автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка и исследование методов моделирования и управления ГПС с использованием параметров гибкости

МИНИСТЕРСТВО BU21ETO И СРЕДНЕГО СТИИЯЛЪНОГО ОБРАЗОВАНИЯ POXi> ТАГАНРОГСКИЙ РШОТЕИНИЧЕСКИЯ ИИСГШУГ ИМ.В.Д.КАЛМЫКОВА

Из правах рукописи

АНДРЕЕ» ГЛЕБ ШЙГСЙЬВВИЧ

УДК 658.0U.66

РАЗРАБОТКА И ИССЯЕДОВАКИЕ МЕТОДОВ МОДЕЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ ГЛС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПАРАМЕТРОВ ГИБКОСТИ

Специальность: 05ЛЭ.07 - автоматизация технологических ^ процессов и произволспз

АВТОРМЕРМ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Таганрог - 1930

Работа нлтолненз на кафедре Информатики Таганрогского радиотехнического института им.В.Д.Казакова

Научный руководитель -

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Мзяигсв И.Г.

доктор технических наук, заведующий лабораторией ГПС Болнокин &.Е.

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Попоз Д.Р.

Беда-дая организация - . Инженерный центр гибких

производственных систем при Ленинградском политехническом институте им.М.И.Калинина

Защита диссертации состоится "t^l" _ _и_ _ 1990 года

в _ часов га заседании специализированного совета

К 063.42.04 по защите диссертаций при МОСКОВСКОМ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ СТЖСШСТЕУЮГГАШШ ИНСТИТУТЕ (101472, г.Москва, пер.&адковосий, За, ауд. ).

С диссертацией можно ознаксмиться в библиотеке института,

Авторе<&<грат разослан " 10 1990 г.

Учешй секретарь специализированного coserá кандидат технических наук,

доцент С.Б.Егоров

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ. Создание ГПС является одной из важнейших задач развития современных автоматизированных производств. Пота ветше ^Фиктивности ГПС колет быть достигнуто при типизации технических решений, оптимальная построении и удешевлении управляющих слсгск, разраЛ'Этке остов моделирования и структурного синтеза процессов, происходящих б производственной системе. Рассматривая предприятия с единичшм и мелкосерийным характере« производства, можно сделать вывод, что для интенсификации производственных процессов необходимо при их реализации учитывать все потенциальные возможности структурных составляли х произволства. В условиях- ГПС такой учет возможен с помощь» многообразия параметров гибкости, характеризующих реактивность, потенциальное возможности и гоиеостатичеосую устойчивость гибкой системы. В связи с этим актуальным является разработка методов структурного синтеза моделей ГПС, использующих параметры гибкости в качестве критериев для процессов проектирования реальных систем.

ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. Объектами исследования являются математические модели ГПС, предприятий с единичным и мелкосерийнш характером производства; методы синтеза и управления синтеза/ структур данного класса с использованием параметров гибкости.

ЦЕЛЬ РЛСОТЫ. Разработка и иссхедоьаше методов моделирования, синтеза и управления синтезам структур ГПС, а также алгоритмов оптимизации с использованием гдрои-зтрсв гибкости.

В соответствии с поставленной целио оснознии задачами работи являются:

- разработка модели ГПС, учитывающая характерные особенности многононенклатурного производства;

- разработка и исследование параметров гибкости, описывающих потенциальные возможности ГПС;

- Еазработка и исследование методов и алгоритмов сквозного синтеза моделей ГПС с использованием гараметроз гибкости;

- разработка и исс..<щование методов управ тения ' процессом , синтеза структурных сост; ' щих ГПС.

