной системы управления, обеспечивающая управление инструментообеспечением на основе базы знаний в соответствии с CALS-технологией и учитывающая возможность интеграции в единую информационную систему машиностроительного предприятия.

2. Разработана методика и алгоритм формирования программы выпуска инструмента, основанная на правилах расчета потребности в инструменте.

3. Разработана методика планирования изготовления инструмента и корректировки в реальном масштабе времени на основе имитационного моделирования в виде «цветных» сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов и методика выбора технологических маршрутов по интегральному технико-экономическому показателю на этапе подготовки производства.

4. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по интегральному технико-экономическому показателю применительно к системе инструментообеспечения. Разработана математическая модель расчета технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента.

5. Разработан программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009), реализующий методики инструментообеспечения и мониторинг выбора и использования инструмента (АКТ №1 от 14.10.2009).

1. Разработан программный комплекс «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство о государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009), реализующий методики инструментообеспечения и мониторинг изготовления и использования инструмента.2. Проведена апробация работы программного комплекса на примере детали «Крестовина межосевого дифференциала» машиностроительного предприятия ОАО «КАМАЗ».3. Осуществлена проверка эффективности данного программного комплекса на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» при изготовлении деталей «Шкворень» (№ 6520-

30010019) (Акт использования №1 от 14.10.2009), «Кольцо манжеты 6520- 3103050».4. Было установлено, что экономия затрат по инструменту в формируемых заказах составляет 12,7%, или 2320,06 руб. на 1000 деталей «Шкворень».Заключение В результате выполнения диссертационной работы решены задачи, имеющие существенное значение.1. Предложена структура единой интегрированной системы управления на основе интеллектуальной поддержки, включая базу знаний и систему ведения прецедентов, обеспечивающая управление инструментообеспечением в соответствии с CALS-технологией и учитывающая интеграцию в нее существующих систем управления предприятия и стандартов по инструментообеспечению машиностроительного предприятия.2. Модель базы знаний разработана на основе структуры базы прецедентов, правилах оценки новых прецедентов с учетом количественного анализа и проверки адекватности, достоверности принимаемого решения на этапах жизненного цикла инструмента в соответствии с CALS-технологией. При построении разработаны организационные правила ведения базы знаний, реализованные для оценки решений задач управления инструментообеспечением в автоматическом режиме.3. Модель базы прецедентов, основанная на координатном и векторном представлениях прецедента, разработана для формирования образа решения в абсолютном и относительном видах при кластерном анализе по сегментам и слоям, обеспечивающих двухуровневый подход к поиску множества аналогичных решений при формировании нового прецедента.4. Методика кодификации инструмента в автоматическом режиме, основанная на структурном представлении прецедента-кодификатора инструмента и на информационном сопровождении инструмента по всему жизненному циклу, разработана в соответствии с особенностями применения CALS-технологии, позволяющая обеспечить комплексную систему поддержки управления инструментообеспечением, организовать систему сбора и обработки данных для повышения оперативности и качества принимаемых решений при формировании сводной инструментальной спецификации.5. Разработаны методики и алгоритмы формирования сводной инструментальной спецификации и планирования изготовления инструмента на основе разработанных математических моделей выбора способа обеспечения инструмента и имитационного моделирования в виде цветных сетей Петри и сетевого графа технологических маршрутов. Разработана математическая модель расчета производственных технико-экономических показателей существующих технологических процессов изготовления инструмента. Методика планирования изготовления инструмента учитывает выбор технологических маршрутов по комплексу технико-экономических показателей.6. Разработана методика и алгоритм выбора технологических маршрутов и оборудования для изготовления инструмента на этапах подготовки производства по комплексу технико-экономических показателей применительно к системе инструментообеспечения, основанная на методе ранжирования, кластерном подходе при выборе оборудования.7. Предложенные методики и алгоритмы реализованы в виде программного комплекса «Автоматизированная информационная система «Управление инструментообеспечением»» (Свидетельство государственной регистрации программ для ЭВМ №2009616059 от 02.11.2009). Осуществлена проверка эффективности программного комплекса на ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» (г. Набережные Челны) при формировании производственного заказа на изготовление деталей «Шкворень» (АКТ №1 от 14.10.09), «Кольцо манжеты 6520-3103050», а также на примере детали «Крестовина межосевого дифференциала» машиностроительного предприятия ОАО «КАМАЗ». В результате сравнения полученных значений по сформированным заявкам на инструмент на заводе ООО «Завод МАШДЕТАЛЬ» с экспертными данными было установлено, что полученный экономический эффект формируемых заказов составил 12,7%, или 2,32 руб/дет.

