автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Моделирование и алгоритмизация задач оперативного управления автоматизированным электромеханическим производством

Воронежский государствснкмй технический университет

[• г Б ОД -

- --------------------На правах руюписи

Иахначев Петр Павлович

Моделировака и алгоритмизация задач сратиетего управления аэтоиатизкровгдаьш злегстромеханнческим производством

Специальности: 05.13.07 - автоматизация токологических

процессов и производств (про-мыопэнность)

05.13.06'- автоматизирование системы управления

технических наук

Воронеа 1995

Работа выполнена в Шронвккш государственной . технической университете; акционерном обществе "Научно-производственный концерн (объединение) '•Энергия*.

Официальные оппоненты - академик Кеадународной академии

информатизации, доктор технических наук, профессор

A. А. Рындин

- кандидат технических наук

B. 11 Литвинов

Ведуцая организация - НПО "Энергия" шл. С. П.Королева

(г. Калининград Шскооской обл.).

Заадта диссертации состоится 09 февраля 1923 г. о 34 час. ' а конференц-зале на заседании диссертационного Совета £063:81.02 ' при Воронежской государственной технической университете по адресу: 394026 г. Борона-, ¡.".оскозский пр., 14.

С диссертацией ш^но означиться в библиотеке университета.

Автореферат разослан "09" января 1825 г.

Ученый секретарь диссертационного Совета, доктор технических наук, профессор

Я.Е.Львсзич

, _______________— Общая-характеристика работы

.Актуальность тепы. Ориентация отечественной экономики на увеличение выпуска товаров культурно-бытового назначения (в том число и на основе конверсионных процессов), в число которых входят изделия электромеханического производства, настоятельно требует эффективной реализации научно-технического прогресса в этом направлении.

Разработка и внедрение развитых программных и аппаратных ср^лстп сгтсиатиг^ни сг.стоы» оперативного управления в рамках интегрированных автоматизированных проиаводств (ИАП) является эффективным средством сокращения сроков освоения продукции. Наиболее рациональна!! путь создания ИАП связан с наращиванием технологических мощностей и реконфигурацией структуры отдельных составных частей локальных производственных систем.

8 технологическую среду производства изделий электромеханики входя? автономные участки уалазей сборки и обработки, вза',;:'.о-<К.ггстл7ю«чс: с но«ггл'«ор!1с'л!и систс:.'.^п аикрачич'зльной сборки нздо-

■ V. сйл^;'; к-. иаг.:;

-ы'.л сетей > :::¡г.■

. - лкл о.т.^см"-. тгеог-п?.:'!!;;'; (с е.о : ^у-ч/пльпо!:

: сбъектвг.и, при реализации

питорих г.о^мо было сь: осуществлять —- ;

...... Г1П"

и..««лькыя технологических структур, поэте-у '¡рсоуотся. дальнейшее развитие аппарата мплолчрегпп¿я

оптимизации г.ар?-»е?рог? ¡¡ронзиолсотрм""" '------

изгйлий ----- .

,.-.___есчх.'натияяпии ~

..____________Г"::-' . ¡:.....

" ■ ■ : ' л .■■■:■'■ Гс___»„имилли надОй-

,« ¿випгоэффЕктийну» работу комплекса ноделиро-•заккя прсградано-техничсской поддержки ИАП.

Тан1,:» соразои. актуальность темы исследования продиктована 1сой*од1!Ыосчъ» обеспечения высокой эффективности функционпрова-■¡ия .г.гктрс^ехашчеСкого производства в условиях реконфигурации ге.чколпгичесгснх- ша^сстс-й и эволюции структуры ИАП за счет попш-исння качества решения ладач оперативного управления.

- а -

Тематика диссертационно!! работы связала с реализацией соответствующих разделов "Комплексной прогршлии развития производства товаров народного потребления и Сферы услуг на 1233-2000 гг." и соответствует научному направлению Воронежского государственного технического университета "Разработка САП?, ргозтоз, ГАП".

Целью диссертационной работы шля в! г.:: ;;

алгоритмов решения задач оперативного уприч».г:'..,Г; н конфш 'урируемости локальны:: производств2;с;;г,;"с;.'. гсс«~

нзводства изделий электромеханики (ГПП2).

