автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.08, диссертация на тему:Методология формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин

На правах рукописи

ТРУШИН Николай Николаевич

МЕТОДОЛОГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

Специальность: 05.02.08 - Технология машиностроения

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени доктора технических наук

Тула 2003

Работа выполнена в Тульском государственном университете.

Научный консультант: доктор технических наук, профессор

Иноземцев Александр Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Кондаков Александр Иванович доктор технических наук, профессор Степанов Юрий Сергеевич доктор технических наук, профессор Федоров Юрий Николаевич

Ведущая организация: ОАО "Тульский оружейный завод"

Защита состоится "¿6" июня 2003 г. в на заседании

диссертационного совета Д 212.271.01 в Тульском государственном университете по адресу: 300600, г. Тула, пр. Ленина, 92, ауд. 9-101.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тульского государственного университета.

Автореферат разослан ^^ ^¿¿-¿ЪЯ.. 2003 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

Орлов А.Б.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Машиностроение занимает центральное место в экономике страны, является основой технического перевооружения и реструктуризации всех отраслей экономики и способствует повышению благосостояния общества. Проводимые в нашей стране реформирования промышленности на принципах рыночных условий хозяйствования привели к необходимости создания принципиально новых подходов к управлению производственной деятельностью машиностроительных предприятий.

В настоящее время сложилась тенденция создания сложных технологических систем, характеризующихся большим числом и разнообразием входящих в них элементов и сложностью связей между элементами. Постоянное увеличение номенклатуры и ускорение сменяемости изделий машиностроения привело к тому, что создание новых или модернизация действующих технологических систем в многономенклатурном серийном машиностроительном производстве стало представлять собой чрезвычайно сложную технико-экономическую задачу для отечественных машиностроительных предприятий. Ее исключительная сложность заключается в необходимости совместного решения целого комплекса разнородных задач конструкторской, технологической и организационной подготовки производства на основе системы оценок, действующих на всех этапах процесса решения указанных задач. Это обстоятельство существенно расширяет область поиска оптимальных проектных решений.

В связи с этим проведение научных исследований в области создания новых методов технологической подготовки серийного машиностроительного производства в условиях рыночной экономики, направленных на обеспечение требуемого качества изделий с минимальными затратами труда, материальных и энергетических ресурсов, является актуальным и составляет научную проблему, имеющую важное значение для развития отечественного машиностроения.

Работа выполнена в соответствии с научно-техническими программами Министерства образования РФ "Научные исследования высшей школы в области производственных технологий" и "Государственная поддержка региональной научно-технической политики высшей школы и развитие ее научного потенциала" 2001-2002 гг., грантами по фундаментальным исследованиям в области машиностроения 1994-1995 и 2001-2002 гг., рядом хоздоговорных ПИР.

Цель работы заключается в повышении эффективности изготовления машиностроительной продукции и обеспечении ее стабильного качества на основе выбора оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие научные задачи:

1. Выполнить анализ существующих научных методов формирования организационно-технологической структуры производственного процесса на предприятиях машиностроительного и приборостроительного профиля и выявить систему факторов, оказывающих влияние на процессы формирования этой структуры.

2. Провести анализ методов организации производственного процесса на принципах типовой и групповой технологии с целью выявления закономерностей в организации группирования предметов труда и систем классификации и кодирования технико-экономической информации по деталям машин и приборов.

3. Выявить систему задач, необходимых для формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин и разработать способы их решения.

4. Разработать методику проектирования системы классификации изготавливаемых деталей; оптимальной для заданных условий осуществления производственного процесса, с целью последующего группирования деталей в процессах формирования организационно-технологической структуры производственного процесса.

5. Разработать метод проектирования системы оптимальных технологических маршрутов движения предметов производства (деталей, узлов, сборочных единиц машин) по производственным подразделениям машиностроительного предприятия на основе сочетания аналитических и экспертных методов поиска проектных решений технологического и организационного характера.

6. Разработать метод оптимального решения задачи формирования производственных заданий (машинокомплектов) производственным подразделениям машиностроительного предприятия, обеспечивающий загрузку подразделений, гарантирующую стабильность производственного процесса и снижение риска выпуска продукции, несоответствующей техническим требованиям.

7. Исследовать взаимосвязи и выявить закономерности между процессами формирования оптимальной организационно-технологической структуры и инструментального обеспечения производственного процесса изготовления деталей машин. На основе методологии системного анализа и моделирования разработать структурно-функциональную модель системы инструментального обеспечения производственного процесса режущим инструментом.

8. Исследовать систему объективных и субъективных факторов, оказывающих влияние на изменение величины расхода режущего инструмента в машиностроительном производстве с целью его обоснования как

интегрального критерия оценки эффективности проектных решений при формировании оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса.

Методы исследования. Теоретические исследования проводились на основе научных положений технологии машиностроения и современных методов управления качеством продукции с использованием теорий систем и системного анализа, информации, множеств, математической статистики, регрессионного анализа, метода экспертных оценок, методологии структурного анализа и проектирования ЗАИТ, алгебры логики, реляционной алгебры и реляционного исчисления, эксплуатационных исследований технологических и информационных систем, систем автоматизации в действующем машиностроительном производстве, систематического изучения профессиональной практики технологов, математико-статистической обработки статистических данных изготовления деталей машин и приборов различного назначения.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты-.

- банк знаний по системам классификации и кодирования деталей машин и приборов, сформированный по результатам анализа методов и систем технологической подготовки производства на отечественных и зарубежных предприятиях отраслей машиностроения и приборостроения;

- концептуальная схема процесса формирования оптимальной организационно-технологической структуры на основе системы задач, объединенных общностью подхода к их решению методами экспертных оценок, классификации и кластерного анализа;

- методология реализации метода экспертных оценок в процессе формирования организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин как средства разрешения неопределенностей;

- экспертно-аналитический метод выбора и оптимизации структуры системы иерархической классификации технико-экономической информации на основе принципа полезности системы классификации заданным условиям осуществления производственного процесса;

- структурно-функциональная модель процесса формирования на машиностроительном предприятии оптимальных производственных заданий (машинокомплектов) подразделениям предприятия и системы межцеховых маршрутов деталей и сборочных единиц и экспертно-аналитический метод оптимального решения данной задачи;

- структурно-функциональная модель процесса управления инструментальным обеспечением производственного процесса изготовления деталей машин, раскрывающая структуру и закономерности информационных связей, возникающих в ходе обеспечения рабочих мест (станков) режущим инструментом;

- математическая модель прогнозирования расхода режущего инструмента и методика ее адаптации к изменяющимся производственным условиям на основе применения алгоритмов самообучения, регрессионного и кластерного анализов;

- программно-математический аппарат информационной поддержки процессов формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин.

Научная новизна. Установлены закономерности проявления взаимосвязей между технологическими и организационными задачами, раскрываемые на основе экспертных оценок, классификации и группирования объектов машиностроительного производства, осуществляемых при решении задач технологического проектирования и организации производственного процесса, обеспечивающих упорядоченное взаимодействие иерархически соподчиненных технологических систем, функционирующих на уровнях операции, процесса, подразделения и предприятия.

Практическая значимость работы заключается в разработке и производственной реализации на основе экспертно-аналитического подхода, методов классификации и кластерного анализа системы методик и компьютеризированных систем информационной поддержки проектирования классификационной системы деталей машин, межцеховых технологических маршрутов деталей и сборочных единиц, формирования машинокомплектов подразделений, управления инструментальным обеспечением производственного процесса, позволяющих сократить сроки технологической подготовки производства, снизить себестоимость продукции и риск выпуска несоответствующей продукции.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава Тульского государственного университета в период с 1986 по 2003 гг.; на всесоюзных научно-технических конференциях "Создание гибких производственных систем механической обработки на базе станков с ЧПУ и промышленных роботов" (г. Киев, 1986 г.), "Автоматизированное проектирование и машинное моделирование технологических процессов в машиностроении" (г. Свердловск, 1987 г.), "Опыт создания и эксплуатации гибких производственных систем на базе отечественного оборудования с ЧПУ, промышленных роботов и вычислительной техники" (г. Киев, 1987 г.), "Конструктивно-технологические методы повышения надежности и их стандартизация" (г. Тула, 1988 г.), "Опыт создания и эксплуатации гибких автоматизированных систем механической обработки" (г. Киев, 1988 г.), "Комплексная механизация и автоматизация производства на основе внедрения станков с ЧПУ, промышленных роботов, гибких производственных систем и роторно-конвейерных линий" (г. Луцк, 1988 г.), "Проблемы автоматизации технологических процессов в

машиностроении" (г. Волгоград, 1989 г.), "Современная технология производства приборов, средств автоматизации и систем управления" (г. Суздаль, 1989 г.), "Технологическая подготовка производства с использованием ЭВМ" (г. Ижевск, 1989 г.), "Автоматизация и диагностика технологических процессов" (г. Луцк, 1990 г.), "Итоги, проблемы и перспективы комплексно-автоматизированных производств в машиностроении и приборостроении" (г. Горький, 1990 г.), "Автоматизация технологической подготовки механообработки деталей на станках с ЧПУ" (г. Ленинград, 1990 г.), "САПР конструкторской и технологической подготовки автоматизированного производства в машиностроении" (г. Харьков, 1990 г.); на международных конференциях и семинарах "Информационные технологии в машиностроении" (г. Ростов-на-Дону, 1995 г.), "Актуальные проблемы математического моделирования и автоматизированного проектирования в машиностроении" (г. Казань, 1995 г.), "Инновационное проектирование в проектировании, технике и технологии" (г. Волгоград, 1995 г.), "Проблемы теории проектирования и производства инструмента" (г. Тула, 1996 г.), "Конструкторско-технологическая информатика" (г. Москва, 1996, 2000 гг.), "Прогрессивные методы проектирования технологических процессов, металлорежущих станков и инструментов (г. Тула, 1987 г.), "Дизайн 2000" (г. Тула, 2000 г.), "Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения" (г. Орел, 2000 г.), "Проблемы проектирования, инструментального и метрологического обеспечения и производства зубчатых передач" (г. Тула, 2000 г.), "Теория, методы и средства измерений, контроля и диагностики" (г. Новочеркасск, 2000 г.), "Автоматизация и информатизация в машиностроении" (г. Тула, 2000, 2001 гг.), "Проблемы и опыт обеспечения качества в производстве и образовании" (г. Тула, 2001 г.), "Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках" (г. Тамбов, 2001 г.), "Качество машин" (г. Брянск, 2001 г.), "Наука -производство - технология - экология" (г. Киров, 2001 г.), XXI Российская школа по проблемам науки и технологий" (г. Миасс, 2001 г.), "Математическое моделирование физических, экономических, технических, социальных систем и процессов" (Ульяновск, 2001 г.), "Производственные технологии - 2001" (г. Москва, 2002 г.), "Автоматизация: проблемы, идеи, решения (АПИР)" (г. Тула, 2001, 2002 гг.), "Технологическая системотехника" (г. Тула, 2002 г.), "Прогрессивные технологии в машиностроении" (г. Запорожье, 2002 г.).

Практическая реализация. Результаты работы использованы в процессе технологической подготовки производства для автоматизированного участка токарной обработки деталей микрофонов и телефонов на ОАО "Октава" (г. Тула); при совершенствовании систем инструментального обеспечения производственного процесса и межцеховой технологической маршрутизации деталей трубопроводной промышленной арматуры для

нефтяных и газовых трубопроводов в ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл.); в процессах конструкторской и технологической подготовки деталей и боеприпасов для спортивно-охотничьего оружия в ОАО "Тульский оружейный завод" и ОАО "Тульский патронный завод".

Публикации. Основное содержание работы представлено в 48 публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы и приложения, изложенных на 319 страницах машинописного текста. Содержит 32 таблицы, 66 рисунков, библиографический список из 205 наименований и приложение на 11 страницах.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность и необходимость решения проблемы формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса на машиностроительном предприятии в условиях рыночных методов хозяйствования.

Первая глава посвящена анализу различных аспектов структурно-функциональной организации технологических систем механической обработки на машиностроительном предприятии и методов формирования организационно-технологической структуры производственного процесса. Отмечается, что успешное решение задач по повышению эффективности работы машиностроительных предприятий и обеспечению стабильного уровня качества машин возможно только при условии эффективного функционирования технологических систем на всех стадиях их жизненного цикла.

Машиностроительное производство может быть охарактеризовано организационно-технологической структурой осуществляемого в нем производственного процесса. В соответствии с ГОСТ 14.004-83 под производственным процессом понимается совокупность всех действий людей и орудий труда, необходимых на данном предприятии для изготовления и ремонта продукции. Производственный процесс на предприятии осуществляется в рамках технологических систем, под которыми в соответствии с ГОСТ 27.004-85 понимается совокупность функционально взаимосвязанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций. Существуют четыре иерархических уровня технологических систем: предприятий, производственных подразделений, процессов обработки и операций. В общем случае в состав технологической системы входят реализуемые в ней технологические процессы, предметы производства (материалы, заготовки, полуфабрикаты), основное и вспомогательное

технологическое оборудование, обслуживающий персонал, транспортно-накопительная подсистема и подсистема управления.

Таким образом, организационно-технологическая структура производственного процесса представляет собой совокупность связей технологического процесса изготовления машины, конструкторской и технологической подготовки производства, а также организации обслуживания производственного процесса, обеспечивающей упорядоченность, координацию и регулирование деятельности технологической системы (рис. 1).

производственного процесса

Формирование организационно-технологической структуры производственного процесса осуществляется в рамках технологической подготовки машиностроительного производства. Эта структура формируется под влиянием обширного множества различного рода объективных и субъектных факторов. Однако единого подхода к принципам формирования структуры производственных процессов и оптимизации их функционирования пока не существует. В связи с этим совершенствование методов совместной оптимизации организационной и технологической структур

производственного процесса в зависимости от заданных объектов производства следует рассматривать как один из важнейших факторов, определяющих в конечном итоге эффективность производственного процесса изготовления машины и ее качество.