1. SAP Business Suite / SAP СНГ. — URL:http://www.sap.com/cis/solutions/business-suite/index.epx (дата обращения 2509.2009).

2. Microsoft Dynamics AX / Microsoft Dynamics. — URL:http://www.microsoft.com/Rus/dynamics/ax/overview.mspx (дата обращения 2109.2009).

3. Infor ERP / Infor. — URL: http://www.infor.com/solutions/erp ( дата обращения2509.2009). 4. 1С: Предприятие 8 / 1С: Предприятие. — URL: http://v8.lc.ru (дата обращения 2109.2009).

4. MES система «ФОБОС» / FOBOS-MES. — URL: http://www.fobos-mes.ru (датаобращения 21.09.2009).

5. Preactor Production Planning and Scheduling Software / Preactor International Ltd.— URL: http://www.preactor.com (дата обращения 25.09.2009).

6. Product Lifecycle Management (PLM): Siemens PLM Software / Siemens Product1.fecycle Management Software Inc. — URL: http://www.plm.automation.siemens.com/ru_ru/products/teamcenter/index.shtml (дата обращения 25.09.2009).

7. MES-система Wonderware Factelligence / OOO «Весть». — URL:http://www.factelligence.net/ (дата обращения 18.09.2009).

8. Siemens IT Solutions / Siemens AG. — URL: http://www.it-solutions.siemens.com(дата обращения 25.09.2009).

9. PLM (Product Lifecycle Management) / Dassault Systemes. — URL:http://www.3ds.com/ (дата обращения 21.09.2009).

10. Infor PLM / Infor. — URL: http://www.infor.com/solutions/plm ( дата обращения2509.2009).

11. ERP-система «КОМПАС» / «КОМПАС». — URL: http://www.compas.ru ( датаобращения 21.09.2009).

12. Шалумов А.С. Введение в CALS-технологии: учебное пособие / А. Шалумов, И. Никишкин, В. Н. Носков. — Ковров: КГТА, 2002. — 137 с.

13. Соломенцев Ю. М. - Информационно-вычислительные системы вмашиностроении. CALS-технологии / Ю. М. Соломенцев, В. Г. Митрофанов, В. В. Павлов и др. — М.: Наука, 2003. — 292 с.

14. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и ихинтеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1999. — 16 с.

15. Симонова Л. А. Методология построения интегрированного информационногообеспечения гибких производственных систем механической обработки на машиностроительных предприятиях: монография / Л.А.Симонова. — СПб.: Изд-во Инфо-Да, 2004. —198 с.

16. Куликов Г.Г. Интеллектуальные информационные системы: учебное пособие /Г. Г. Куликов, Т. В. Брейкин, В. Ю. Арьков. — Уфа: УГАТУ, 1999. — 129 с.

17. Mason F. Computerized Cutting - Tool Management / F. Mason // American Machinist& Automated Manufacturing, Special Report 786. — 1986. — P. 106—120.

18. Zheng Y. Integration of computerized Tool Management System and ToolCondition Tracking at All Levels / Y. Zheng, A. Bilberg, L. Alting // Flexible Automation and Integrated Manufacturing. — 1993. — P. 439—447.

19. Veeramani D. Integration of cutting-tool management with shop-floor control inflexible machining systems / D. Veeramani // Computer control of flexible manufacturing systems: research and development. — 1994. — P. 405—423.

20. Narang R.V. A computer model for tool management information system / R.V.Narang // Computer applications in production and engineering. — 1997. — P. 208—216.

21. Marczinski G. Tool Management Systems / Goetz Marczinski // Manufacturingengineering handbook. — 2004. — P . 16.1—16.17.

22. Gray A.E. A synthesis of decision models for tool management in automatedmanufacturing / A.E. Gray, A. Seidman, K.E. Stecke // Manag. Sci. — 1993. — Vol. 39. — № 5. — P. 549—567.

23. Turkcan A. Due date and cost-based FMS loading, scheduling and tool management/ A. Turkcan, M. S. Akturk, R. Storer // Int. J. Prod. Res. — 2007. — Vol. 45. — № 5. — P . 1183—1213.