Исходя из данной цели а работе опрздолгйел сод-у^з ссда::: исследования:

системный анализ содержания задач опер:.ущ!иого упргзлаю:: рекомфигурирущныися технолог;москиии процесса;.;;; еато;Л'?ао1:?а-оанного производства изделий электромеханики;

армирование принципов организации систем: оперативного управления и структуры интегрированного автоматизированного электромеханического производства, ориентированна': на специфические условия реконфигурирую^ихся технологических процессов;

разработка средств моделирования реконфигурнрувдикся технологических процессов Г'ПИЭ, реализуемых о контуре управления;

разработка моделей и алгоритмов оптимальной реконфигурации системы управления;

разработка средств прикладного программного и сервисного обеспечения автоматизированного рабочего места диспетчера технологических линий электромеханического производства;

реализация разработанных алгоритмов и программных средств длу! решения задач оперативного управления технологическими процессами электромеханического производства при реконфигурации.

Методы исследования. В работе испольаооана метода системного анализа, имитационного моделирования, дискретного программирования.

Научная новизна. В диссертации получени следуете результаты, характеризующиеся научной новизнои:

принципы организации систему управления, обеспечиааждиэ технико-экономическую эффективность ГПИЗ п оперативных условиях реконфигурируещихся технологически;; процессов;

модели ~еконфигуриру»щихся текнолог$;ч2Ских процессов, реализованные на оазе концепции "типовых производственных систем1',

-3- ________________-----

отличающиеся уиаБОрсалъность«}-с точки ^ения стандартного набора — Сериальных атрибутоз, позпелявгдкх осуществлять оперативную иден-•пникацио структура и фу;-;кц№налькы:< параметров;

СТпу:{-урй И алгоритмы азаимодеис^ип элементов децентрапи-гезгнной системы оперативного управления (СОУ). обеспечивающие Оперативный ретта функционирования рсконфигурирусщихсл технологически* процессов о рамках аотоматизированиого электромеханического производства;

шпйп« и конфигурации системы уп-

^пггймучёоа асеяеннеа Фор«ально-звристических процедур реяскип. шоинаодих вдаелируккзу» компоненту:

элементы прикладного программного обеспечения АРМ диспетчера технологических линий ГП'-'З.

Пг?а!с?!>ческаа ценность. Модели и алгоритмы оперативного уп-раппсК'ля автоматизирований!.* электромеханические производством 9 услозййх рсйекОкгураруеяихся тохкгигй-ичл««}: г-г-и^-о? нвнлисэ

:'• ...' ' . ■ 'л"':;"". лр'..-г-

' ■ ■ ■ . "'"■ -. - ОР.СС:!-

Г." '••::-■■. сопсга-

усгрс-м:та -1 'Г.1 ГС- :а Л:^*;'С6£М*г1>. СпС.~•':!'"'. вогенп:-'. 1993; гб; .80-

рестройки производства в условиях конверсии", Воронеж, 1993; а также на научных семинарах кафедры АБС ВГТУ.'

Публикации. По результатам исследований опубликовано 20 работ, в т.ч. монография в Издательстве Воронежского Университета.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения; четырех глав, заключения, перечня библиографических источников и приложении. Она изложена на ИЗ страницах машинописного текста, содержит 12 рисунков, в таблиц. Библиографический список- содер-мит 108 наименований.

Содержание работа

В первой главе проведен анализ подснстеми оперативного управления в условиях реконфигурируемости технологических процессов интегрированных автоматизированиях производств изделий олектромеханики.

Принципиальной особенностью технологически;: процессов »!АП является их реконфигурируемость, предполагавшая возможность изменения структуры технологически* связен в условиях воздействия случайных либо- детерминированных источников возмуценип. появляющихся с целью обеспечения новы:; Физических свойств производственной среды. В качестве примера фактора возмущения >.-.о::ао привести т&кяе актуальные в настоящее время конверсионные процессы.

Строго говоря, под реконфигурируемостью технологических процессов понимается возг.о;лгасть в минимальное врзмя с минимальными потерями (с точки зрения интегрированного технико-экономического критерия) осуществлять содержательней и структурный переход, в новое состояние, определяемое качестве!¡ними и количественными факторами; конструктивными, технологическими, организационными, управленческими. экономическими, а такие программами выпуска целевого продукта. .

Реконфигурируемость является совокупной хар&ктеристшшй локальных производственных систем (ЛПС) о определенных условиях производства, т. е. она зависит как от характеристик ЛПС, так и от условий пронзводстиа. ь частности, от номенклатура изделий. Гибкости является характеристикой непосредственно самой ЛПС. Моано говорить, что требуемая переналааиваемость обеспечивается гибкостьо ЛЛ~ (рис. 1).