Поскольку человек является одним из неотъемлемых элементов любой технологической системы, связь технологических систем всех иерархических уровней осуществляется на основе принятия организационных решений. Технология машиностроения зачастую рассматривает решение технологических задач в отрыве от решения проблем организационного характера. В машиностроении можно наблюдать ситуации, когда производительность технологических систем ограничивается человеческим фактором, а не уровнем технического совершенства современных технологических машин. Поэтому технологические и организационные задачи стали настолько тесно взаимосвязанными, что их раздельное решение не всегда дает необходимые результаты.

Таким образом, актуальная проблема создания технологической системы, реализующей эффективный производственный процесс, является комплексной и системотехнической. Ее сложность заключается в необходимости совместного решения целого комплекса различных задач конструкторской, технологической и организационной подготовки производства. При этом процедура выбора оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса характеризуется значительной вариантностью возможных решений, необходимостью учета и аналитического исследования большого числа различных параметров производственного процесса (технических, технологических, организационных, экономических) для каждого варианта технологической системы. Эта же проблема существует и в случае, когда требуется организовать производство новых изделий в условиях уже существующих на предприятии технологических систем.

Современные машиностроительные технологические системы характеризуются высокой стоимостью компонентов (особенно основного технологического оборудования), функциональной и конструктивной сложностью, значительным числом вариантов возможных решений и необходимостью поиска оптимального решения для конкретного заказчика. Комплексная автоматизация производственных процессов способна решить многие технологические и организационные проблемы, существующие в машиностроительной отрасли. Однако широкие технологические возможности современных металлорежущих станков с ЧПУ зачастую используются далеко не полностью (по производительности, по мощности и т.д.). Поэтому решению задач повышения эффективности автоматизированных технологических систем были посвящены работы Аверьянова О.И., Белянина П.Н., Блехермана М.Х., Васильева В.Н.,

Волчкевича Л.И., Горюшкина В.И., Дащенко А.И., Иноземцева А.Н., Кудинова A.B., Лещенко В.А., Логашева В.Г., Мартынова А.К., Пасько Н.И., Пуша В.Э., Сатановского Р.Л., Серебренного В.Г., Черпакова Б.И., Шадского Г.В., Шарина Ю.С., Шаумяна Г.Я. и многих других отечественных и зарубежных ученых.

Технологические методы повышения качества изготовления деталей машин, производительности труда и снижения себестоимости рассматривались в работах Аверченкова В.И., Амирова Ю.Д., Базрова Б.М., Балакшина Б.С., Бойцова В.В., Боброва В.Ф., Васильева A.C., Васина С.А., Гречишникова В.А., Дальского A.M., Капустина Н.М., Кована В.М., Коганова И.А., Колесова И.М., Корсакова B.C. Корчака С.Н., Маталина A.A., Митрофанова В.Г., Мурашкина С.Л., Мухина A.B., Пуша A.B., Соломенцева Ю.М., Степанова Ю.С., Суслова А.Г., Ямникова A.C. и др. Однако задача разработки технологических проектных решений, обеспечивающих минимальный риск выпуска несоответствующей продукции на основе нормативно установленных в технологии машиностроения представлений о временных и информационных связях производственного процесса изготовления машин, и в настоящее время остается актуальной.

Одним из методов повышения эффективности процессов механической обработки деталей машин и приборов является организация технологической системы на принципах типовой и групповой технологии. Принципиальные основы групповой обработки были заложены Соколовским А.П. и Митрофановым С.П., дальнейшее развитие концепция групповой обработки получила в работах Войчинского A.M., Демьянюка Ф.С., Петрова В.А., Плехновой М.И., Прялина М.А., Пуховского Е.С. и других ученых. Широкое развитие систем автоматизации технологических процессов привело к расширению диапазона применения методов групповой технологии практически на все направления организации производственного процесса: конструкцию деталей и заготовок, дифференциацию и планы обработки, непосредственное управление процессом обработки, технологическое оборудование. Однако использование метода групповой технологии, выбираемого как базовый при создании автоматизированных технологических систем с целью повышения серийности выпуска продукции, охватывает в настоящее время далеко не весь объем машиностроительной продукции (по некоторым данным - не более 4 %), и основная масса деталей в машиностроении и приборостроении обрабатывается на неавтоматизированном оборудовании по единичным технологическим процессам. Поэтому концепция групповой технологии нуждается в дальнейшем развитии с учетом текущего состояния машиностроительной отрасли.

Основной задачей при проектировании организационно-технологической структуры производственной системы является

формирование совокупности технологических процессов. Разработка технологических процессов осуществляется на двух уровнях с различной степенью детализации проектных решений. На первом уровне это разработка маршрутов прохождения деталей и сборочных единиц по производственным подразделениям предприятия, а на втором уровне - разработка маршрутно-операционных технологических процессов изготовления деталей. Если к настоящему времени методология проектирования маршрутно-операционных технологических процессов достаточно хорошо отработана, то методология проектирования межцеховых технологических маршрутов, в значительной мере определяющих организационно-технологическую структуру производственного процесса изготовления деталей машин, не имеет глубокой теоретической проработки.

Необходимо также отметить, что решение задач, связанных с проектированием технологических процессов на уровнях технологических систем операции и технологического процесса, достаточно широко представлено в отечественных и зарубежных исследованиях по проблемам технологии машиностроения. В то же время, проектирование технологических процессов на уровнях технологических систем подразделения и предприятия исследовано недостаточно глубоко. Но именно на уровнях технологических систем подразделения и предприятия происходит значительный объем работ по формированию организационно-технологической структуры производственного процесса. Таким образом, проблема формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин имеет важное научно-практическое значение, поскольку принимаемые при этом проектные решения оказывают непосредственное влияние на эффективность функционирования технологических систем предприятия и на качество выпускаемой продукции.

Весомой составляющей инфраструктуры машиностроительного предприятия и организационно-технологической структуры производственного процесса является инструментальное обеспечение. В условиях рыночной экономики к инструментальному хозяйству машиностроительного предприятия предъявляются достаточно жесткие требования в отношении заданного уровня надежности обеспечения технологической оснасткой рабочих мест (станков). Предприятию, чтобы остаться конкурентоспособным, необходимо организовать производственный процесс с минимумом затраты на его осуществление при постоянном стремлении к улучшению качества выпускаемой продукции.

Анализ научно-технической литературы и обобщение производственного опыта позволили выявить круг актуальных задач инструментального обеспечения. Вопросы управления инструментальным обеспечением машиностроительного производства рассмотрены в работах Агаркова А.П., Бобырева C.B., Боброва В.Ф., Бржозовского Б.М., Власова

В.Ф., Воловича В.А., Горанского Г.К., Грановского Г.И., Гречишникова В.А., Инютиной К.В., Казакова Г.А., Колесова И.М., Лашнева С.И., Макарова А.Д., Петрухина С.С., Полевого С.Н., Соколицина С.А., Юликова М.И. и других отечественных и зарубежных исследователей. Было выявлено, что зависимость между эффективностью производственного процесса, качеством управления инструментальным обеспечением и качеством продукции довольно многомерна, а причины неудовлетворительного инструментального обеспечения определяются обширным спектром причин технологического и организационного характера.

В результате концептуального исследования системы объективных и субъективных факторов, влияющих на качество, производительность труда и себестоимость изготовления машин, показано, что необходимо интегрированное решение практических задач, относящихся к областям технологии машиностроения, организации производства и управления качеством продукции.

Известно, что любая совокупность какой-либо информации, используемой в ходе подготовки машиностроительного производства, всегда внутренне дифференцирована и представляет собой отражение сходных или различных объектов, явлений, результатов измерений или их свойств. Исследование методов организационно-технологической подготовки машиностроительного производства, организации типовых и групповых технологических процессов показало, что методы классификации и кластерного анализа (группирования) объектов машиностроительного производства могут служить методологической основой при решении других задач, решаемых в процессе технологической и организационной подготовки машиностроительного производства. Поэтому методы классификации и группирования применительно к технико-экономической информации по объектам машиностроительного производственного процесса являются основой для разработки новых подходов к решению задач организационной и технологической подготовки производства, поскольку позволяют снизить уровень неопределенности информации.

Установлено, что формирование оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса является сложным процессом, осуществляемым для различных уровней технологических систем предприятия. Система задач, решаемых в процессе формирования организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин, включает в себя разработку специальных классификационных систем, группирование предметов труда в технологические группы и машинокомплекты, проектирование маршрутных технологических процессов, распределение машинокомплектов по цехам и участкам, группирование детале-операций с целью организации групповых методов обработки и организации оптимального управления инструментальным обеспечением рабочих мест. При этом формирование

организационно-технологическои структуры производится на основе экспертных и аналитических методов формирования проектных решений с привлечением количественных и эвристических методов оптимизации параметров структуры производственного процесса (рис. 2).

Исходные данные

Номенклатура деталей

Номенклатура

ДСЕ, трудоемкость

Номенклатура

режущего инструмента

Формирование технологических групп

ТУ

Формирование машинокомплектов

Производственная

структура

предприятия

V

\ 7

Формирование межцеховых технологических маршрутов

А V

Инструментальноеу обеспечение

17

Классификация, группирование, экспертные оценки

Конструкторско-технологический классификатор, группирование

Разузлование

машины, группирование ДСЕ

\rrrv

Группирование машинокомплектов по цехам

Классификатор инструмента, группирование детале-операций

Организационно-технологическая структура производственного процесса

Рис. 2 - Схема формирования организационно-технологической структуры производственного процесса

На основании вышеизложенного определена цель диссертационной работы и сформулированы задачи научных исследований.

Во второй главе представлена универсальная методика проектирования системы классификации предметов производства на основе метода экспертных оценок.

В основе формирования организационно-технологической структуры производственного процесса на машиностроительном предприятии в целом и в его производственных подразделениях лежит классификация предметов труда или иных объектов производства. В отраслях машиностроения и приборостроения системы классификации и кодирования являются неотъемлемой частью системы унификации и стандартизации конструкций деталей машин и приборов, технологических процессов, средств технологического оснащения. С помощью систем классификации достигаются снижение трудоемкости технологической подготовки производства и сокращение за счет этого продолжительности производственного цикла при решении таких задач, как группирование деталей по конструктивно-технологическому подобию с целью разработки типовых и групповых технологических процессов и реализации группового метода обработки; организация предметной специализации производственных подразделений предприятия; повышение серийности производства за счет внедрения групповых технологических процессов; унификация и стандартизация технологических процессов; автоматизация процедур технологического проектирования за счет адресации деталей к ранее разработанным типовым или групповым технологическим процессам; выбор типов основного и вспомогательного технологического оборудования.

Поскольку классификационная система деталей изготавливаемых машин оказывает существенное влияние на процессы технологической подготовки машиностроительного производства, то выбор системы классификации, с помощью которой будет осуществляться группирование деталей в соответствии с требуемыми критериями, является одним из условий формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса. Поэтому в процессе формирования организационно-технологической структуры необходимо решение задачи по определению структуры классификационной системы и множества наиболее информативных классификационных признаков изготавливаемых деталей машин и других объектов производства.

В результате исследования обширного множества отечественных и зарубежных систем классификации и кодирования технико-экономической информации по деталям машин и приборов был сформирован соответствующий банк знаний, анализ которого показал, что многообразие классификационных систем обусловлено особенностями реализации конкретного производственного процесса, в рамках которого используется

каждая классификационная система. Анализ банка знаний позволил сделать вывод, что применение на машиностроительном предприятии единой глобальной системы классификации и кодирования (например, классификатора ЕСКД или ЕСТПП) может оказаться неэффективным по организационным причинам и в силу значительных затрат на обработку информации. Поэтому наибольший практический успех могут иметь ограниченные по своим функциональным возможностям и упрощенные по структуре системы классификации, которые соотнесены либо с конкретным участком производства, либо с конкретным производственным заказом, либо ориентированы на конкретные технологические методы обработки. Необходимо также отметить, что от выбранной системы классификации во многом зависит эффективность процедуры кодирования информации по классифицируемым объектам.

В работе показано, что на результат выбора того или иного признака с целью включения его в классификационную систему деталей машиностроительного производства влияет система факторов , которые обусловлены свойствами и условиями реализации конкретного производственного процесса:

1) фактор ^ - множество целей и задач проектирования конкретной классификационной системы;

2) фактор - множество характеристик и параметров деталей, подлежащих классификации;

3) фактор - тип и характер производственного процесса, в условиях которого должна изготавливаться заданная номенклатура деталей (единичный, мелкосерийный, среднесерийный, крупносерийный, массовый);

4) фактор Р4 - множество способов и видов обработки, различных технологических операций, которые могут быть осуществлены в данном машиностроительном производстве (заготовительные, механические, отделочные, термические, сборочные операции);

5) фактор - множество параметров имеющегося на предприятии парка основного и вспомогательного технологического оборудования, технологической оснастки и инструмента, которые могут быть использованы для осуществления производственной программы.

Общее множество частных факторов, тем или иным образом влияющих на процесс проектирования классификационной системы, может быть весьма значительным. Окончательное решение Р0 при этом может быть получено, учитывать всю сложную систему факторов ..., что выражается следующей логической формулой:

= ^ л л ^ л л Г5. (1)

Для разрешения неопределенности, возникающей при поиске оптимального варианта классификационной системы, необходимо воспользоваться принципами системного подхода. При этом классификационную систему деталей машиностроительного производства следует рассматривать как систему, основными составляющими элементами которой являются признаки классификации деталей. Вновь проектируемая классификационная система должна отвечать требованиям полезности. Для осуществления выбора варианта классификационной системы определяется ее полезность как функция ул = ••■' Че)> где ~ частные критерии

полезности (/=1, ..., е).

В связи с этим процедура проектирования классификационной системы в своей основе представляет собой выбор из всей совокупности признаков Р = {Р\,..., где п - число всех исходных признаков, такого

подмножества признаков с?, элементы которого являются результатом оптимального выбора.