24. Локтев A. Tool Management / А. Локтев, Д. Локтев // Стружка — 2006. — №3(14). — С . 28—29.

25. Локтев A. Tool Management. Организационные и технические меры поорганизации системы инструментообеспечения / А. Локтев // Стружка. — 2006. — №4 (15). — 32—34.

26. Graver Т. W. A tool provisioning problem in FMS / Т. W. Graver, L. F. McGinnis //1.t-1 J. of FMS. — 1989. — № 1. — P. 239—254.

27. Robert de Souza Tool Handling Strategies for flexible manufacturing systems / Robert deSouza // Flexible automation and integrated manufacturing. — 1993. — P. 403—414.

28. Gut unterwegs. Umfrage: Tool-Management und die Folgen // Werkzeuge. — 2003,juni. — № 1. — S. 48—49.

29. Гречишников В. А. Инструментальное обеспечение автоматизированногопроизводства: учебник для вузов / В. А. Гречишников, А. Р. Маслов, Ю. М. Соломенцев, А. Г. Схиртладзе. — М.: Высшая школа, 2001. — 271 с.

30. Вороненко В. П. Организация системы инструментообеспеченияавтоматизированных производств / В. П. Вороненко, В. Луцюк // Вестник МГТУ «Станкин». — 2009. — №3 (7). — 23—25.

31. Капитанов А. В. Разработка имитационного моделирования для определенияинструментальных комплектов в автоматизированной станочной системе / А. В. Капитанов // Творчество и сэбсология. Науч.-информ. сб. Вып. №005. — М.: ИЛИ ТИП-С, 2008. — 100—105.

32. Чемборисов Н. А. Система инструментообеспечения / Н. А. Чемборисов, Р. М.Хисамутдинов, Д. Р. Ахметзянов // СТИН. — 2009. — №10. — 30—33.

33. Tool Information Management / Leitz. — URL: http://www.leitz.org/?cat_id=34(дата обращения 11.09.2009). 38. eTMS / Tadcon, Inc. — URL: www.tadcon.com (дата обращения 12.09.2009).

34. Automate tool management and save costs / Manufacturingtalk. — URL:http://www.manufacturingtalk.com/news/bu£^bufl 52.html (дата обращения 1009.2009).

35. Guhring Tool Management Service / Guhring. — URL: http://www.guehringmoscow.ru/ru/service/toolman/ (дата обращения 14.09.2009).

36. Tool Data Management / TDM Systems GmbH . — URL:http://www.tdmsystems.com (дата обращения 25.09.2009).

37. TOOL EXPERT / SPRING technologies. — URL:http://www.springplm.com/contenu.php?ID=88 (дата обращения 24.09.2009).

38. Рассел Искусственный интеллект: современный подход / Рассел, П. Норвиг.;пер с англ. — 2-е изд. — М.: Изд. дом «Вильяме», 2006. — 1408 с.

39. Методы представления знаний: Метод, указ. / Сост. И. Л. Коробова. — Тамбов:Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. — 24 с.

40. Искусственный интеллект. Кн. 2: Модели и методы: Справочник / Под ред.Э. В. Попова. — М.: Радио и связь, 1990. — 303 с.

41. Элти Дж. Экспертные системы: концепции и примеры / Дж. Элти, М. Кумбс; пер.с англ. и предисл. Б. И. Шишкова. — М.: Финансы и статистика, 1987. — 191 с.

42. Люгер Д. Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложныхпроблем / Д. Ф. Люгер; пер. с англ. — 4-е изд. — М.: Изд. дом «Вильяме», 2003. —864 с.

43. Минский М. Фреймы для представления знаний / М. Минский. — М.: Энергия,1979.— 151 с.

44. Скрэгг Г. Семантические сети как модели памяти /Г. Скрэгг // Новое взарубежной лингвистике. — М.: Радуга, 1983. — Вып. 12. — 228—271.

45. Блюмин Л. Модели и методы принятия решения в условиях неопределенности/ Л. Блюмин, И. А. Шуйкова. — Липецк: ЛЭГИ, 2001. — 138 с.

46. Вятченин Д. А. Нечеткие методы автоматической классификации: Монография/ Д. А. Вятченин. — Мн.: УП «Технопринт», 2004. — 219с.

47. Каллан Р. Основные концепции нейронных сетей / Р. Каллан; пер. с англ. —М.: Изд. дом «Вильяме», 2001. — 287 с.