Рис. j. Гибкость и реконфигурируемость локальных произеодстс2ккая систем

В иаттйл-ическо*! и еэтс^тиированном режимах работы ПАП для зинхрокизагдея вгзкзадг&стеед всех его локальных производственник гздуасй ОЗШ неебхоп:::» сбкеи ¡информацией между локаль-Htdiïit снстс^л управления (ЯСУ) и центральна» управляю™,».« устройством (ЦУУ).

Следует отметить. что децентрализованная система управления сбгкгдп? Sorcc c;-cr.:rcû чем центраянаспсгмая. что

об/слапдаазст пра^тпчгенуэ целясссбрз^ссггь es реализации в ус-maitas рс^сн£нгуркруггз«ся телмолсгическнх процессов.

Осдаеньссти *1кпошеиия сутр':"! утргглаш о децентрализованной системе .'позео«»т состав и структуру алгерит-упрааясн»«» <380 СУ!! и ерггниагция их ваа с аругйми Шы ПАЯ и с внутр^т/льн-е* упраагашеа <8-МУ) язкней CVil ÎphC. 2\.

Tir«:?; c.ôpac-cts. цел^а иссй&йоеаняя является разработка иода--лей й гягеритшо решения задач сг.оратпснсго управления я. условиях рсгхг.фкгурируомссг:; лекальных промгеодстпснках систем автома-тизирозанного электрсмеланического производства, базирующаяся ма: ;срмпропгнии принципов организации системы оперативного >п-м структур» "кнгигрированного автоматизированного элскт-

Рис. 2. Подсистема межмодульного управления системы

управления локальным производственным модулей; ПОД - очередь основных действий; ОВД - очередь вспомогательных действий.

ромеханического производства; разработке средств моделирования реконфигурирующихся технологических процессов ГПИЗ, а такие моделей и алгоритмов оптимальной реконфигурации системы управления; создании средстз прикладного' программного и сервисного обеспечения автоматизированного рабочего места диспетчера технологических линий электромеханического производства.

Вторая глава посвящена формированию структур автоматизированного производства изделий электромеханики.

Анализ обобщенной структуры ИАП позволяс; выделить на формальном уровне следующие основные локальные элементы:. системы входного и финишного контроля, системы концентрации материальных потоков (автоматизированные склады исходной, промеиуточной и готовой продукции), транспортные системы, системы обработки и системы сборки.

Предлагается локалоные технологические системы ИАП Фактори-зовать по двум классам объектов управления - системам сборки и системам обработки. Принципиальное различие мелду ними состоит о разных способах организации структур материальных и информационных потоков, циркулирующих в системе. Примерами систем сборки язляются цех сборки электродвигателей, цех печатных плат, цех входного контроля, цех сборки печатном узлов, цех общей сборки. К системам обработки относятся участок обработки деталей тел

- 7 - __________________

ерг^ення, заготовительный, цех,- цех—гальванопокрытий, участок «ггья пгссрлассовых изделий.

С учетом специфики н сложности структуры материальных и информационных noTKioai циркулируй™!« в рамках производства изде-rsä злектроуеяанкки, представляется целесообразным применение раш^е^олекнон системы управления. построенной на основе АРМ й'сткячера теяиологкчасюа ГШ и обеспечивающей локальное ф^гогаио гязмокта*н техкошпсчгского оборудования и сюсрам-а&деэ ргбэш на coowrctsr^iw кита-рам«*. 3 распреде-

сиг-га» предлагается использовать систеи-

средстоа иоделирСБСжя. сбсспочизггзу.з сервисное сбслуг.ива-ккг> в cos ее локальных компонент.

G сюанций o&$f< treroдолети:« управления аотоыатизированным производством, существовавшей до настоящего времени, обработка ранныг? осуществляется на локальна:,« уровне.с последующей интеграцией в раусах АСУ П. Трздицконньгй поякод с ейг-ас?:; лъльы'жеси развитие CXS5CT9 ебвеботки ¡таых прелус.^тгмзгзг создание од« sin;- айтелтчэнрованней; сиете«:. отвечгкхсг? исе?' тьебоьгнияп ин-тег^гцич, Hp!t это», пая интетпгшьек пэдоазугдеваетел ссеспече^ме

и взаг'-гаяейстэки. а не некстог-гя сбгая ^правленая. Esrcrat?? степень шгтеггздам ззхлачас-тся ьс взаимоак-связи 1Л2ЛУ отдельный» доздоктаии производственной систе-lü. Топако с ncr.osjiG б-^строй ойг.^т-чс« сйяз;; в контуоа управления еозг.с.-на реак-лепать процесс кгзвгкзкка сятииаявного решения.