Анализ методов аналитического представления функции полезности, применяемых в задачах управления качеством промышленной продукции, показал, что критерии полезности классификационной системы деталей машиностроительного производства выражаются в качественной, или неметрической, форме. Как правило, непосредственный перевод этих критериев в количественную форму с целью объективной оценки полезности проектируемой классификационной системы невозможен. Обосновано, что в данных условиях неопределенности наиболее приемлемым методом реализации функции полезности может служить метод экспертных оценок. Сущность реализации метода экспертных оценок состоит в том, что функция выбора подмножества Ро классификационных признаков из исходного множества Р признаков осуществляется с помощью интуитивных оценок, даваемых группой экспертов. В качестве экспертов выступают высококвалифицированные специалисты предприятия, принадлежащие к различным профессиональным группам и имеющие необходимый опыт практической работы в областях конструкторской, технологической и организационной подготовки машиностроительного производства. Таким образом, экспертиза при этом играет роль связующего звена между условиями осуществления производственного процесса изготовления деталей машин и структурой классификационной системы, которая позволяет сформировать оптимальные группы технологически однородных предметов производства.

Разработан алгоритм процедуры проектирования классификационной системы для заданных условий осуществления производственного процесса, схема которого представлена на рис. 3. В полном объеме данная процедура

предусматривает проведение двух этапов экспертизы для формирования классификатора.

Рис. 3. Схема алгоритма процедуры проектирования классификатора

Задача эксперта состоит в сопоставлении оцениваемому классификационному признаку некоторого числа - оценки. Результат работ экспертов - это матрица А оценок размерностью пхЫ, где п - число оцениваемых признаков, N - число экспертов:

Основными результатами статистической обработки матрицы оценок являются средняя оценка признака а1,1 = 1, N и значение критерия согласованности ответов экспертов.

Множество средних оценок признаков А — '{а],..., ап] имеет смысл, если ответы экспертов являются согласованными, в противном случае необходимы модификация целей и задач экспертизы, коррекция состава экспертной группы и повторное проведение экспертизы. Элементы множества А ранжируются и взвешиваются, в результате чего образуются множества рангов 7? и весов С/ признаков. Множество Я служит для построения иерархической структуры системы классификации, а множество С/ - для настройки компьютерной программы кластерного анализа для автоматического группирования деталей.

Результаты проектирования классификационной системы закрепляются в виде соответствующих стандартов предприятия, которые могут разрабатываться в рамках действующей на предприятии системы управления качеством продукции.

С целью преодоления недостатков, присущих методу экспертных оценок (низкая производительность, необходимость участия в экспертизе сравнительно большого числа специалистов, наличие определенных проблем в методическом и организационном обеспечении экспертизы), разработана автоматизированная технология экспертной оценки, реализуемая на основе локальной компьютерной сети предприятия. С целью автоматизации процедуры группирования разработана компьютерная программа, реализующая агломеративный алгоритм кластерного анализа объектов, идентифицированных неоднородными признаками.

В третьей главе представлен экспертно-аналитический подход к решению задачи межцеховой технологической маршрутизации деталей и сборочных единиц и формирования машинокомплектов пройзводственных подразделений на машиностроительном предприятии.

Необходимость создания методов оптимального проектирования межцеховых технологических маршрутов, в значительной мере определяющих организационно-технологическую структуру

производственных процессов на машиностроительном предприятии, заключается в том, что феномен межцеховых технологических маршрутов, являющихся альтернативными и конкурирующими между собой, характерен

(2)

для средних и крупных предприятий, имеющих сложную структуру, включающую в себя десятки производственных подразделений (цехов, участков, отделений и т.п.)- Показано, что на предприятиях со сложной производственной структурой проблема формирования оптимальной системы межцеховых технологических маршрутов проявляется наиболее остро, поскольку она определяет и эффективность производственного процесса, и уровень качества продукции предприятия.

На основе методологии структурно-функционального моделирования &4£>Г разработана функциональная модель системы информационной поддержки решения задачи межцеховой технологической маршрутизации и формирования производственных заданий (машинокомплектов) подразделений. Эта модель отражает не только логические операции, выполняемые при разработке технологических проектных решений, но и логику взаимодействия технологов со специалистами других профессиональных групп, участвующих в решении данной задачи. Фрагмент разработанной функциональной модели представлен на рис. 4.

Выполнена формализация процесса разработки технологического маршрута для конкретного предмета производства. При этом предполагается, что технолог, принимая во внимание множество частных факторов, существенно влияющих на выбор оптимального маршрута движения деталей и сборочных единиц (ДСЕ) по производственным подразделениям предприятия, выбирает оптимальный маршрут из множества возможных (допустимых) технологических маршрутов.

Для количественного представления неметрических критериев оценки качества межцеховых технологических маршрутов с целью их анализа совместно с количественными критериями был принят метод экспертных оценок и разработана методика его использования для решения данной задачи. Оптимальный технологический маршрут для каждого ДСЕ формируется в результате учета технологом всех имеющихся в его распоряжении логических условий и ограничений.

На основе классификации различных объектов производства разработана система частных критериев полезности (оптимальности) межцехового технологического маршрута, в которую может быть декомпозирован глобальный критерий полезности, а также система логических и лингвистических условий и ограничений. Частными критериями полезности при технико-экономической оценке альтернативных вариантов межцеховых технологических маршрутов являются: заданный уровень качества ДСЕ, минимальная себестоимость изготовления ДСЕ, минимальное время производственного цикла изготовления ДСЕ, минимальное число различных производственных подразделений, участвующих в производственном цикле и др.

УЗЕЛ: А2 НАЗВАНИЕ:

разработать технологические маршруты и машино-комплекты подразделений

|НОМЕР:МООЗ

Рис. 4. Фрагмент &4£>Г-модели функциональных взаимодействий в процессе решения задачи технологической маршрутизации ДСЕ

В случае существования нескольких альтернативных межцеховых технологических маршрутов, удовлетворяющих разработанным логическим условиям и ограничениям, разработчик проектных решений выбирает наиболее оптимальный из них на основе использования нечеткого отношения предпочтения. Для его применения введена лингвистическая переменная <"Риск несоответствий", Т, [0, 100]>, где 7= {"Незначительный", "Малый", "Средний", "Высокий", "Очень высокий"}.

Значения лингвистической переменной "Риск несоответствий" из терм-множества Т описываются нечеткими переменными с соответствующими наименованиями и ограничениями на возможные значения. Разработаны функции принадлежности нечетких множеств, описывающих значения лингвистической переменной "Риск несоответствий". Причем первоначально данные функции принадлежности были построены в результате проведения экспертизы.

После генерации множества маршрутов движения ДСЕ по цехам предприятия решается задача формирования производственным подразделениям машинокомплектов с целью обеспечения их равномерной загрузки и уменьшения риска выпуска несоответствующей продукции. Критериями оптимального распределения машинокомплектов по цехам и участкам является степень и равномерность их загрузки текущими работами, так как неравномерная загрузка цехов и участков ведет к нарушению ритмичности производственного процесса и, как следствие, к неполному использованию производственной мощности и ресурсов предприятия и снижению качества выпускаемой продукции.

Группирование машинокомплектов по производственным подразделениям предприятия осуществляется в соответствии с целевой функцией

( N

м

Н*)= I

7=1

-» юш, (3)

где М - количество производственных подразделений; N - количество наименований группируемых объектов; С11 - объем выпуска ДСЕ; -

трудоемкость изготовления /-го объекта в у'-м подразделении; Ху - булева переменная, определяющая принадлежность г-го объекта к у'-му подразделению; Ь -. - эффективный фонд времени подразделения.

Рассматриваемая задача относится к категории линейных дискретных задач оптимального распределения ресурсов. Ее решение осуществляется с помощью алгоритма на основе метода градиентно-случайного поиска оптимума целевой функции, позволяющего с достаточно высокой степенью точности и при относительно невысокой сложности алгоритма находить оптимальное решение на компьютере с достаточно высоким объемом вычислительных ресурсов.

В четвертой главе представлено решение задач управления инструментальным обеспечением в процессе формирования организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин.

Инструментальное обеспечение занимает особое место в технологической подготовке машиностроительного производства. Известно, что неудовлетворительное обеспечение рабочих мест (станков) инструментом способствует повышению технологических рисков, нарушению ритмичности работы и снижению производительности труда. С другой стороны, увеличение затрат на содержание инструментальных запасов ведет к появлению потерь, связанных с упущенной выгодой от использования вложенных в производственные запасы средств (до 30 % в год от стоимости среднего запаса). В результате снижается эффективность производства и увеличивается вероятность ухудшения качества конечной продукции предприятия.

Показано, что процесс обеспечения машиностроительного производства режущим инструментом охватывает различные уровни и аспекты производственного процесса изготовления деталей машин, от которого зависит эффективность деятельности предприятия и качество выпускаемой продукции при минимальных затратах. Таким образом, проектные решения, принимаемые при организации системы управления инструментальным обеспечением, оказывают непосредственное влияние на организационно-технологическую структуру производственного процесса.

На основе обследования производства трубопроводной запорной арматуры в ОАО "Тяжпромарматура" выполнен функциональный анализ системы обеспечения производственного процесса технологической оснасткой на примере режущего инструмента и выявлены основные участники разработки и принятия решений по инструментальному обеспечению производственного процесса.

На основе классификации объектов производства с привлечением методологии БАОТ и ДГО разработана интегрированная функциональная модель, отражающая логические операции, выполняемые при разработке проектных решений, и логику взаимодействия технологов с другими специалистами на всех иерархических уровнях. Фрагмент разработанной функциональной модели представлен на рис. 5.

Рис. 5. Фрагмент 5/ШГ-модели инструментального обеспечения производственного процесса

В процессе функционального моделирования было выявлено, что наиболее существенным параметром, необходимым для создания оптимальной системы инструментального обеспечения, является создание эффективной системы прогнозирования расхода режущего инструмента (РИ), поскольку величина расхода режущего инструмента в технологических системах обработки резанием может служить в качестве интегральной оценки эффективности производственного процесса (рис. 6).

Используя инструменты и механизмы контроля расхода инструмента, можно выявить источники изменчивости производственного процесса и на этой основе выработать проектные решения или корректирующие действия с целью совершенствования производственного процесса и обеспечения стабильного качества изготавливаемых деталей машин.

В процессе функционального моделирования системы инструментального обеспечения на ОАО "Тяжпромарматура" были также определены все функции процесса инструментального обеспечения, управляющие воздействия и механизмы реакции на них. В результате было выявлено несовершенство протекания информационных потоков, что приводило к многократному дублированию информации, потере ее оперативности. Это позволило сделать рекомендации по совершенствованию

системы управления инструментальным обеспечением и тем самым выполнить локальную оптимизацию организационно-технологической структуры производственного процесса производства деталей трубопроводной запорной арматуры.

Рис. 6. Система основных факторов, влияющих на изменение величины расхода режущего инструмента

В качестве математической модели прогнозирования расхода режущего инструмента была использована линейная модель с я-предикторными переменными:

У = а1х1+а2х 2+-- + апхп+е, (4)

где х1,х2...х„ - значения параметров трудоемкостей по детале-операциям и подетальных программ, для выполнения которых применяется инструмент данного типоразмера за исследуемый период; а\,а2-.сгп - весовые

коэффициенты параметров; У - прогноз расхода инструмента за исследуемый период; п - число детале-операций, при выполнении которых необходим данный инструмент; е - ошибка прогноза.

Используя основные положения регрессионного анализа и метод наименьших квадратов, можно получить оценки для вектора коэффициентов а:

а = (ХХ)-1ХУ, (5)

где У - вектор наблюдений У размерностью [ш]; Х - матрица независимых

переменных размерностью \тXп\ а - вектор оценок элементов а\,...,ап

при условии, что матрица Х'Х не вырождена; т - число учитываемых расходов.

Предсказанное значение У есть оценка для математического ожидания М(У). Дисперсия величины У :

4- а2х2 +...■+ апх„] = х?0(щ ) + х\0(а2 ) +...4-

2 ' ' ^ + хпО(ап) + 2х1х2соу(а1,а2)+... + 2хп_1хп соу( ап_х,ап)

Остаточный средний квадрат относительно регрессии в случае адекватности модели может служить оценкой для дисперсии У1:

2

- 1 т

<Г2=—• (7)

т-гч=1

Для более объективного представления о точности и надежности прогноза расхода режущего инструмента в модели предусмотрен учет вероятностных факторов. Оценить величину отклонений реального расхода инструмента от расчетного и точность работы регрессионного уравнения можно при использовании доверительных интервалов:

(8)

где } - критерий Стьюдента; ОС - уровень значимости.

С целью сокращения объема расчетных работ в процессе прогнозирования расхода инструмента применялись классификация и группирование технологически подобных детале-операций и режущих инструментов.

Получаемая в ходе создания регрессионного уравнения матрица будет иметь единственное решение только в том случае, когда число зафиксированных расходов в сформированной выборке будет не меньше числа регрессионных параметров в уравнении. В противном случае один из способов прогнозирования расхода заключается в сокращении числа регрессионных параметров и применении более простых уравнений. Анализ статистических данных, собранных на ОАО "Тяжпромарматура" в течение 12 месяцев по выборке более в 100 наименований и типоразмеров режущего инструмента, показал, что в случае устойчивого производственного процесса возможно построение зависимости расхода от суммарной трудоемкости детале-операций или суммарной массы стружки, получаемой в ходе обработки

деталей по каждому типоразмеру инструмента. При этом экспериментальная проверка гипотезы о возможной нелинейности модели показала, что с вероятностью 95 % зависимость можно считать линейной.

В пятой главе рассмотрены результаты практической реализации разработанного методического, программного и информационного обеспечения, предназначенного для оперативной разработки и сравнительной оценки полезности проектных решений при формировании оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин.