МЕТОДЫ ИССЛЕДСШШ. Лдя решения поставленных задач использовались аппараты теории графов, множеств, расписаний, ситуационного /правления.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В процессе проведения исследований получены

следующие научи «» результаты:

- гязрабстана схема иерархического представления структур ГПС, отдичаювдяся . от ранее иэвестшх дополнительнее рассмотрением синтеза гругаговых технологий и выборе качественного состава множества типов исполните ль них сегментов;

- разраеотат и исследованы параметры гибкости, которые количественно и качественно определяют понятие конструктивной гибкости и используются в качестие оптимизационных критериев №1 этапа* моделирования и синтеза ГПС;

- введено понятие г-арного соответствия для описания групповых технологически* процессов, построении* по опегационно-детальнее принципу;

разработана методика представления Физической * технологической, калеклдрно-те ¡отологической структур в рамка я динамического гиперграф* специального вкаа;

- предложен метод моделирования и синтеза структур ГПС, отличахдайся от известных подходов моделирования и синтеза использованием разработанных параметров гибкости моделей производственных систем;

- разработана технология ситуационного управления синтезом ксииексной сщппурной модели ПЮ, позвсияжа* проводоть цглгшпреюетм.-й па;с" вариантов структур.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕШОСГЬ. Работе выполнена в соответствии с "Програкиой кокллексиой стандартизации ГПС га 1986-1У90 г.Г.". утвержденной Посяиомгнием ГСЮСТйНДйРТА СССР от 26.12.8Ьг, N 161. 8 работе ж осиовакии исследования сиеик&жи функционирования ГПС предприятий с мглкосгрий>ьм и едмничнл тилем производства реаеуа вэту»льная научно-те »г/ч? стая задача по разработке метод оз моделирования к 1теа»ла1®и синтеза« структур ГПС. Внедрение результатов рабой позволяет зЗФгктмвио ретлть задачи синтеза сгггаея^х структур гпс, развивает вопроси структурного представления и моделирования ГПС. Предлавеш эффектны«*» «дгерилм овгге:» структуры ГПС и ситуационного управления,

РЕАЛИЗАЦИЯ РЙШШ. Результаты диссертации использовались при подготовка гукезодказго документ* РД2Ь833-87: "системы произасдственл» гиСхие. Средства программные систем управления. Порядок проведены* робот". рексменашкй Р64-260-88: Гибкие производствен«» систем]. Требования к моделирование! структур и процессов: ^уишиснирсоахия", выполненных по щ.>ограи«е

Госстандарта ссср.

&

Получению в диссертации результаты внедрены в ЛО "Кгаоыа котельщик" »с.60-летия Ссиза ССР Министерства тяхехого, энергетического и транспортного машиностроения СССР (г.Таганрог), при выполнении договора Н 125050323 пс теме "Автоматизация-1Т", а также использованы в учебном процесс« Таганрогского радиотехнического института им.В.Д.Калмыкова. Фактический экономический зФФект от внедрения в ПО "Крэоыя котелыяик" составил 9,02? тысяч рублей в год.

АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ. Материалы диссертационной рабсгы обогащены на Всесоюзной научно-технической конференции "Проблемы создания средств адаптации для ГПС", Кременчуг, 1985; К Всесоюзном аппозиухе "Логическое управление с использованием ЭВМ", Устинов, 1987; ВсесаозноЯ научно-технической конференции "ПрсСлеш создания и развития интегрированных систем в проектировании и производстве", Таганрог, 1987; Зональной научно-технической ксьферещии "Математмческиз и программ;,» методы проектирования управляющих и ипрортздионнш систем", йенэа, 1933; К1 fayчнo-тelo^ичecкcм совете Госстандарта. СССР в 1987 году;' гез научно-технических ксет^ередаях

прсфгссора<о-прг"од1гатслъасого состава Таганрогского

радиотехнического юеяяута н 1985-1990 гадах.

ПУБЛИКАЦИИ ЛО ТЕМЕ .ИССЕРТЛЦИОШСЙ РАБОТЫ. Штериагьг, содергзвде осношы« результаты, опубдикогаш в И печатни работах.

СТРУКТУРА И ОЭгЕМ ЛИССЕРГАШШ'.ОЯ РАБОТЫ. Диссертация состоят из введения, четырех рагдзлсв, гакяоч^шя, изяоквншк 1а 240 еграютк г'дяинописного текста, ссйержит 53 рисунков, 20 таблиц, сямсок лотературч, схдтсетл 79 нт-мемозания и дел привогаша.