г^ссграцйй соеспечногетсп в» ockoes обвей идшгшшг йаг:. архитектура .ко?»««» rx »сосй^лйЛ а рагкгд прецезо-:

"rrs-vrr'' "г::: грСйС?» и програмшо-

- ' ö чисти гглгратзет поддерга!! архитектура ояваты-

<5£&? 3EJ. догдосзсз&седр подойт«** я гго усарсзстза кнаооаа-нслрйЬл^азстй. :,. г.ра«и«с-

Основными « «•ччгг^.-ггпсу» э^тасягвю ра-

гедпчй sciichtp^jac&sssk» уп;гашо£ э раглах ш1. «влягг-ся. вычислительная ckctöv-я с р^4йОяагг«ш граетектучой и еишксй пропзводительностьа; отказзустсйчявая ко^/<й*^с2цнскнаа сеть; система оперативной поддержки дзмнах Нссохсдаго?! емкости.

Гласная особенность екелрекмл концепции МАП 2 производство изделий электромеханики зек/зачтется з одксгрегх«нш проектировании и реализации систем гитагкроагагея гзроигвэйстза. упрайл-"з;».-

транспортировкой и складирование», отдельными ЛПК. При этом центральная проблема связана с разработкой эффективной АСУ автоматизированной транспортно-складской системой (АТСС), поскольку да сих пор задачи интеграции траиспортно-складского комплекса решались локально.

При этом внедрение ИАП целесообразно осуществлять поэтапно, начиная с локальных АРМ диспетчеров.

В третьей главе представлены модели и алгоритмы оптимальной реконфигурации' системы управления.

Работоспособность системы управления в сбойных ситуациях может быть обеспечена путем ее реконфигурации. Состояние системы определим как двоичный набор з« (б1. .... б„), где п - число АРМ в системе. При этом 6, -О для работоспособного АРМ (р-АРЫ). б4-1 для отказавшего АРМ (о-АРЫ). Пусть 1-1. .г., - множество

всех АРЫ системы, 2Р-Ц), . Ь, - начальное множество задач, которые система способна решать, находясь в исходном состоянии $0» (0. 0.....0). Будем считать, что для этого состояния задано распределение задач (РЗ) между всем! АРМ, т.е. - с каждым' объектом И, сопоставлено подмножество задач 2о4- . которые он способен решать, если система находится в начальном состоянии. 6 общем случае подмножества Ц}1 могутбыть пересекающимися. Задачи и,^^ назовем собсювенншиизадачами модуля Н(.

При отказах каких-либо АРМ, переходе системы вследствие 5ч ого в состояние Зу-йр, перераспределении в ней задан система может утрачивать способность решать какие-либо задачи из начального множества. Рассмотрим некоторые подходы к перераспределении задач в системе при отказах АРМ.

Статическое распределение задач между устройствами системы, выполняемое с целью обеспечения ее отказоустойчивости, назовем резервирование:* задач в системе.

Пусть отказы различных АРМ в ИАП независимы. АРМ еслягтея восстанавливаемыми, интенсивности отказов и восстановлений м, каждого АРМ м, известны. Каждому состоянию ^ соответствует предельная вероятность пребывания системы в этом состоянии. Тогда задача оптимального розериирования может быть сформулирована следующим образом: для заданной структуры ИАП. состояния йу и начал.ных условий обеспечить минимальное значение определяемого ниже показателя качества системы, учитывающего все потери, связанные с реконфигурацией.

• ___________________________________9 -------------

Указанная цель должна достигаться путем оптимального распределения задач между всеми р-АРМ з каждом состоянии без введения избыточных АРМ. При этом долины выполняться следующие ограничения:

ограничение на предельно допустимые потери в каждом из состояний Зу из S, т.е. для всех s„ из S требуется выполнение неравенства Ry<*Ry, где Rv-Ер4. pj- величина потерь;

ограничение на вычислительные (.в общей понимании) ресурсы кзздого АШ;

ограничение на временной регламент функционирования задач;

ограничение на мнозество области передачи задач отказавших

АРЫ.