Для организации групповой обработки малоразмерных деталей микрофонов и телефонов в ОАО "Октава" (г. Тула) на участке токарных станков с ЧПУ с помощью метода экспертных оценок разработан специальный классификатор деталей типа тел вращения. В качестве исходного множества классификационных признаков использовались признаки классификатора ЕСТПП. По результатам экспертизы в состав нового классификатора вошли следующие признаки, перечисленные в порядке убывания их относительной значимости: параметр тонкостенности; вид исходной заготовки; основная геометрическая форма; габаритные размеры заготовки. Сокращение количества признаков классификации позволило увеличить объем технологических групп деталей, примерно в 2 раза сократить трудоемкость кодирования деталей за счет уменьшения кодируемой информации, сократить время группирования деталей.

Кластерный анализ заданной номенклатуры деталей микрофонов и телефонов по параметрам трудоемкости и объема выпуска позволил сформировать два семейства деталей, предназначенных для обработки на двух участках токарной обработки. В первое семейство вошли детали со среднесерийным характером выпуска, во второе семейство - детали с крупносерийным характером выпуска. Эта процедура позволила направить первое семейство деталей (среднесерийный характер выпуска) для обработки на участок универсальных токарных станков с ЧПУ 16Б16Т1С1 и ТПК-125В, а второе семейство (крупносерийный характер выпуска) - на участок токарных станков ЛА-155Ф30 и КТ-141.

По результатам функционального моделирования процессов инструментального обеспечения была разработана и внедрена в производство на ОАО "Тяжпромарматура" компьютеризированная система учета движения и прогнозирования расхода режущего инструмента в ходе производства. Эта автоматизированная система разработана на основе технологии реляционных баз данных, объектно-ориентированного анализа и программирования. Система осуществляет управление системой баз данных по накоплению и расходованию режущего инструмента, на основании которых производится прогнозирование расхода инструмента и формирование необходимой

выходной документации для принятия соответствующих проектных или управляющих решений в отношении производственного процесса.

В результате практического использования данных разработок на ОАО "Тяжпромарматура" произошло снижение удельного веса затрат на инструмент в материальных затратах с 4,9 % до 2,4 % в том числе и за счет повышения качества учета, прогнозирования расхода режущего инструмента, а также сокращение складских запасов с трехмесячного до месячного объема потребления.

Принципы проектирования оптимальных межцеховых технологических маршрутов на этапе технологической подготовки машиностроительного производства были практически реализованы в компьютерной системе MARS, предназначенной для автоматизации процедур проектирования межцеховых технологических маршрутов и формирования машинокомплектов подразделений. Система MARS также разработана на основе технологии реляционных баз данных, объектно-ориентированного анализа и программирования. Она может использоваться для проектирования и изменения межцеховых технологических маршрутов с использованием функций заимствования проектных решений и справочников нормативных документов. С помощью системы MARS возможно также ведение иерархически структурированного банка технологических проектных решений с целью хранения параметров разрабатываемых межцеховых технологических маршрутов и обеспечения проведения оперативного поиска и заимствования разработанных ранее технологических маршрутов.

Промышленная реализация системы MARS обеспечила информационное взаимодействие технологов со специалистами других профессиональных групп, участвующих в управлении качеством продукции. С этой целью был проведен анализ базы данных межцеховых технологических маршрутов (всего 24405 маршрутов) при производстве запорной арматуры для нефтяных и газовых трубопроводов в ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл.), что позволило выявить характер влияния загруженности производственных подразделений на качество выпускаемой продукции.

С целью реализации принципов типовой технологии в крупносерийном производстве патронов для спортивного и охотничьего оружия, изготавливаемых в ОАО "Тульский патронный завод" на автоматических роторных линиях (APJI), с помощью метода экспертных оценок была разработана система классификации пуль патронов, включающая в себя признаки описания функционального назначения и элементов геометрической формы пули. На основе этой классификационной системы разработана математическая модель комплексной детали пули патрона спортивно-охотничьего оружия, включающая в себя также математические модели для оболочки и сердечника пули. По результатам этих работ разработана оригинальная система параметрического проектирования оснастки APJI

деталей типовой технологической оснастки на основе унификации и стандартизации проектных решений и деталей оснастки АРЛ. Полученная с помощью данной системы конструкторская документация используется для переоснастки АРЛ при освоении новых спортивно-охотничьих патронов и проверена в процессе успешной эксплуатации оборудования. В результате среднее время проектирования технологической оснастки сократилось на 25 %, количество несоответствий в конструкторской документации сократилось на 30 %.

Промышленная реализация различных элементов методологии формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса осуществлена на ряде машиностроительных предприятий г. Тулы и Тульской области. Результаты выполненных научных исследований используются также в учебном процессе кафедры "Автоматизированные станочные системы" Тульского государственного университета при подготовке студентов по специальностям 120200 и 210200.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. В результате анализа и систематизации существующих методов технологической подготовки машиностроительного производства представлена концептуальная схема процесса формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин как реализация системы взаимосвязанных процедур решения задач технологического и организационного характера.

2. Показано, что методологической основой объединения в систему задач формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин являются методы классификации технико-экономической информации по объектам производства, методы кластерного анализа массивов информации в соответствии с выбранными критериями и методы экспертных оценок для выработки и оценки проектных решений технологического и организационного характера.

3. Выявлена и идентифицирована система факторов, оказывающих влияние на процесс проектирования и структуру классификационной системы изготавливаемых деталей машин. На основе банка знаний по системам классификации деталей машин и приборов разработана методика проектирования классификационной системы, адекватной заданным условиям осуществления производственного процесса на базе автоматизированной технологии экспертных оценок, которая состоит в оценке экспертами относительной значимости признаков объектов классификации. Показано, что полезность классификационной системы выражается в удовлетворении ряда требований, имеющих как количественную, так и качественную,

неметрическую, форму. Для введения неметрического критерия в функцию полезности классификационной системы его необходимо представить в количественном виде с помощью метода экспертных оценок.

4. Разработана структурно-функциональная модель решения задачи технологической маршрутизации деталей и сборочных единиц по производственньм подразделениям машиностроительного предприятия и формирования машинокомплектов. В результате анализа этой структурно-функциональной модели установлено, что для оценки полезности альтернативных вариантов межцеховых технологических маршрутов и машинокомплектов необходимо сочетание методов классификации и группирования технологической информации, а также экспертных и аналитических методов поиска проектных решений.

5. Разработан экспертно-аналитический метод решения задачи межцеховой технологической маршрутизации, предусматривающий в качестве критерия полезности альтернативных вариантов использование трудоемкости изготовления машинокомплекта. На основе классификации объектов производства получена система логических условий и ограничений, используемая в процессе экспертного формирования межцеховых технологических маршрутов и машинокомплектов, учитывающая параметры производственных подразделений, технологического оборудования и параметры изготавливаемых деталей. Создана методика оптимального группирования машинокомплектов по производственным подразделениям по критерию обеспечения ритмичности производственного процесса.

6. В результате структурно-функционального моделирования процессов инструментального обеспечения на машиностроительном предприятии, выполненного на основе классификации объектов производства, установлено, что при формировании оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса величина расхода режущего инструмента может быть использована в качестве интегральной оценки эффективности производственного процесса и технологических проектных решений.

7. На основе методов регрессионного и кластерного анализов получена математическая модель прогнозирования расхода режущего инструмента, исходя из суммарной трудоемкости деталей-операций или массы стружки, результаты работы которой используются в процессе технологической подготовки производства и формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса. Экспериментальная проверка показала, что с вероятностью 95 % данную модель прогнозирования можно считать линейной.

8. Результаты исследований использованы при выполнении серии договоров на разработку и передачу научно-технической продукции в ОАО "Октава" (г. Тула), ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл), ОАО

"Тульский оружейный завод" и ОАО "Тульский патронный завод" (г. Тула). В результате на 23,7 % увеличился коэффициент сменности работы технологического оборудования, до 99,9 % доведен процент сдачи продукции с первого предъявления, снизились потери от технологического брака на 3,6 %, удельный вес потерь от брака в себестоимости уменьшился на 47 %, процент рекламаций на выпускаемую продукцию сократился до 0,1 %, снизился удельный вес затрат на режущий инструмент в материальных затратах с 4,9 % до 2,4 %, складские запасы режущего инструмента сократились с трехмесячного до месячного объема потребления, среднее проектирования технологической оснастки сократилось на 25 %, продолжительность технологической подготовки производства при запуске в производство новых изделий уменьшилось на 15 %.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В РАБОТАХ:

1. Дмитриев А.Б., Панова И.Г., Трушин H.H. Область применения и структура автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ // Автоматические манипуляторы и металлообрабатывающее оборудование с программным управлением. - Тула: ТПИ, 1984. - С. 44 - 46.

2. Шадский Г.В., Трушин H.H. Гибкость производственной системы и групповая технология // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулПИ, 1988, -С. 26 - 31.

3. Шадский Г.В., Трушин H.H. Применение метода экспертных оценок при технологической подготовке группового производства. Рукоп. деп. в ВНИИТЭМР, №318-89мш. - Тула: ТулПИ, 1989. - 43 с.

4. Шадский Г.В., Фотин A.A., Трушин H.H. Особенности формирования групп деталей для механической обработки // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулПИ, 1989.-С. 80-84.

5. Трушин H.H. Структура диалогового взаимодействия с прикладной программой в системе PRIMUS // Алгоритмы и структуры систем обработки информации. - Тула: ТулПИ, 1990. - С. 126 - 129.

6. Шадский Г.В., Трушин H.H. Формирование для конкретных производственных условий групп деталей оптимального состава // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулПИ, 1991.-С. 132-140.

7. Шадский Г.В., Трушин H.H. Группирование деталей по типу производства на основе комплексного показателя. Рукоп. деп. в ВНИИТЭМР, №22-91мш. - Тула: ТулПИ, 1991. - 13 с.

8. Ковешников В.А., Трушин H.H. Методика отбора номенклатуры деталей при автоматизации серийного производства // Автоматизированные

станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулПИ, 1992. - С. 56 -63.

9. Ковешников В.А., Трушин H.H. Оптимизация загрузки технологического оборудования в автоматизированной производственной системе // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулГТУ, 1994. - С. 21 - 27.

10. Трушин H.H. Современное состояние российского станкостроения // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулГУ, 1995.-С. 3-7.

11. Трушин H.H. Широкоуниверсальное накопительно-распределительное устройство // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. - Тула: ТулГУ, 1995. - С. 144 - 147.

12. Трушин H.H. Современное станкостроение: состояние и перспективы // Технология механической обработки и сборки. - Тула: ТулГУ, 1995-С. 170- 172.

13. Трушин H.H. Нетрадиционные технические решения автоматизации металлорежущих станков // Прогрессивные методы проектирования технологических процессов, металлорежущих станков и инструментов: Сборник трудов междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 1997. - С. 88.

14. Шадский Г.В., Ковешников В.А., Трушин H.H. Методология системного проектирования автоматизированных производственных систем // СТИН. - 1998. - №6. - С. 3 - 7.

15. Васин С.А., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Экспертно-аналитический метод решения задачи межцеховой маршрутизации объектов производства на машиностроительном предприятии Автоматизация и информатизация в машиностроении 2000 (АИМ-2000): Сборник трудов междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 69 - 70.

16. Анцев В.Ю., Долгов В.В., Трушин H.H. Система автоматизированного управления инструментальным хозяйством // Автоматизация и информатизация в машиностроении 2000 (АИМ-2000): Сборник трудов междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 37 - 38.

17. Трушин H.H. Эволюция групповой технологии // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 5. - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 95 - 100.

18. Трушин H.H. Технические и организационные аспекты систем классификации деталей машин и приборов // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 5. - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 100 - 105.

19. Трушин H.H. Расчет периодов технического обслуживания технологического оборудования // Фундаментальные и прикладные проблемы технологии машиностроения. - Орел: ОрелГТУ, 2000. - Т. 2. - С. 256 - 259.

20. Пасько Н.И., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Основные принципы организации системы рационального технического обслуживания технологического оборудования на машиностроительном предприятии //

!

Вестник Кабардино-Балкарского гос. ун-та. Серия "Технические науки". Вып. 4. - Нальчик: КБГУ, 2000. - С. 80 - 83.

21. Васин С.А., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Экспертно-аналитический подход к решению задачи межцеховой технологической маршрутизации производственного процесса изготовления машин // Конструкторско-технологическая информатика-2000. Труды конгресса. В 2-х т. - М.: МГТУ "Станкин", 2000. - Т. 1. - С. 105 - 106.

22. Пасько Н.И., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Управление периодичностью восстановления технического ресурса технологического оборудования // Конструкторско-технологическая информатика-2000. Труды конгресса. В 2-х т. - М.: МГТУ "Станкин", 2000. - Т. 2. - С. 99 - 100.

23. Додонов А.Ю., Крыжановский A.A., Трушин H.H. Автоматизированная подготовка управляющих программ для специальных сверлильных станков с ЧПУ // СТИН. - 2000. - №10. - С. 20 - 21.

24. Анцев В.Ю., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Разработка технологических маршрутов в условиях управления качеством машиностроительной продукции // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Вып. 6 (специальный). - Тула: ТулГУ, 2000. - С. 196 — 202.

25. Анцев В.Ю., Пушкин Н.М., Трушин H.H. Формализация правил принятия решений в задаче расцеховки деталей машин // Проблемы и опыт обеспечения качества в производстве и образовании. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 246-250.

* 26. Ковешников В.А., Трушин H.H. Программное обеспечение задач нелинейной оптимизации // Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках. - Тамбов: ТамбГУ, 2001. - Вып. 2. - С. 30 -32.

' 27. Васин С.А., Пушкин Н.М., Трушин H.H. Межцеховая

' технологическая маршрутизация в системе управления качеством

* машиностроительной продукции // Качество машин. Сборник трудов междунар. конф. В 2-х т. - Брянск: БГТУ, 2001. - Т. 2. - С. 30-31.

' 28. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Повышение стабильности

* производственного процесса на основе автоматизации вспомогательных функций в многооперационных станках // Автоматизация и информатизация в

f машиностроении 2001 (АИМ-2001): Сборник трудов междунар. конф. - Тула:

! ТулГУ, 2001.-С. 89-92.

29. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Формализация параметров производственного процесса для решения задачи технологической межцеховой маршрутизации объектов производства // Автоматизация и информатизация в машиностроении 2001 (АИМ-2001): Сборник трудов междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 132 - 133.

рос. национальная!

БИБЛИОТЕКА I

СПетербург J

! 09 ТОО ант *

г

30. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Оптимизация загрузки подразделений группового машиностроительного производства // Автоматизация и информатизация в машиностроении 2001 (АИМ-2001): Сборник трудов междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 218 - 220.

31. Пушкин Н.М., Анцев В.Ю., Трушин H.H. Формализованное представление процедуры проектирования межцеховых технологических маршрутов в условиях применения системы качества // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Вып. 6. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 193 - 205.

32. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Планирование длительности периодов технического обслуживания технологического оборудования на машиностроительном предприятии // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Вып. 6. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 206 - 213.

33. Трушин H.H. Формирование оптимальных групп предметов машиностроительного производства // Известия ТулГУ. Серия "Экономика и управление". Выпуск 2. - Тула: ТулГУ, 2001. - С. 99 - 110.

34. Трушин H.H. Анализ параметров производственных подразделений в задаче технологической маршрутизации предметов производства // Наука -производство - технология - экология. Сб. материалов всеросс. научно-техн. конф. - Киров: ВятГТУ, 2001. Том 2. - С. 150.

35. Пасько Н.И., Пушкин Н.М., Трушин H.H. Определение периодичности технического обслуживания технологического оборудования // СТИН. - 2001.-№ 11.-С. 8- 11.

36. Трушин H.H. Планирование загрузки подразделений группового машиностроительного производства // Наука и технология. Серия "Проблемы экономики". М.: РАН, 2001. - С. 269 - 273.

37. Васин С.А., Пушкин Н.М., Трушин H.H. Обеспечение стабильности производственного процесса в групповом машиностроительном производстве // Известия ТулГУ. Серия "Вычислительная техника. Автоматика. Управление". Выпуск 7 "Информационные системы". - Тула: ТулГУ, 2001. -С. 189- 193.

38. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Технологическая маршрутизация деталей и сборочных единиц на машиностроительном предприятии // Производственные технологии - 2001. Материалы отчетной конференции-выставки. - М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - С. 359 - 361.

39. Пушкин Н.М., Трушин H.H. Анализ параметров производственных подразделений в процессе технологической подготовки группового машиностроительного производства // Автоматизация: проблемы, идеи, решения: Краткие содержания докладов междунар. конф. АПИР-6. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 68 - 69.

40. Анцев В.Ю., Трушин H.H., Федоров A.B. Разрешение неопределенностей в задачах технологического проектирования на основе

метода экспертных оценок // Технологическая системотехника: Сб. трудов ! междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 229 - 233.

' 41. Васин Н.С., Трушин H.H. Программный модуль анализа экспертных

оценок // Технологическая системотехника. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 270 -272.

! 42. Трушин H.H., Мельниченко В.В. Программный модуль кластерного

анализа деталей машиностроительного производства // Технологическая системотехника. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 317 - 320. 1 43. Гельфонд М.В., Трушин H.H. Разработка комплексной детали в

процессе технологической подготовки группового производства патронов t спортивно-охотничьего оружия // Технологическая системотехника: Сб. 1 трудов первой междунар. конф. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. 330 - 334. ' 44. Васин С.А., Иноземцев А.Н., Трушин H.H. Методология разрешения

I неопределенностей в задачах технологической подготовки ' машиностроительного производства // Прогрессивные технологии

! машиностроения: Материалы научно-техн. семинара. - Запорожье-Киев: ATM Украины, 2002. - С. 20 - 23.

45. Трушин H.H. Формирование оптимальных групп деталей в * машиностроительном производстве // Автоматизация и современные I технологии. - 2002. - №9. - С. 30 - 35.

Г 46. Трушин H.H. Автоматизация процедуры группирования деталей

| машиностроительного производства // Автоматизация: проблемы, идеи, Р решения: Сборник трудов междунар. конф. АПИР-7. - Тула: ТулГУ, 2002. - С. j 77 - 79.

' 47. Трушин H.H. Система классификации деталей машиностроительного

' производства // Автоматизация и современные технологии. - 2002. - №12. - С. | 21-23.

| 48. Трушин H.H. Организационно-технологическая структура

I производственного процесса на машиностроительном предприятии. - Тула: ТулГУ, 2003.-230 с.

Подписано в печать 4 2 I 4~С.аФорма1 бумлш 60x84 1/16. Бучла типографская № 2 Офсетная печать. Усл. печ. л. О . Усл. кр.-огг. ¿г С .Уч. изд. л. Тираж /ОС экз. Заказ '

Тульский государственный универсинч. 300600. I. Гула. пр. Ленина, 92. Рсдакинонно- издательский центр Тульскою госуларсгиенмою укинерсн 1е|а. 300600, г. Тула, ул. Болдина, 151

Q-ooj - A ^10 032

ВВЕДЕНИЕ.

1. АКТУАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРОИЗВОДСТВЕ! П ЮГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

1.1. Проблемы обеспечения качества машиностроительной продукции в современных условиях.

1.2. Структурно-функциональная организация технологических систем в машиностроительном производстве.

1.3. Групповая технология как метод повышения эффективности машиностроительных технологических систем.

1.4. Инструментальное обеспечение машиностроительного производства

1.5. Анализ современной концепции технологического проектирования в условиях функционирования систем управления качеством.

1.6. Методы структурно-функционального моделирования промышленных процессов.

1.7. Экспертные оценки как метод разрешения неопределенности в процессах технологической подготовки производства.

1.8. Цель и задачи исследований.

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ КЛАССИФИКАЦИИ ИЗГОТАВЛИВАЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ МАШИ11.

2.1. Роль систем классификации и кодирования технико-экономической информации в машиностроительном производстве

2.2. Анализ признаков классификации деталей машиностроительного производства.

2.3. Методы классификации и группирования деталей машиностроительного производства.

2.4. Система факторов, определяющих структуру системы классификации деталей машин.

2.5. Обоснование использования метода экспертных оценок для проектирования оптимизации классификатора деталей маши

2.6. Реализация метода экспертных оценок в процессе проектирования классификатора деталей машин.

2.6.1. Определение множества допустимых оценок.

2.6.2. Формирование исходного множества классификационных признаков деталей машин.

2.6.3. Построение классификационной системы по результатам экспертизы.

2.7 Автоматизированная технология экспертной оценки.

2.8. Экспериментальное исследование методики экспертного проектирования классификационной системы.

2.9. Выводы.;.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖЦЕХОВЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАРШРУТОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИН.

3.1. Задача проектирования межцеховых технологических маршрутов изготовления деталей и сборочных единиц.

3.2. Принципы системного анализа межцеховых маршрутных технологических процессов.

3.3. Разработка функциональной модели решения задачи технологической маршрутизации деталей и сборочных единиц.

3.4. Оценка полезности технологических проектных решений при решении задачи межцеховой технологической маршрутизации

3.5. Методика организации и проведения экспертизы в процессе проектирования межцеховых технологических маршрутов.

3.6. Система логических условий и ограничений в задаче межцеховой маршрутизации деталей и сборочных единиц.

3.7. Формирование оптимальной структуры машинокомплектов производственных подразделений.

3.8. Выводы.

4. ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МАШИ11.

4.1. Проблемы повышения эффективности инструментального обеспечения машиностроительного производственного процесса.

4.2. Система факторов, влияющих на формирование системы инструментального обеспечения производственного процесса.

4.3. Структурно-функциональная модель инструментального обеспечения производственного процесса.

4.4. Методика прогнозирования расхода режущего инструмента.

4.5. Повышение качества прогнозирования расхода инструмента на основе самообучения регрессионных моделей.

4.6. Выводы

5. ПРОМЫШЛЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ

ИСС ЛЕДОВ AI 1ИЙ.

5.1. Группирование обрабатываемых деталей в процессе формирования организационно-технологической структуры участка токарной обработки.

5.2. Автоматизация процедуры межцеховой технологической маршрутизации деталей и сборочных единиц.

5.3. Автоматизированная система информационной поддержки инструментального обеспечения производственного процесса.

5.4. Проектирование комплексной детали в процессе технологической подготовки производства патронов спортивно-охотничьего оружия.

5.5. Выводы.

ЗАКЛЮЧЕ11ИЕ И OCIIOBI1ЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.

Машиностроительное производство занимает центральное место в экономике высокоиндустриальных стран, оно является главной отраслью металлообрабатывающей промышленности и основой технического перевооружения и реструктуризации всех отраслей мировой экономики. Мировая статистика показала, что за последние 20-25 лет именно машиностроение дало наибольший прирост вновь созданной стоимости по сравнению с другими отраслями: машиностроение — 13,3%, транспортное оборудование - 9,9%, электротехника и электроника - 9,5% [33].

В ведущих промышленно развитых странах мира преобладающая часть всех изделий металлообработки изготавливается методами единичного, мелкосерийного и среднесерийного производства. До 75-80% общего объема выпуска изделий машиностроения и приборостроения приходится на серийный тип производства, причем не менее 40% этой продукции изготавливается мелкими сериями.

Современное машиностроение характеризуется исключительно высокой динамикой - ежегодно ставится на производство более трех тысяч новых машин и приборов. Резко сократились сроки морального старения техники, что вызывает необходимость частого ее обновления [51].

Главной тенденцией развития промышленного производства стал экспоненциальный рост сложности используемой техники, обусловленный результатами научно-технической революции. По оценкам специалистов, сложность продукции машиностроения выросла в среднем в 6 раз за последние три десятилетия [9]. Современный автомобиль состоит из более 30 тыс. деталей, самолет-аэробус уже имеет порядка 1 млн. деталей, а пилотируемый космический корабль - 10 млн. деталей [35]. Сложность производства отражается в росте номенклатуры выпускаемой продукции. Номенклатура отдельных деталей, изготавливаемых на машиностроительном предприятии средних масштабов, составляет в настоящее время порядка 4000. 10000 наименований, а на крупных предприятиях номенклатура изготавливаемых деталей составляет 50 тысяч наименований и более. При этом номенклатура изделий машиностроения в ходе научно-технического прогресса продолжает расти, и до 90% оборота продукции машиностроения составляют новые изделия.

Второй характерной тенденцией развития машиностроительного производства является сокращение цикла замены выпускаемых изделий новыми. В течение последних двух десятилетий, начиная с 1980 года, номенклатура деталей машин увеличилась примерно в два раза. Это объясняется следующими объективными причинами [2]:

1) увеличение числа видов человеческой деятельности, передаваемых машинам и механизмам;

2) непрерывное создание новых, более производительных машин и механизмов;

3) постоянное техническое совершенствование способов и процессов изготовления деталей машин.

Объем производства в различных отраслях металлообрабатывающей промышленности за последние 40 лет увеличился от 4 до 11 раз. При этом объем партии изготавливаемых деталей сократился примерно на 60%. Несмотря на непрерывное увеличение объемов производства, на углубление его концентрации и специализации путем проведения в широких масштабах мероприятий по унификации и стандартизации (с целью повышения показателя серийности) серийность производства не повышается. Увеличение числа изделий в объеме выпуска практически полностью компенсируется расширением их номенклатуры, обусловленной требованиями заказчиков и потребителей [2].

Третьей характерной тенденцией в развитии мирового машиностроения и приборостроения является неуклонное повышение требований, предъявляемых к качеству деталей машин и приборов. Усложнение конструкций машин и приборов, условий их эксплуатации всегда требовали особого внимания к обеспечению их качества. В течение XX века точность изготовления деталей машиностроения и приборостроения каждые 10-20 лет повышалась примерно на один квалитет. К настоящему времени в обработке материалов резанием стали характерны следующие показатели точности: точение - 6-7 квалитет, сверление — 9-10 квалитет, фрезерование — 7-8 квалитет. При этом точность некоторых элементов машин возросла до 2000 раз, а требуемый при этом уровень брака должен составлять 0,0001% (одна бракованная деталь на 1 млн. деталей, признанных годными) [34, 161].

В сложившихся технико-экономических условиях наиболее целесообразным является применение в машиностроительном производстве автоматизированного технологического оборудования. Однако широкие технологические возможности современных станков с ЧПУ зачастую используются далеко не полностью (по производительности, по мощности и т.д.). Для автоматизированных станков требования по интенсивности использования жестче, чем для традиционного металлорежущего оборудования, поскольку эти станки в среднем в 5-10 раз дороже и в 1,5-4 раза производительнее станков с ручным управлением [24, 177]. Поэтому является актуальным разработка методов увеличения эффективности использования дорогостоящего технологического оборудования [62].

Эффективным методом повышения эффективности процессов механической обработки деталей машин является организация технологической системы на принципах типовой и групповой технологии. Широкое развитие систем автоматизации технологических процессов привело к расширению диапазона применения методов групповой технологии практически на все направления организации производственного процесса: конструкцию деталей и заготовок, дифференциацию и планы обработки, непосредственное управление процессом обработки, технологическое оборудование. Однако использование метода групповой технологии, выбираемого как базовый при создании автоматизированных технологических систем с целью повышения серийности выпуска продукции, охватывает в настоящее время далеко не весь объем машиностроительной продукции (по некоторым данным - не более 4% [27]), и основная масса деталей в машиностроении обрабатывается на неавтоматизированном оборудовании по единичным технологическим процессам. Поэтому концепция групповой технологии нуждается в дальнейшем развитии с учетом текущего состояния машиностроительной отрасли.

Развитие российского машиностроения в настоящее время тесно переплетается с реформами в экономике. Жесткие условия рыночной экономики, финансово-хозяйственная самостоятельность машиностроительных предприятий, изменение организационных форм собственности предъявили новые требования к эффективности и оптимальности процедур организации машиностроительного производства, к эффективности и оптимальности процедур управления предприятием. Решение задач эффективного функционирования машиностроительного предприятия при постоянно изменяющихся условиях рынка требуют адекватных процедур поддержки качества принимаемых решений во всех сферах деятельности предприятия [166, 167].