48. Хайкин Нейронные сети: полный курс / Хайкин. 2-е изд.; пер. с англ. —М.: Изд. дом «Вильяме», 2006. — 1104 с.

49. Заенцев И. В. Нейронные сети: основные модели. Учебное пособие для вузов /И. В. Заенцев. — Воронеж: ВГУ, 1999. — 75 с.

50. Дюран Б. Кластерный анализ / Б. Дюран, П. Оделл; пер. с англ. — М.:«Статистика», 1977. — 128 с.

51. Мандель И. Д. Кластерный анализ / И. Д. Мандель. — М.: Финансы истатистика, 1988. — 176 с.

52. Леонов В. Кластерный анализ: основы метода и его применение вбиомедицине / В. Леонов. // Биометрика: электронный журн. — URL: http://www.biometrica.tomsk.ru/cluster.htm (дата обращения 19.09.2009).

53. Modell Martin Е. A Professional's Guide to Systems Analysis, Second Edition /Martin E. Modell. — New York: McGraw-Hill Book Company, 1996.

54. Коффман А. Сетевые методы планирования и их применение / А. Коффман, Г.Дебазей. — М.: Прогресс, 1968. — 182 с.

55. Stelth P. Projects' Analysis through СРМ (Critical Path Method) / P. Stelth // Schoolof Doctoral Studies (European Union) Journal. — 2009, July. — № 1. — P. 10—51

56. Бруно Дж. Л. Теория расписаний и вычислительные машины / Дж. Л. Бруно, Р. Л.Грэхем, В. Г. Коглер и др.; пер. с англ.; под ред. Э. Г. Коффмана. — М.: Наука, 1984. —336 с.

57. Танаев В. Введение в теорию расписаний / В. Танаев, В. В. Шкурба. —М.: Наука, 1975. —256 с.

58. Таха Хемди А. Введение в исследование операций / Хемди А.Таха; пер. с англ.— 7-е издание. — М.: Изд. дом «Вильяме», 2005. — 912 с.

59. Беллман Р. Динамическое программирование и уравнения в частныхпроизводных / Р.Беллман, Э. Энджел. — М.: Мир, 1974. — 203 с.

60. Питерсон Дж. Теория сетей Петри и моделирование систем / Дж. Питерсон;пер. с англ. — М.: Мир, 1984. — 264 с.

61. Котов В. Е. Сети Петри / Е. В. Котов. — М.: Наука. Глав. ред. физ. мат. лит.,1984. —160 с.

62. Бодянский Е. В. Нейро-фаззи сети Петри в задачах моделирования сложныхсистем: Монография / Е. В. Бодянский , Е. И. Кучеренко, А. И. Михалев. — Дншропетровськ: Системы технологи, 2005. — 311 с.

63. Кучеренко Е. И. О синтезе математических моделей на основе классовинтегрированных нейро-фаззи сетей Петри / Е. И. Кучеренко, Т. Д. Кучеренко. // Искусственный интеллект. — 2004. — № 3. — 187—197.

64. ПР 50.1.019-2000. Основные положения единой системы классификации икодирования технико-экономической и социальной информации и унифицированных систем документации в Российской Федерации.— М., 2001.

65. ОК 005-93. «Общероссийский классификатор продукции» (ред. от. 01.05.2006).

66. Справочник инструментальщика / И. А. Ординарцев, Г. В. Филиппов, А. Н.Шевченко и др.; Под общ. ред. И. А. Ординарцева. — Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. — 846 с.

67. ТПУ 21.20.1-87. «Организация и ведение кодирования инструментария.Основное производство». — Набережные Челны: ОАО «КАМАЗ», 1987.

68. Юликов М. И. Проектирование и производство режущего инструмента / М. И.Юликов, Б. И. Горбунов, Н. В. Колесов. — М.: Машиностроение, 1987.—296 с.

69. Чемборисов Н. А. Информационно-справочная система режущего инструмента/ Н. А. Чемборисов // Отчет по х/д НИР № 01.20.00013078. — Наб. Челны: Камский гос. политехи, ин., 2002.

70. Локтев Д. А. Бережливое производство или комплексный реинжиниринг / Д.А. Локтев // Стружка. — 2007. — №1,2.

71. Черемных В. Струюурный анализ систем: ШЕР-технологии / В. Черемных,И. О. Семенов, В. Ручкин. — М.: Финансы и статистика, 2003. — 208 с.