Введен показатель качества функционирования системы, который назван обобщенными потерями. Этот показатель учитывает как потери, возникающие при невозможности рсаения некоторых задач при отказах АРУ. так и ресурсы, требуемые для обеспечения возможности выполнения р-АРМ задач о-АРМ. Невозможность решения задач будем трактовать как передачу ик в фиктивным АРМ и для ИаП, содерааадей п АРМ, произведен распределение всех задач начального множества по (п-М)-му АРМ, включая fy, который всегда работоспособен. При этом величина обобщенных потерь Jvji, вызванных размещением в данном АРЫ М, задачи , не являющейся собственной задачей этого АРМ, определяется как cvjl для реальных АРМ (затраты на размещение задачи) или как р, для фиктивного АРМ (потери).

Введена булевская переменная xvj,, равная 1, если задача üj размещается в '"м,, и 0 о противном случае, а также показатель обобщенных потерь:

J - 1 P(s„bJv, где Jv -I Z Jv,¿.xVJI;

^ Mj

суммирование ведется для всех задач Uj иг fiP по всем р-АРМ состояниям s„.

Оптимальное резервирование задач в системе, минимизирующее величину J. сводится к решению следующей задачи:

30 - min Е £ £P(sJ'Jvjl,xVJj, М. ri+1, J-J..I. (J)

Sy U| Mj

при ограничениях

£ cUH^j, v "с, . i-i.,n; (2)

t Pj **vj. n»t ( ДЛЯ 6CSX Sy из S. (3)

ui

T8por,0 ~ ^«,0 * < ?«per,Q * A*K.O i M

* ТкрвГ,4 • (S)

£ > i для всея J-1..L и всех Sy. (§)

Mj

где c(uj) - количество ресурсов, необходимое для реоенаа ¿-а га-дачи в лабом АРМ; *с4 - максимально допустим ргсурс с L\;

Tk.Di " момент начала решения задачи с реглгдоитоа !; о суммарное время решения всех задач с реглаглитш I: d С1( с. vea числе и случайных.

Модель О)-(6) является задачей булевского лйкгйато е^зг-раширования, у которой ограничения выраяеки как (2). (3), (6). тая и алгоритмически (4). (5). Послс-Д;^ егражг-чения исследуется только с применением идатг^ианяаго «ajSKsjffl&sr ьия. Возможны два подкода к раализаи'.и njocsgssa ка xz-zzzz? Функционирования в ходе решения задач»:

»ыполнснис оптшнзадия для pcai^aposaattsaS» аайзна сгрзг (4). (5) С ПССЛСОХ^ЗГа С£Щ%ЗЙЖЙ pSagifeTC'KiO

L • ИМИТаЦИОННОГО ВДЖй:

нопосрслствйг5{йа »готвг^аззазг© foe»» a схецу ро-

isoHiia тдаа, цроц^эдщ и

в ргмнак г.зэтсуз5К» ea*s«is^soataa задач '

¡¿¿хткзностй Еу ада в состг»«« £у будде» tsiOixscT-

ecs.s 3ri£A4. который essrexa спасала ргз-^ь в ¿tea соотойжа*.. Будем считать, что галди» ».адйсс&й с ааиа^' сесоз njasipasesos. ££$ отказа скеташ булен Еиигизто cuJ»m:i-

с «Я Еу < Е" > . (?)

да Е* - заданной. ««злек» ея^стеи» сгяхзгх;* scs&nratasrc. fi&rac будсн предпотоггтх что дяа 5:схдой swsxa aj га £? «sc-sc?-«a: Etc или пркзрггтог Sj: epssci ^ рзазкка гайка; езггажза «з ресурса АРУ., кссзхойгйго ЙЯЗ резака гсдою, Опогцуггс&вг-«ость ЙАП С учетам Су^г:: с^гш'.гг'п» ис-

рапгнс-сг«: Фезятказзай работа за ерс^ 7 - ШТ):

Q(T) » I . (8)

где Pr i'sv) - есро8т«зеу& того, что к кзкчу «егк^гзда су-еани 10.Т] система будат наледдаьей » состояла;.Sy.

------------------------------------------------- п -

Дапее определим g - минимальное число р-АР!*. для которого аорио следующее. Если число и р-АРМ не меньше е. то для всех та-

состояний sya имеет место иначе (п<£) для соатзетс-

тпущих состояний штом&ха т. е. имеет несто отказ

c;?cre?ib! (Три этоа <S«rv-s ааллетсч максимальным числом, а-АРЬ!, при котором eqe обеспгчиаается работоспособность.