В этой связи актуальными направлениями в области машиностроительного производства являются: поиск путей повышения его эффективности, исследование закономерностей функционирования всех видов металлорежущего технологического оборудования, разработка новых методологических подходов к технологии проектирования производственных систем, реализация систем управления качеством продукции, формирование системы информационной поддержки процедур принятия решений на всех этапах подготовки производства.

Необходимо отметить, что роль информационной поддержки процессов, протекающих в промышленной сфере, резко возросла в последние 10 лет. Информационная технология стала доминирующей силой, влияющей на все сферы промышленного производства [173]. В результате затраты времени и средств на технологическую и организационную подготовку производства в машиностроении выросли как абсолютно, так и относительно. На разработку и переработку технологической документации и информации, а также на технологическое обеспечение производства затрачивается примерно от 50 до 70% общего рабочего фонда времени технологической службы машиностроительного предприятия. Очевидно, что увеличение затрат времени и средств на технологическую подготовку производства будет продолжаться, несмотря на постоянный рост эффективности мероприятий по автоматизации труда технологов на машиностроительных предприятиях.

Таким образом, в результате совместного действия всех перечисленных факторов происходит перемещение различных видов деятельности инженерно-технических служб предприятия из сферы процессов изготовления в сферу технологической и организационной подготовки производства. Сегодня во всех промышленно развитых странах признано, что уровень эффективности технологической подготовки производства практически полностью обеспечивает прибыльную работу промышленного предприятия.

Поскольку современное машиностроительное производство характеризуется постоянным ростом требований к качеству продукции, то чтобы быть конкурентоспособными и вести экономическую деятельность в таких условиях, машиностроительные предприятия должны применять высокоэффективные и результативные системы качества. Нельзя рассчитывать на стабильность качества продукции без внедрения системы качества, отвечающей современному уровню организации работ в этой области. Использование таких систем должно вести к постоянному улучшению качества и повышения удовлетворенности как отечественных, так и зарубежных потребителей [19, 32, 47, 52, 90, 113, 114 и др.]. Современная концепция управления качеством промышленной продукции отражена в международных стандартах ИСО серии 9000 [76, 77, 78], которые включают в систему обеспечения качества функции непосредственного управления качеством, элементы управления производственным процессом, конструкторским и технологическим проектированием, снабжением, а также другие компоненты, существенно влияющие на качество, независимо от того, к каким сферам деятельности они относятся.

Актуальность данной работы обусловлена необходимостью повышения эффективности процессов изготовления машиностроительной продукции на основе совершенствования методов технологической и организационной подготовки производства.

Цель работы заключается в повышении эффективности изготовления машиностроительной продукции и обеспечения ее стабильного качества на основе выбора оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин.

Цель диссертационной работы достигается на основе решения следующих научных задач:

1. Выполнить анализ существующих научных методов формирования организационно-технологической структуры производственного процесса на предприятиях машиностроительного и приборостроительного профиля и выявить систему факторов, оказывающих влияние на процессы формирования этой структуры.

2. Провести анализ методов организации производственного процесса на принципах типовой и групповой технологии с целью выявления закономерностей в организации группирования предметов труда и систем классификации и кодирования технико-экономической информации по деталям машин и приборов.

3. Выявить систему задач, необходимых для формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин и разработать способы их решения.

4. Разработать методику проектирования системы классификации изготавливаемых деталей, оптимальной для заданных условий осуществления производственного процесса, с целью последующего группирования деталей в процессах формирования организационно-технологической структуры производственного процесса.

5. Разработать метод проектирования системы оптимальных технологических маршрутов движения предметов производства (деталей, узлов, сборочных единиц машин) по производственным подразделениям машиностроительного предприятия на основе сочетания аналитических и экспертных методов поиска проектных решений технологического и организационного характера.

6. Разработать метод оптимального решения задачи формирования производственных заданий (машинокомплектов) производственным подразделениям машиностроительного предприятия, обеспечивающих загрузку подразделений с целью обеспечения стабильности производственного процесса и снижения риска выпуска продукции, несоответствующей техническим требованиям.

7. Исследовать взаимосвязи и выявить закономерности между процессами формирования оптимальной организационно-технологической структуры и инструментального обеспечения производственного процесса изготовления деталей машин. На основе методологии системного анализа и моделирования разработать структурно-функциональную модель системы инструментального обеспечения производственного процесса режущим инструментом.

8. Исследовать систему объективных и субъективных факторов, оказывающих влияние на изменение величины расхода режущего инструмента в машиностроительном производстве с целью его обоснования как интегрального критерия оценки эффективности проектных решений при формировании оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса.

Научная новизна работы состоит в установлении закономерностей проявления взаимосвязей между технологическими и организационными задачами, раскрываемых на основе экспертных оценок, классификации и группирования объектов машиностроительного производства, осуществляемых при решении задач технологического проектирования и организации производственного процесса, обеспечивающих упорядоченное взаимодействие иерархически соподчиненных технологических систем, функционирующих на уровнях операции, процесса, подразделения и предприятия.

Представленные в диссертации исследования выполнены на основе научных положений системного анализа, технологии машиностроения, теории множеств, математической статистики, исследования операций, кластерного анализа, современных методов управления качеством машиностроительной продукции, методологии структурного анализа и проектирования, а также обобщения производственного опыта. Достоверность теоретических выводов подтверждается результатами математико-статистической обработки технологической информации изготовления деталей приборов, промышленной трубопроводной арматуры, спортивно-охотничьего оружия и патронов к нему. Результаты работы нашли свое применение в практике технологического проектирования ОАО "Октава" (г. Тула), ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл.), ОАО "Тульский оружейный завод" (г. Тула) с серийным характером производства, ОАО "Тульский патронный завод" (г. Тула) с крупносерийным характером производства.

8. Результаты работы использованы при выполнении серии договоров на разработку и передачу научно-технической продукции в ОАО "Октава" (г. Тула), ОАО "Тяжпромарматура" (г. Алексин Тульской обл), ОАО "Тульский оружейный завод" и ОАО "Тульский патронный завод" (г. Тула). В результате на 23,7% увеличился коэффициент сменности работы технологического оборудования, на 3,6% снизились потери от технологического брака, до 99,9% доведен процент сдачи продукции с первого предъявления, на 47% снизился удельный вес потерь от брака в себестоимости, процент рекламаций на выпускаемую продукцию снизился до 0,1%, снизился удельный вес затрат на режущий инструмент в материальных затратах с 4,9% до 2,4%, складские запасы режущего инструмента сократились с трехмесячного до месячного объема потребления, среднее проектирования технологической оснастки снизилось на 25%, на 15% сократилась продолжительность технологической подготовки производства при запуске в производство новых изделий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Основным результатом данной диссертационной работы является решение актуальной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение, заключающейся в повышении эффективности производственного процесса изготовления деталей машин на основе методологии формирования оптимальной организационно-технологической структуры технологических систем предприятия.

Результаты проведенных теоретических исследований, анализа материалов о состоянии отечественного и зарубежного машиностроения, обследования действующего производства машин и приборов, а также опыт внедрения разработанного методического, информационного и программного обеспечения позволяют сделать следующие основные выводы.

1. В результате анализа и систематизации существующих методов технологической подготовки машиностроительного производства представлена концептуальная схема процесса формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин как реализация системы взаимосвязанных процедур решения задач технологического и организационного характера.

2. Показано, что методологической основой объединения в систему задач формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса изготовления деталей машин являются методы классификации технико-экономической информации по объектам производства, методы кластерного анализа массивов информации в соответствии с выбранными критериями и методы экспертных оценок для выработки и оценки проектных решений технологического и организационного характера.

3. Выявлена и идентифицирована система факторов, оказывающих влияние на процесс проектирования и структуру классификационной системы изготавливаемых деталей машин. На основе банка знаний по системам классификации деталей машин и приборов разработана методика проектирования классификационной системы адекватной заданным условиям осуществления производственного процесса на базе автоматизированной технологии экспертных оценок, которая состоит в оценке экспертами относительной значимости признаков объектов классификации. Показано, что полезность классификационной системы выражается в удовлетворении ряда требований, имеющих как количественную, так и качественную, неметрическую, форму. Для введения неметрического критерия в функцию полезности классификационной системы его необходимо представить в количественном виде с помощью метода экспертных оценок.

4. Разработана структурно-функциональная модель решения задачи технологической маршрутизации деталей и сборочных единиц по производственным подразделениям машиностроительного предприятия и формирования машино-комплектов. В результате анализа этой структурно-функциональной модели установлено, что для оценки полезности альтернативных вариантов межцеховых технологических маршрутов и машино-комплектов необходимо сочетание методов классификации и группирования технологической информации, а также экспертных и аналитических методов поиска проектных решений.

5. Разработан экспертно-аналитический метод решения задачи межцеховой технологической маршрутизации, предусматривающий в качестве критерия полезности альтернативных вариантов использование трудоемкости изготовления машино-комплекта. На основе классификации объектов производства разработана система логических условий и ограничений, используемая в процессе экспертного формирования межцеховых технологических маршрутов и машино-комплектов, учитывающая параметры производственных подразделений, технологического оборудования и параметры изготавливаемых деталей. Разработана методика оптимального группирования машино-комплектов по производственным подразделениям по критерию обеспечения ритмичности производственного процесса.

6. В результате структурно-функционального моделирования процессов инструментального обеспечения на машиностроительном предприятии, выполненного на основе классификации объектов производства, установлено, что при формировании оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса величина расхода режущего инструмента может быть использована в качестве интегральной оценки эффективности производственного процесса и технологических проектных решений.

7. Па основе методов регрессионного и кластерного анализа разработана математическая модель прогнозирования расхода режущего инструмента, исходя из суммарной трудоемкости деталей-операций или массы стружки, результаты работы которой используются в процессе технологической подготовки производства и формирования оптимальной организационно-технологической структуры производственного процесса. Экспериментальная проверка показала, что с вероятностью 95% данную модель прогнозирования можно считать линейной.

1. Абрамов В.В., Элькин А.И., Рылов В.А. Автоматизированный отбор деталей //Машиностроитель. 1983. -№ 2-С. 14-15.

2. Автоматизация проектирования технологических процессов в машиностроении / B.C. Корсаков, Н.М. Капустин, К.-Х. Темпельгоф, X. Лихтенберг; Под общ. ред. Н.М. Капустина. М.: Машиностроение, 1985. -304 с.

3. Автоматизация управления инструментальным хозяйством / Ю.К. Перский, Г.А. Казаков, В.Н. Решетников, А.П. Ямшинин. М.: Машиностроение, 1982. -128 с.

4. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / Ю.М. Соломенцев, В.Г. Митрофанов, А.Ф. Прохоров и др. Со-ломенцева, В.Г. Митрофанова. М.: Машиностроение, 1986. - 256 с.

5. Агарков А.П., Аникин Б.А. Эффективная организация управления инструментальным хозяйством предприятия. М.: Экономика, 1981. — 126 с.

6. Агрегатные станки средних и малых размеров / Ю.В. Тимофеев, В.Д. Хициан, М.С. Вассерман, В.В. Громов; Под общ. ред. Ю.В. Тимофеева. М.: Машиностроение, 1985. - 248 с.

7. Алгоритмы и программы восстановления зависимостей / В.Н. Вапник, Т.Г. Глазкова. В.А. Кощеев и др.; Под ред. В.Н. Вапника.-М.: Наука. 1984.-816 с.

8. Александров В.В., Горский Н.Д. Алгоритмы и программы структурного метода обработки данных. — Д.: Наука, 1983. 208 с.

9. Алиев Ч.А., Тетерин Г.П. Система автоматизированного проектирования технологии горячей объемной штамповки. М.: Машиностроение, 1987.-224 с.

10. Алиев P.A., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственныесистемы с искусственным интеллектом. — М.: Радио и связь, 1990. — 264 с.

11. Алиев P.A., Церковный А.Э., Мамедова Г.А. Управление производством при нечеткой исходной информации. М.: Энергоатомиздат, 1991.-240 с.

12. Анализ эффективности внедрения в производство робототехни-ческих систем / JI.C. Ямпольский, М.Н. Полищук, И.И. Кочевых, С.И. Эгерт // Технология и организация производства. 1985. - №1. — С. 8 — 12.

13. Анцев В.Ю. Информационная поддержка системы управления качеством в машиностроительном производстве: Дисс. . д-ра техн. наук: 05.02.08, 08.00.20. Тула, 2000. - 415 с.

14. Анцев В.Ю., Потокин Ю.Н., Трушин H.H. Разработка технологических маршрутов в условиях управления качеством машиностроительной продукции // Известия ТулГУ. Сер. "Машиностроение". Выпуск 6 (специальный). Тула: ТулГУ, 2000. - С. 196 - 202.

15. Анцев В.Ю., Трушин H.H., Федоров A.B. Разрешение неопределенностей в задачах технологического проектирования на основе метода экспертных оценок // Технологическая системотехника: Сб. трудов первой междунар. конф. Тула: ТулГУ, 2002. - С. 229 - 233.

16. Арсеньев Ю.Н., Минаев B.C. Управление рисками. М.: Высш. шк, 1997.-388 с.

17. Базров Б.М. Модульная технология изготовления деталей. — М.: ВНИИТЭМР, 1986. 52 с.

18. Базров Б.М. Модульный принцип построения механосборочного производства // Вестник машиностроения. 1993. - № 12. — С. 19-23.

19. Басовский Л.Е., Протасьев В.Б. Управление качеством: Учебник.- М.: ИНФРА-М, 2000. 212 с.

20. Белоусов В.Л., Муравьев A.B., Криванов М.П. О некоторых методах отбора экспертов в организационных системах // Автоматизация и современные технологии. 1995. — №3. - С. 28 - 31.

21. Бельченко А .Я., Яценко Г.Г. Групповые методы обработки деталей машин. — М. К.: Машгиз, 1961. - 184 с.