72. Вендров А. М. CASE-технологии. Современные методы и средствапроектирования информационных систем / А. М. Вендров. — М.: Финансы и статистика, 1998. — 176 с.

73. ГНУ 21.04.3-2004. «Учет и движение инструментария в подразделениях иорганизациях ОАО «КАМАЗ». - Набережные Челны: ОАО «КАМАЗ»,2004.—79 с.

74. ТПУ 21.05.4-88. «Сводная инструментальная спецификация. Основноепроизводство»

75. ТПУ 21.19.1-89. «Ведение на ЭВМ данных для расчета норм запаса,оборотного фонда и партии заказа режущего инструмента на основное производство»

76. СТП 37.104.57.31.01.-2005. «Организация эксплуатации режущего инструментав ОАО «КАМАЗинструментспецмаш»». — Набережные Челны: ОАО «КАМАЗ инструментспецмаш", 2005. — 22 с. 77. СТП 37.104.31.02-2007. «Правила организации инструментального хозяйства».— Набережные Челны: ОАО «КАМАЗ», 2007. — 68 с.

78. Стратегия обеспечения инструментом заводов ОАО «КАМАЗ» / Адгамов Р. И.,Хисамутдинов Р. М. // Альманах «Деловая слава России». — 2007. — Вып. 4-5.

79. ГОСТ 25751-83. Инструменты режущие. Термины и определения общихпонятий: Изменение 1. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1990. — 28 с.

80. ГОСТ 25762-83. Обработка резанием. Термины, определения и обозначенияобщих понятий. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1985 — 46 с.

81. ГОСТ 25761-83. Виды обработки резанием. Термины и определения общихпонятий. — М.: ИПК Изд-во стандартов, 1985. — 9 с.

82. Прангишвили И. В. Системный подход и общесистемные закономерности.Серия «Системы и проблемы управления» / И. В. Прангишвили. — М.: СИНТЕГ, 2000. — 528 с.

83. Сурмин Ю. П. Теория систем и системный анализ: учебное пособие / Ю. П.Сурмин. — К.: МАУП, 2003. — 368 с.

84. Симонова Л. А. Управление процессом обработки партии деталей (сприменением математического моделирования на этапе технологического проектирования): монография / Симонова Л. А. -— Набережные Челны: Изд-во КамПИ, 2004.—115 с.

85. Рыбаков А. В. Проектирование технологической оснастки на основе системыавтоматизированной поддержки информационных решений / А. В. Рыбаков, A. Евдокимов, А. А. Краснов // Информационные технологии. — 2001. — № 10. — С . 15—21.

86. Давние В. В. Прогнозные модели экспертных предпочтений: монография / В.B. Давние, В. И. Тинякова. — Воронеж: Изд-во ВГУ, 2005. — 248 с.

87. Гжиров Р.И. Программирование обработки на станках с ЧПУ: Справочник /Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. - Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1990.-588

88. Тарасов Л. В. Закономерности окружающего мира. В 3 кн. Кн. 1. Случайность,необходимость, вероятность / Тарасов Л. В. — М.: ФИЗМАТ ЛИТ, 2004. — 384 с.

89. Костюк И.В. Формирование базы знаний системы инструментообёспечения /Л.А. Симонова, И.В. Костюк // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением- 2009. - № 8. — 22-28.

90. Саати Т. Принятие решений - метод анализа иерархий / Т. Саати.; пер. сангл. — М.: Радио и связь, 1993. — 278 с.

91. Костюк И.В. Методика выбора технологического маршрута по комплексукритериев / Л.А. Симонова, Ш.А. Хамадеев, И.В. Костюк // Кузнечноштамповочное производство. Обработка материалов давлением. - 2007. - № 11.С. 38-45.

92. Симонова Л. А. Разработка системы поддержки принятия решения по выборуТМ из альтернативных / Л. А. Симонова, Т.Н. Унтила // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. —2008. —№2. — 34—39.

93. Костюк И.В. Динамическое моделирование процесса формированиязагрузки рабочих центров / Л.А. Симонова, И.В. Костюк // Социально экономические и технические системы. - 2007. - № 1. - URL: http://sets.ru (дата обращения 22.09.2009).

94. Костюк И.В. Автоматизированная информационная система «Управлениеинструментообеспечением» / И.В. Костюк, Л.А. Симонова // Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №2009616059 от 2.11.2009