Пусть Q* - итш^Рь^з дслуспшоа значение Ц(П. Гг. - как-c^ar^tic суммарное время однократного решения всех

задач, назначениях одному АРИ; Тсл - максимальный ресурс одного кШ. Предположи», что t^Ej. н Cj^,. т.е. любая задача из £р (.югеот бать решена в любом АРИ. Требуемый уровень отказоустойчивости ИАП задается значениями Е* и (Г. соотношением (8) л требо-о&нием

Q(T) > Q* .

Для обеспечения трсбуе необходимо:

А. Найти такое подмножество состоянии системы 3. что если псе состояния этого подииоаестза сделать р-состояниями, то (9) будет выполнено. Подмноаестео S однозначно определяется граничным числом к - минимальным числом р-АРН. при котором (9) еде

выполномо.

S Для калдото состояния sx„, из S, содержащего ia)g р-АРМ, найти такой план РЗ множества if по га р-АРМ, чтобы данное состояние было р-состояниеч с максимально оозмоаннм значением эффок-тквнс.сти при сапэпнекии ограничений по времени л ресурсам для

;<ij.r.,;Oi'u с..: & p-hi-ri.

Сформулируем задачу Б для произвольного сосголния s^ лак задачу булевского программирования следук!1',им образом:

£{=„„) - £+ - £ I ci, юэч . (103

m

у с-¡.¡01-о уровня отказоустойчивости ИАП

1,1 U,

> Б*

Z. » i а .X. с Ет,. 1--1..В; j-1 "1 J

to,. < 1. J-l. L. 1-1

(11) (12)

- 12 -

причем eijj-i, если задача u4 назначается И,, иначе ct,i-0.

При тех же заданных величинах, что и в предыдущей задаче (кроме количества АРМ), требуется найти минимальное число однотипных АРМ, составляющих НАЛ. и соответствующее этому числу РЗ, при которых выполняются требование (9) и условия (Ш. (15): L

Ьт < Ег„ . (14)

причем a. -i. если задача Uj может быть назначена типовому АРМ. и

^•=0 в противной случае.

Алгоритм решения данной оптимизационной задачи, использующий процедуру покрытия Коайна наборами из предварительно найденного базиса загрузки АРМ. позволяет найти обцэе количество АРМ п. Собстоенно алгоритмическое обеспеченна является топологическим эквивалентом метода еетаей и граним псаиеннтелыю' к даафст-ньу.) оптимизационны« задачам.

Четвертая глава содержит описание реализации и внедрения результатов диссертационной работ» с использованием модеякроваг ния рсконфигурируоа^хся технологически* процессов на основе ион-цопции "типоэых производственных систе»".

Система "обработки" включает четуре осг<овны* вида функциональных элементов: концентраторы материальных готское (склад сходной, готовой и проиежугоч;*>й продукции), обоаЗативыи&ж центры <0Ц). транспортные ооъекты (ТО). кш^ггшрденэя селгь. Систсоа. 4сборки* асинхронного ткпа с посжадаадтшшокк^юшй-ной структурой материальнах потоков ■ кдазчает /сдйЗгсгФ ФуАм^иэзСьльпнх комлокен t: концентратора ' датгр*»шеаз ■ штеаа -(КЫ). техдалсгические цантра. тер»««5ро&еннуэ юк^^з^аайуа сеть и арготические ьлоаенти састеиа. фсгрллсяа рг^-ггес-'-з нотационных ивделрп рехснфж^рйрувчцяся тохкотегач^ачих " саз Г1Ш осуществлена в едино?! йзшееай cjfccisii с кдайаййзгияе:: средств ШЩад, ■ • ■

Предложенное аде ■ uog&nt и aixropims! реьгсяоаокз в paiaiax адтсматизироааниых райсчих кест гаспетчероа технологических - линий ГПИЭ. осносу которого составляет сродства моделирования и оптимизации параметров роковс^гурпрусяхсл процессов.

реализована с при>!Онониои 113 ыл типа IBM PC/AT. Комп-

- 13 -_________________________________

лекс_техническнх средству Ш!.,!«.» ПЭВМ, включает устройства связи с локальной производственной системой 1! узлом управления транспортной системой. Последний'предъявляет сравнительно невысокие требования к технические, характеристикам и мо^ет быть реализован на базе ПЗЬ'Ч типа ШЫ Ю/ХТ. Алгоритмизация процесса взаимедейс-злен.ентоб ййнентьглньсу&пийА системы оперативного управло?-••: ^¡цесузлсч: кз '¿яа суруктуры, представленной на рис. 3.