22. Бешелев С.Д., Гурвич Ф.Г. Математико-статистические методы экспертных оценок. -М.: Статистика, 1980. 263 с.

23. Блохин Ю.И. Классификация и кодирование технико-экономической информации. — М.: Экономика, 1976. — 191 с.

24. Блехерман М.Х. Гибкие производственные системы: организационно-экономические аспекты. М.: Экономика, 1988. — 221 с.

25. Бойко Е.И. Организация технологических систем промышленного производства. К.: Наукова думка, 1985. - 167 с.

26. Бойцов В.В. Научные основы комплексной стандартизации технологической подготовки производства. М.: Машиностроение, 1982. — 319 с.

27. Бочкарев П.Ю. Проектирование маршрутов многономенклатурных технологических процессов механообработки. Саратов: СГТУ, 1996. -104 с.

28. Брахман Т.Р. Многокритериальностъ и выбор альтернативы в технике. М.: Радио и связь, 1984. - 288 с.

29. Брюхнов А.Б., Рукина Д.Н, Бодряков A.A. Станки с ЧПУ и групповая технология // Машиностроитель. — 1983. —№11. -С. 12—13.

30. Бункин В.А., Курицкий Б.Я., Сокуренко Ю.А. Решение задач оптимизации в управлении машиностроительным производством. — JL: Машиностроение, 1976. — 232 с.

31. Вагин В.И. Проблемы классификации и обозначения деталей // Механизация и автоматизация производства. — 1991. — № 8. С. 28 -30.

32. Варакута С.А. Управление качеством продукции: Учебное пособие.-М.: ИНФРА-М, 2001.- 207 с.

33. Васильев В.Н. Организация, управление и экономика гибкого интегрированного производства в машиностроении. М.: Машиностроение,1986.-308 с.

34. Васильев В.Н., Садовская Т.Г. Организационно-экономические основы гибкого производства. М.: Высш. шк., 1988. - 272 с.

35. Васильев В.Н. Организация производства в условиях рынка. М.: Машиностроение, 1993. - 368 с.

36. Васин С.А., Иноземцев А.Н. Парадигма разрешения неопределенности в задачах проектирования технологии изготовления машин // Конструкторско-технологическая информатика 2000. Труды конгресса. — М.: МГТУ "СТАНКИН", 2000. Т. 1. - С. 102 - 105.

37. Васин Н.С., Трушин H.H. Программный модуль анализа экспертных оценок // Технологическая системотехника. Тула: ТулГУ, 2002. - С. 270-272.

38. Вентцель Е.С. Исследование операций. М.: Советское радио, 1972.-552 с.

39. Власов В.Ф. Экономика инструментального производства. — М.-JL: Машиностроение, 1965. 136 с.

40. Войчинский A.M. Разработка конструкторско-технологического классификатора сборочных единиц изделий // Вестник машиностроения. — 1984.-№5.-С. 73-75.

41. Войчинский A.M., Диденко Н.И., Лузин В.П. Гибкие автоматизированные производства. Управление технологичностью РЭА. — М.: Радио и связь, 1987.-272 с.

42. Волкова В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа: СПб.: СПбГТУ, 1997. - 510 с.

43. Волович В.А., Керженцов А.Ф., Филатов И.Г. Нормирование расхода режущего инструмента в машиностроении: Справочник — Мн.: Беларусь, 1989.- 174 с.

44. Володченко Г.Ф. Классификация деталей для роботизации многономенклатурного производства // Технология и организация производства. 1985.-№3.-С. 15-17.

45. Всеобщее управление качеством / О.П. Глудкин, Н.М. Горбунов,

46. A.И. Гуров и др.; Под ред. О.П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1999. - 600 с.

47. Гибкие производственные комплексы / Под ред. П.Н. Велянина и

48. B.А. Лещенко. -М.: Машиностроение, 1984. 384 с.

49. Гибкие производственные системы: Проблемы стандартизации. — М.: Изд-во стандартов, 1986. 152 с.

50. Гибкое автоматическое производство / В.О. Азбель, В.А. Егоров, А.Ю. Звоницкий и др.; Под общ. ред. С.А. Майорова, Г.В. Орловского,

51. C.Н. Халкиопова. Л.: Машиностроение, 1985. - 454 с.

52. Гличев A.B. Основы управления качеством продукции. — М.: АМН, 1998.-356 с.

53. Гмошинский В.Г., Флиорент Г.И. Теоретические основы инженерного прогнозирования. М.: Наука, 1973. — 304 с.

54. Горюшкин В.И., Махаринский Е.И. Методологические основы макропроектирования ГПС // Комплексный анализ и моделирование гибкого производства. М.: Наука, 1990. — С. 32 - 43.

55. ГОСТ 14.004-83 Технологическая подготовка производства. Термины и определения основных понятий. -М.: Изд-во стандартов, 1989. — 8 с.

56. ГОСТ 27.004-85 Надежность в технике. Системы технологические. Термины и определения. М.: Изд-во стандартов, 1986. - 13 с.

57. ГОСТ 27.202-83 Надежность в технике. Методы оценки надежности по параметрам качества изготавливаемой продукции. — М.: Изд-во стандартов, 1984. 50 с.

58. ГОСТ 26228-90 Системы производственные гибкие. Термины и определения, номенклатура показателей. М.: Изд-во стандартов, 1990. — Юс.

59. Гришкевич A.B., Цымбал И.Л. Проектирование операций механической обработки. Харьков: Вища шк., 1985. - 144 с.

60. Гуткин JI.C. Оптимизация радиоэлектронных устройств по совокупности показателей качества. М.: Советское радио, 1975. - 368 с.

61. Демьянюк Ф.С. Технологические основы поточно-автоматизиро-ванного производства. М.: Высш. шк., 1968. - 700 с.

62. Дмитриев А.Б., Панова И.Г., Трушин H.H. Область применения и структура автоматизированных участков на базе станков с ЧПУ // Автоматические манипуляторы и металлообрабатывающее оборудование с программным управлением. Тула: ТПИ, 1984. - С. 44 - 46.

63. Долгов Д.В. Повышение качества управления инструментальным обеспечением машиностроительного производства: Дисс. . к-та техн. наук: 05.02.23, 05.02.08. Тула, 2002. - 171 с.

64. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ.- М.: Статистика, 1973. 392 с.

65. Дружинин Г.В. Анализ эрготехнических систем. — М.: Энергоатомиздат, 1984. 160 с.

66. Единая система технологической документации / Е.А. Лобода, В.Г. Мартынов, Б.С. Мендриков и др. М.: Издательство стандартов, 1992. -325 с.

67. Жданович В.Ф., Гай Л.Б. Комплексная механизация и автоматизация в механических цехах. — М.: Машиностроение, 1976. — 288 с.

68. Жуков В.Н., Либерман А.Е. Определение численности экспертов * для оценки конкурентоспособности продукции машиностроения II СТИН.-2000.-№2.-С. 22-23.

69. Заде Л.А. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений. — М.: Мир, 1976. — 168 с.

70. Звягинцев Ю.Е. Оперативное планирование и организация ритмичной работы на промышленных предприятиях. — К.: Техника, 1990. -159 с.

71. Иллюстрированный определитель деталей общемашиностроительного применения. М.: Изд-во стандартов, 1977. — 240 с.

72. Иноземцев А.Н. Проектирование процессов и систем механообработки на основе разрешения неопределенности технологической информации: Дисс. .д-ра техн. наук: 05.02.08, 05.03.01.-Тула, 1998.-419 с.

73. Инструкция о порядке разработки норм расхода режущего инструмента на предприятиях машиностроения и металлообработки. — М.: НИИМаш,- 1983.-145 с.

74. Инструментальные системы автоматизированного производства / Р.И. Гжиров, В.А. Гречишников, В.Г. Логашев и др. СПб.: Политехника, 1993.-399 с.

75. Исаев В.Н., Рынсков Е.В. Группирование деталей и эффективность технологической подготовки производства // Автомобильная промышленность. 1990. - № 3. - С. 26 - 27.

76. ИСО 9000:2000. Системы менеджмента качества. Основные положения и словарь. М.: ВНИИС, 2000. - 29 с.

77. ИСО 9004:2000. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. М.: ВНИИС, 2000. - 41 с.

78. ИСО 9004:2000. Системы менеджмента качества. Рекомендации по улучшению деятельности. М.: ВНИИС, 2000. - 41 с.

79. Кафтаев В.П., Осипов Ю.И., Никонов Б.В. Техническая подготовка гибкого автоматизированного производства // Обмен опытом в рад диопромышленности. 1985. -№ 8. — С. 3.

80. Кендалл Дж., Стьюарт А. Многомерный статистический анализ и временные ряды. М.: Наука, 1976. - 736 с.

81. Классификация деталей на австралийском авиационном заводе // Технология и оборудование механосборочного производства. — 1978. — № 40.-С. 4- 10.

82. Классификация и выбор деталей для обработки на КАС // Технология и оборудование механосборочного производства 1982. - №9. - С. 3 - 7.

83. Ковешников В.А., Трушин Н.Н. Оптимизация загрузки технологического оборудования в автоматизированной производственной системе // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. — Тула: ТулГТУ, 1994. С. 21 - 27.

84. Ковешников В.А., Трушин Н.Н. Программное обеспечение задач нелинейной оптимизации // Компьютерное и математическое моделирование в естественных и технических науках. Тамбов: ТамбГУ, 2001. — Вып. 2.-С. 30-32.

85. Когут А.Е. Эффективность повышения качества продукции в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1979. - 248 с.

86. Кодирование конструктивно-технологических параметров корпусных деталей в САПР технологических систем / А.Н. Ветко, В.В. Калинин, JI.B. Хрусталева и др. // Вестник машиностроения. — 1984. —№10. С. 51-54.

87. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы: Справочник. — М.: Машиностроение. 1983. —376 с.

88. Колесов И.М. Основы технологии машиностроения. — М.: Высш. шк., 1999.-591 с.

89. Конструкторско-технологическое обеспечение качества деталей машин / В.П. Пономарев, A.C. Батов, A.B. Захаров и др. М.: Машиностроение, 1984. — 184 с.

90. Круглов М.Г., Шишков Г.М. Управление качеством — М.: МГТУ "СТАНКИН", 1999.-234 с.

91. Кукарин А.Б., Пуховский Е.С. Группирование корпусных деталей для гибких производственных систем // Технология и организация производства. 1988. - №2. - С. 13 - 16.

92. Кульчев В.М., Прялин М.А. Автоматизация работ по группированию деталей в механообрабатывающем производстве // Стандарты и качество. 1982. - №4. - С. 30-31.

93. Курляндчик Р.И. Обеспечение ритмичности машиностроительного производства. Д.: Машиностроение, 1989. - 144 с.

94. Кушков В.М., Петинов Ю.И., Антипов A.B. Автоматизированное группирование деталей для ГАП // Вестник машиностроения. — 1985. — №4. -С. 35 -36.

95. Лбов Г.С. Методы обработки разнотипных экспериментальных данных. Новосибирск: Наука, 1981. - 160 с.

96. Логашев В.Г. Технологические основы гибких автоматических производств. Л.: Машиностроение, 1985. - 176 с.

97. Логистика / Под ред. Б.А. Аникина. М.: ИНФРА-М, 1997. - 327с.

98. Майоров Ф.В. Кодирование экономической информации и машиночитаемые документы. — М.: Экономика, 1973. 136 с.

99. Мандель И.Д. Кластерный анализ. — М.: Финансы и статистика, 1988.- 176 с.

100. Марка Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования. -М.: МетаТехнология, 1993. — 240 с.

101. Мартынов А.К., Лившиц В.И. Автоматизация мелкосерийного механообрабатывающего производства на базе станков о ЧПУ. Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1984. - 229 с.

102. Маталин A.A. Технология машиностроения. — Л.: Машиностроение, 1985.-496 с.

103. Меламед Г.И., Турсунов Б.М. Гибкое автоматическое производство: Станки с ЧПУ и роботы. Мн.: Беларусь, 1986. - 159 с.

104. Мелихов А.Н., Берштейн Л.С., Коровин С .Я. Ситуационные советующие системы с нечеткой логикой. М.; Наука, 1990. — 272 с.

105. Методы квалиметрии в машиностроении / Владимиров А.И., Кершенбаум В.Я., Поликарпов М.П. и др.; Под ред. В.Я. Кершенбаума, P.M. Хвастунова. -М.: МФ "Технонефтегаз", 1999. 211 с.

106. Миркин Б.Г. Проблема группового выбора. М.: Наука, 1974. -256 с.

107. Митрофанов С.П. Групповая технология машиностроительного производства. В 2-х т. Л.: Машиностроение, 1983. Т. 1. — 407 е., Т. 2. — 376 с.

108. Михалев С.Б., Мирзоев С.М. Автоматизация технологической подготовки производства. Мн.: Выш. школа, 1982. - 238 с.

109. Моисеев H.H. Математические задачи системного анализа. — М.: Наука, 1981.-488 с.

110. Насретдинов A.B., Пац H.H., Мешков Е.В. Проектирование организационно-технологических структур производственных систем механической обработки. — Л.: Политехника, 1991. —255 с.

111. Никифоров А.Д., Ковшов А.Н., Назаров Ю.Ф. Процессы управления объектами машиностроения. М.: Высш. школа, 2001. — 445 с.

112. Обработка нечеткой информации в системах принятия решений / А.Н. Борисов, A.B. Алексеев, Г.В. Меркурьева и др. — М.: Радио и связь, 1989.-304 с.

113. Огвоздин В.Ю. Управление качеством. Основы теории и практики. -М.: Дело и сервис, 1999. 160 с.

114. Окрепилов В.В. Управление качеством. — М.: Экономика, 1998. -639 с.

115. Оке C.B. Технологический классификатор малогабаритных деталей // Станки и инструмент. 1988. - № 6. - С. 23 - 24.