Рис 3. Обобщенная структура распределенного оперативного управления на уровне цеха

- 14 -

Внедрение результатов моделирования и алгоритмизация конкретных задач оперативного управления электромеханическим производствам рассмотрено на примере цеха коллекторов электрических машин, входящего в организационную структуру одного из предприятий ЛО КПК(о) "Энергия".

Технологический процесс изготовления коллекторов включает в себя следующие стадии: резка медных прутьев; промывка; холодная штамповка; прошивка пазов; фрезеровка; промывка; заливка; sat-вердение; расточка внутреннего диаметра и токарная обработка; промывка; фрезеровка; лужение; токарная обработка диска; сборка намоткодержателя; промывка; контроль.

Результаты программной апробации иа примере цеха произволе,-тва коллекторов электрических-машин свидетельству»? о еуссета эффективности изложенных в работе моделей и алгоритмов ска^ати?.**. ноге управления. Номинальная производительность аатеттгрнзека?; линии один миллион коллекторов 8 тнпораг/..гфов в гой с «ваЯйн^ оптом загрузки оборудования ио более 0. s. ègeisa цереазладй» ним не превышает 180 ши. Струягурно-Фушднокздь«&а скеяз; кзее* тоелонип коллекторов электрических »яви» «ачфазяала. ка- рас,

Данные по ешуску продукции зг* iSSS г, ctô

эф:0ктьености пр««2к£*»!й разраб^г^'х " «^содо». Сйцчй. cynvc-коллекторов соптазмд «eï,

[ттнт аюкь;ssn^zz^um адз^вкгхгкдашзм производство:/. г, ус««аах теш^гсчгеяйч гооцессоа «кадке.1-.

сwi'iycv-ce, тсоароз

С'.":> г-;-.' су;?-,*:'.: iyzi.y:y ..Yrjv:;,;:.:::: •

s, m ". : '

:. y .:,.;- уз ' • : " . - .V

r;\-,:; маслre Г:.

YCC /rÇ-JJ" Л - .

на у¿^пс.тлтшемуа ce..; ne;:с... . Г ' .

I й "I

I I-1 |—5-3 7

Л чъ !

Г—I 1 *

! !

...! ! I

к м

п П--

( I

ЦСВ (

13

¡ ., 1 н 1__JI

1 п

_! 9А1__1

кСПТрОЯ!:

»

пинделаный -птаг.атнчесшн) протяжный станок "Ламдрг;-

•ьик". Л |1 О «л ------ ■ -- ■ •

запл!г; 1а, 14, 15, 16 - автоматическая машина литьевого прессооония; 3? - печь термостабнлизации; 18, 19. 21, 22, £В - автоматический токарннй ста-нзи; _20 - узаииа для снятия за^Сснуе*; 23 - автомат

3. структура интстрярсч^г-нэго астоматизиросанно-го электромеханического производства, ориентированная на специфические условия роконфигурирующи.чся технологическим процессов.

4. Осуществлена алгоритмизация дина-лини структуры материальных потоков реконфигурируощикся технологических процессов ГЛИЭ на основе концепции "типовых производственных систем".

5. Разработаны имитационные модели реконФигуоир/шихся технологических прецессоз, отличагциеся универсальностью с ■точки зрения стандартного набора цлрмалвнмл атрибутов, обеспечиа&ющня

реализацию оперативной структурной и параметрической идентификации.

6. Предложены модели оптимальной реконфигурации системы управления. реализация которых осуществлена на базе модифицированных алгоритмов дискретного программирования, базирующихся на данных имитационного моделирования. •

7. Разработаны компоненты прикладного программного обеспечения .АРМ диспетчера технологических линий ГПИЭ. являющихся.основными элементами Функциональной структуры децентрализованной; системы управления рекоифигурирующогося электромеханического производства.

Результаты диссертационной работы реализованы в АО НПК(о} "Энергия" в рамках системы управления технологическими процессами автоматизированного электромеханического производства с условиях перехода на массовый выпуск товаров народного-потребления с экономическим эффектом более 6.3 млн. ру'.;лЯй в ценах 1993 года.

По материалам исследований опубликаййЩ следующие работу:

1. Ыахначев П.П.. Туровец О.Г. ДпгШроагвие сборочных работ с применением ЭВМ/ Проблемы экономики и организации машиностроительного производства: шивуз. сб. науч. тр. Вып. 4. Вороне»,

2. Дмитриева Б. В., Махначео П. П. Вопросы диспетчированил а период освоения новых изделий с условиях применения ЭВМ/ Экономические проблемы научно-тохннчйского прогресса: межуз. тема-тич. сб. Вороном, 1875.

3. яиалмачев П. П. моделирование сборочшл работ дпл соиср-еснстгювсшин управления процессом сборки/ Экономические проблег.-: научно-технического прогресса о машиностроении: медвуз, тематич. сб. Вороне»:, 1978.

4. Ыахначев П. П. Организация производства на пороге рыночных отношений. ИЛЬ "ЭНЕРГИИ". Вып. 2, 1920.

5. Юхкачоэ П.С1. Концерн и политика вне.:иеоконо;.:пчэско;; деятельности. НПй "ЭНЕРГИЯ". Вып. 1, 1391.

6. Махначоз П. П., КравоцО. Я., Бурковский В Л. Имитационное управ пение реконфигурлру^имися производствами изделии олекгро-нехаиикя/ Опыт информатизации в пиомм^ленности: Тез. докл. регионального совеаания-семинара 23-24 июня !У93г. Вороне;;'.: ЁорНП, 1993.

7. Махначев П. П., КраиецО.Я.. бурковскнй В.Л. .моделирование роншфигурируюцихся технологических процессов на основе концепции "типовых производственных систем"/ Бнсокие технологии в проектировании технических устройств и «¿втоаатизноованных систем. Тез. докл. Всероссийского совещания-семинара ¿7-30 сентября 1333г. Бороне*: шрПИ. 1993.

8': КравецО. Я., ыахначев п П.. Вуриоисмт В. Л., Подвальный С. Л. Компьютерное управление оеконфнгурирукцимися технологическими процессами автоматизированного производства изделий электромеханики (Монография). Издательство ВГУ: Воронеж. 1993. 160 с.

9. Нахначео П.П. Организационные аспекты конверсии в научно-исследовательском предприятии "ТУРБОЭМ" НПК "ИСТОЧНИК"/ Технико-экономические проблемы перестройки прокзводстеа о условия:;

конверсии: Тез,. ло:ог Регионального соведгнмя-сздшаго. сосонсг,

i с

10. П. П. 5-чн опграткви&й лкспетчеонзтшк и условиях реконфигурируемости/ Тан ¡se. С. Q. '

1!. п Силипш-ч/ай В П Плпбоиипрти яптпиятмчи-

lAIHOnnUl U IIUunGDÜJIl.iUU nuuu4lllll MfiyttlüWMiMnUilltfwr

ь'ахначсо п. и., г.ргсец u. и. ипт:::::; оперативной диспетчеризации/ 'i&s гл. С. Q.

13. Махначео П. И.. Крассц О.Я. Моделирование реконфигурир1'-:о':;яхсл технологически:; ппоцесспп m основе концепции "типов^ производственник систем"/ тем С. о.

14. 1,'ахначев il.ll.. ttpaзец о.И. Подкол к созданию АРЫ диспетчера автоматизированного реконфигурпрустегося производства/ Там £8. G. 10.

15. Буркосский 0.Л.. Kpscen ß. В. . Махначев П. П. Интегрирование соолстпа полунатуошго гдделноования распределенных сис-

i.:. ' '.л,"-!:-. M^i i Г'.. (.^Г'-Х.^' ''i! i'.'.i'., i.. ¡'«СОлОДОй«- :-

:: сапкзкйиия cstCTwr! спьоа'пйкпго упоавяення. тюиамжтвое элС''.'.Т|)С>'2.ч£.-:н:ц', ;'..»', v"rT!-ГГ! 1 ЙС> 01.0ч, ОДСО-ЗЗД 13 с 19. ;5а"и'";йв ¡1. и. wasi-ü- • ■ксжгча:>изйти в условиях пе-!-с^;:-;гуриг>у:г::ггося пеоизьодсгг. 1Ш "Е'нгргня" t, 195К..

С. 21-24.

20. Оакначеп П. П., Коавец 0. Я. Повышение отказоустойчивости

-V'ZÜMC'.i'i.r.'i'f'i C'}'lZ-C::r- ,''.1.' YH1 ¡'.ПГ; "ЭНС'ГИЯ" i tGir"

Подписало it почата OS»01.36г. Формат бумага 60x80 I/IS

Бугагз писчая Объем 1,3 п.л. Уч.-изд. д. 1,3. Тир аз 100 сг.з. Залаз "а 49-33 Почать офсетная

TCO "noÄarpafcCT-^HBO11, 394006 , Вороиея , ул. Красноармейская , S4