116. Организационно-технологическая система цехов единичного и мелкосерийного производства / Л.И. Кишиневский, Г.Н. Окунь, О.М. Ра-дюк, Г.А. Умнов. М.: Машиностроение, 1975. - 85 с.

117. Организационно-технологическое проектирование ГПС / В.О. Азбель, А.Ю. Звоницкий, В.Н. Каминский и др.; Под общ. ред. С.П. Митрофанова. — Л.: Машиностроение, 1986. 294 с.

118. Осипов Б.В., Мировская Е.А. Математические методы и ЭВМ в стандартизации и управлении качеством. — М.: Изд-во стандартов, 1990.- 168 с.

119. Основы технологии машиностроения / В.М. Кован, B.C. Корсаков, А.Г. Косилова и др. Под ред. B.C. Корсакова. М.: Машиностроение, 1977.-416 с.

120. Пасько H.H., Пушкин Н.М., Трушин H.H. Определение периоличности технического обслуживания технологического оборудования // СТИН. 2001. - № 11.-С. 8-11.

121. Перский Ю.К., Сапиро Е.С., Югова Н.Б. Экономия затрат при инструментальном обслуживании М.: Машиностроение, 1987. - 88 с.

122. Петров В.А. Групповое производство и автоматизированное оперативное управление. -М.: Машиностроение, 1975. -312 с.

123. Петров В.А., Масленников А.П., Осипов JT.A. Планирование гибких производственных систем. — Д.: Машиностроение, 1985. 182 с.

124. Петрович JI.JI. Регрессионный анализ и его математическое обеспечение на ЕС ЭВМ. М.: Финансы и статистика, 1982. - 199 с.

125. Плехнова М.И., Кутовая A.B., Булава Л.И. Классификатор деталей для их группирования // Машиностроитель. — 1985. -№12. С. 2829.

126. Полевой С.Н. Инструментальная подготовка производства на машиностроительном предприятии: Справочник.-К.: Технжа, 1985.-103 с.

127. Пономарев П.А. Вопросы создания автоматизированных систем управления инструментальным хозяйством // Вестник машиностроения, 1984.-№10. - С. 69-71.

128. ПР 50-733-93 Основные положения единой системы классификации и кодирования технико-экономической и социальной информации и унифицированных систем документации Российской федерации. — М.: Изд-во стандартов, 1993.

129. Применение ЭВМ в технологической подготовке серийного производства / С.П. Митрофанов, Ю.А. Гульнов, Д.Д. Куликов, Б.С. Падун. М.: Машиностроение, 1981. - 287 с.

130. Прыкин Б.В. Технико-экономический анализ производства. — М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2000. 399 с.

131. Прялин М.А. Классификация деталей по технологическому принципу при группировании в механообрабатывающем производстве //

132. Технология производства, научная организация труда и управления. — 1980. -№7. — С. 10-11.

133. Пуховский Е.С., Надольский А.П. Групповая обработка корпусных деталей в ГПС // Технология и организация производства. — Киев, 1986.-№4.-С. 20-22.

134. Пуховский Е.С., Мясников H.H. Технология гибкого автоматизированного производства. К.: Тэхника, 1989. -207 с.

135. Пуш В.Э., Пигерт Р., Сосонкин В.Д. Автоматические станочные системы. — М.: Машиностроение, 1982. -319 с.

136. Репин C.B., Шеин С.А. Математические методы обработки статистической информации с помощью ЭВМ. Мн.: Университетское, 1990.- 128 с.

137. Руководство для инженеров по решению задач теории вероятностей / Б.Г. Володин, М.П. Ганин, И.Я. Динер и др. Под общ. ред. A.A. Свешникова. JI.: Судпромгиз, 1962. - 423 с.

138. Рыжов Э.В., Аверченков В.И. Оптимизация технологических процессов механической обработки. — К.: Наукова думка, 1989. — 192 с.

139. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий: — М.: Радио и связь, 1993. 320 с.

140. Сакович В.А. Оптимальные решения экономических задач.

141. Мн.: Выш. школа, 1982. 272 с.

142. Серебренный В.Г. Основные задачи инженерного проектирования на начальных этапах создания ГАП // Исследования в области безлюдной технологии гибких производственных и комплексно-автоматизированных систем. Тула, 1985. — С. 124 - 131.

143. Системное проектирование интегрированных производственных комплексов / А.Н. Доморацкий, A.A. Лескин, В.М. Пономарев и др.; Под общ. ред. В.М. Пономарева. Л.: Машиностроение, 1986. - 319 с.

144. Советов Б.Я. Информационная технология М.: Высш. школа, 1994.-368 с.

145. Соколицын С.А., Кузин Б.И. Организация и оперативное управление машиностроительным производством. — JL: Машиностроение, 1988.-527 с.

146. Соколов Е.В. Выбор оптимальных объемов технологической оснастки. М.: Машиностроение, 1985. - 166 с.

147. Соломенцев Ю.М., Павлов В.В. Моделирование технологической среды машиностроения. М.: МГТУ "Станкин", 1994. - 104 с.

148. Спиридонов О.В. Структуризация производственных процессов и промышленных систем. // СТИН. 2002. - №3. — С. 7 - 9

149. Справочник технолога-машиностроителя / Под ред. А.Г. Коси-ловой и Т.И. Мещерякова. — М.: Машиностроение, 1973. 694 с.

150. Стандартизация и управление качеством продукции / В.А. Швандар, В.П. Панов, Е.М. Купряков и др.; Под ред. В.А. Швандара.- М.: ЮНИТИ-ДАНА, 1999.-487 с.

151. Станки с числовым программным управлением (специализированные) / Под общ. ред. В.А. Лещенко. М,: Машиностроение, 1979. — 592 с.

152. Статистические методы анализа экспертных оценок. М.: Наука. 1977.-384 с.

153. Теория выбора и принятие решений / И.М. Макаров, Т.М. Ви-ноградская, A.A. Рубчинский, В.Б. Соколов. М.: Наука. 1982. - 328 с.

154. Теория прогнозирования и принятие решений / Под ред. С.А. Саркисяна. М.: Высш. школа, 1977. - 351 с.

155. Тетерин В.Ф., Рубцов А.П. Группирование деталей в условиях гибкого производства // Автомобильная промышленность. 1991. — №5. — С. 25-26.

156. Технико-экономический анализ машин и приборов / Ю.Н. Мымрин, К.А. Грачева, Ю.В. Скворцов и др. Под общ. ред. М.И. Ипатова и

157. B.И. Постникова. -М.: Машиностроение, 1985. 248 с.

158. Технологическая подготовка гибких производственных систем / С.П. Митрофанов, Д.Д. Куликов, О.Н. Миляев, Б.С. Падун; Под общ. ред.

159. C.П. Митрофанова. Л: Машиностроение, 1987. - 352 с.

160. Технологический классификатор деталей машиностроения и приборостроения. М.: Изд-во стандартов, 1987. - 255 с.

161. Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волков и др.; Под общ. ред. Ю. Д. Амирова.- М.: Машиностроение, 1990. 768 с.

162. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 1. Основы технологии машиностроения / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, A.M. Дальский и др.; Под общ. ред. A.M. Дальского. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 564 с.

163. Технология машиностроения: В 2 т. Т. 2. Производство машин / В.М. Бурцев, A.C. Васильев, О.М. Деев и др.; Под ред. Г.Н. Мельникова.- М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1998. 640 с.

164. Тимковский В.Г. Дискретная математика в мире станков и деталей. М.: Наука, 1992. - 144 с.

165. Типизация обрабатываемых заготовок для мелкосерийного производства // Технология и оборудование механосборочного производства. 1978. - № 40. - С. 1 - 4.

166. Токарь С., Штонда В. Объектно-ориентированный анализ для программистов // Компьютерное обозрение. — 1993. № 10. - С. 3 — 8.

167. Трушин H.H. Современное состояние российского станкостроения // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. Тула: ТулГУ, 1995. - С. 3 - 7.

168. Трушин H.H. Современное станкостроение: состояние и перспективы // Технология механической обработки и сборки. — Тула: ТулГУ, 1995-С. 170- 172.

169. Трушин H.H. Эволюция групповой технологии // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 5. Тула: ТулГУ, 2000. - С. 95 -100.

170. Трушин H.H. Технические и организационные аспекты систем классификации деталей машин и приборов // Известия ТулГУ. Серия "Машиностроение". Выпуск 5. Тула: ТулГУ, 2000. - С. 100 - 105.

171. Трушин H.H. Формирование оптимальных групп предметов машиностроительного производства // Известия ТулГУ. Серия "Экономика и управление". Выпуск 2. Тула: ТулГУ, 2001. - С. 99 - 110.

172. Трушин H.H. Планирование загрузки подразделений группового машиностроительного производства // Наука и технология. Серия "Проблемы экономики". М.: РАН, 2001. С. 269 - 273.

173. Трушин H.H. Информатика. Учебное пособие для студ. напр. 552900 Тула: ТулГУ, 2002. - 152 с.

174. Трушин H.H., Мельниченко В.В. Программный модуль кластерного анализа деталей машиностроительного производства // Технологическая системотехника. Тула: ТулГУ, 2002. - С. 317 — 320.

175. Трушин H.H. Формирование оптимальных групп деталей в машиностроительном производстве // Автоматизация и современные технологии. 2002. -№9. - С. 30 - 35.

176. Трушин H.H. Организационно-технологическая структура производственного процесса на машиностроительном предприятии. — Тула: ТулГУ, 2003.-230 с.

177. Уралов В.И., Юзефпольский Я.А. Технологическая подготовка многооперационных станков. М.: Машиностроение, 1985. - 88 с.

178. Ухов H.H., Михайлов С.К., Белякова Е.И. Прогнозирование качества продукции. JL: Наука, 1980. - 127 с.

179. Ушомирская JI.A., Чудаков А.Д. Принципы формирования групп независимых экспертов при оценке перспективности технологических нововведений // СТИН. 1996. -№1.-С. 22-25.

180. Фатхутдинов P.A. Организация производства. — М.: ИНФРА-М, 2000. 672 с.

181. Финкельштейн Ю.Ю. Приближенные методы и прикладные задачи дискретного программирования. М.: Наука, 1976. - 264 с.

182. Фишберн П.К. Теория полезности для принятия решений. — М.: Наука, 1978.-352 с.

183. Фукуда Е. Групповая технология. Современный уровень и проблемы // Гикэн сехо. 1981. - Т. 17. - №1 - С. 1 - 41. - ВЦП, № Д-19346.-М.; 1982.- 105 с.

184. Хазанова Л.Э. Планирование работы производственной системы в условиях неопределенности // Конструкторско-технологическая информатика: Труды конгресса. М.: МГТУ "Станкин", 1996. - С. 147 - 146.

185. Ханенко В.Н. Информационные системы. JL: Машиностроение, 1988.- 127 с.

186. Цветков В.Д., Петровский А.И., Толкачев A.A. Проблемно-ориентированные языки систем автоматизированного технологическогопроектирования. -Мн.: Наука и техника, 1984. 192 с.

187. Челищев Б.Е., Боброва И.В., Гонсалес-Сабатер А. Автоматизация проектирования технологии в машиностроении — М.: Машиностроение, 1987.-264 с.

188. Черемных C.B., Семенов И.О., Ручкин B.C. Структурный анализ систем: IDEF-технологии. М.: Финансы и статистика, 2001. - 208 с.

189. Черепахин Ю.Г. Применение экспертной системы в технологической подготовке производства // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. — Тула:ТулПИ, 1990. С. 135 — 141.

190. Шадский Г.В., Трушин H.H. Гибкость производственной системы и групповая технология // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. Тула:ТулПИ, 1988, -С. 26 - 31.

191. Шадский Г.В., Трушин H.H. Применение метода экспертных оценок при технологической подготовке группового производства. Рукоп. деп. в ВНИИТЭМР, №318-89мш. Тула: ТулПИ, 1989. - 43 с.

192. Шадский Г.В., Фотин A.A., Трушин H.H. Особенности формирования групп деталей для механической обработки // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. Тула: ТулПИ, 1989. -С. 80-84.

193. Шадский Г.В., Трушин H.H. Формирование для конкретных производственных условий групп деталей оптимального состава // Автоматизированные станочные системы и роботизация производства. — Тула: ТулПИ, 1991.-С. 132- 140.

194. Шадский Г.В., Ковешников В.А., Трушин H.H. Методология системного проектирования автоматизированных производственных систем // СТИН. 1998. - №6. - С. 3 - 7.

195. Шапиро Д.И. Принятие решений в системах организационного управления: Использование расплывчатых категорий. -М.: Энергоатомиз-дат, 1983.- 184 с.

196. Шарин Ю.С. Технологическое обеспечение станков с ЧПУ. -М.: Машиностроение, 1986. 173 с.

197. Шастова Г.А., Коёкин А.И., Выбор и оптимизация структуры информационных систем. М.: Энергия, 1972. — 256 с.

198. Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов. М.: Машиностроение, 1973. - 640 с.

199. Шлеер С., Меллор С. Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях. К.: Диалектика, 1993. - 240 с.

200. Шрайбман С.М. Методические принципы анализа структур станкоемкости обработки деталей и технологического парка металлорежущих станков // Вестник машиностроения. 1984. - №7. - С. 33 — 36.

201. Экономическая информация (методологические проблемы). — М.: Статистика, 1974. 240 с.

202. Экспертные оценки в научно-техническом прогнозировании / Г.М. Добров, Ю.В. Ершов, Е.И. Левин, Л.П. Смирнов. — Киев: Наукова думка, 1974. 160 с.

203. Эффективная организация качественного производства машин и приборов / Р.Л. Сатановский, Ю.Н. Басонов, A.M. Гордеенкова, Е.Р. Элент. Л.: Машиностроение, 1990. - 160 с.

204. Ямпольский Л.С., Калин О.М., Ткач М.М. Автоматизированные системы технологической подготовки робототехнического производства.-К.: Вища школа, 1987.-271 с.

205. Ярхо Е.Я. Типизация технологических процессов в машиностроении // Вестник машиностроения. 1962. - №8. - С. 50 — 59.•Ь