2. оолжжш теши

Во мэдспи« прздстапдгга ее.етгктеристкка ¿асосршмсннеа ?«бота, спедаска* актуяяькосгь «к», варздигаы озгсйтм иссчсдогдшм, цель и задачи "-у, сОад^дирогат ноте: а н практичная изкность г^зкм. а тогам' описи» сэ структура.

На осмссз ыаяяа отечаепкяатего и зчтйгяюго опыта по калраэлжияа ксдедироеття акменто» и прсцессоз ГПС сцъхззы едэдухдкэ агзоду:

- одним из гаигл кетедологпчеоо!» пишяя. отдичзюких ГТТС

от иэзестнчх рлнее проявлении х систем, является "гибкость" проитветиного процесса;

- сулесткуют и достаточно хорошо исследованы параметры гибкости для вуншионирущих ГТЮ. С другой стороны, при кодмиросаиии и синтезе структур и процессов ГПС сценке гибкости уделено недостаточно внимания;

- ГПС должна обладать "конструктивной" гибкостью, описывающей псгешидли-ще возможности систем», которая закладывается в ГПС га стадии моделирования и является определяющим ({актором ее а?Активного функци очарования и управления;

- использование звм при моделировании и синтезе ГПС накладывает жесткие требования к применяемым математическим моделям, такие как: глобальность, универсальность, модульность, алгоритмизуеность, наглядность;

- Ы1И!>олее переге-ктиг.ным направлением при создании моделей ГПС является ' методология структурного синтеза, основанная на декомпозиции комплексной структурной модели (КСМ) П1С на физическую №-), технологическую (ТС) и калецдарно-технологическу» (КТС) структуры. Физическая структура отражает совокупность взаимосвязанных с псмскыо транспортных единиц (ТЕ) гибких производственных модулей ЦТШ). Тоиолсгичгская структура идентифицирует технологические маршруты изготовления продукции Б рамках конфигурации ФС. Каленвдно-технологичеосая структур« определяет множество синхронизированных »о врииени технологических процессов изготовления продукции, удовлетворяющих заданным ограничениям на врзкя выпуска каящои позиции номенклатурного ряда;

-. существующая схема структурного синтеза (ФОТ'ЖТС) не сбеслечииает решение основных задач при Формировании КСМ;

- известные математические модели ФС, ТС, КТС не в полной мер« удовлетворите требованиям сквозного автоматизированного моделирования и не позволяют реализовать эффективное управление синтезом КОМ ГПС.

В первем разделе рассмотрены также вопросы структурно-динамического представления ФС, ТС, КТС; разработки ошей схемы моделирования КСМ; разработки параметров качественной и количественной оценки конструктивной гибкости П1С.

Развитие структурно-динамического подхода позволило в рамках разработанной математической модели динамического гиперграфа специального вида (ДГСВ) осуществить сквозное представление ФС,

ТС, КТС, отвечающее вшеописаиньм требованиям автсматизированного моделирования. Под ЕГС8 понимается объект A=(W, Р) , в котором W={W,, Wj , ... V^ ), le L - множество гиперграфов tfy (экземпляров), ««емких одно и то же мноаксто версии X, получаемых в рамках родовой структуры V^; mS М - множество динамических ребер

СДР). Родовая структура »0в аиле гиперграфа определяет границы 'изменения отдеяьшх экземпляров. №)охество верти X идеттфпдигуег ГПМ <£={2,}, 151) и ТЕ (&{е„}, 1яК), т.е. X=ZUE. Под ТЕ подразумевается элементы транслортно-накопительной системы, осуществляющие связь меад ' ПИ. Ребра Яв и W вдентифицидахг езязи мезду ПМ. Для отражения в модели реальней производственной оггуации ja ДГСЗ наложен рта свойств.

В диссертации показано, что в рамках ДГСВ физическая структура представляется как , т.е. описывает взаимосвязь ГТМ посредствсм ТВ. Технологическая структура определяется даожествсм зхг^млляров V!, т.е. идентифицирует иарарута прохождения предметов обработки по ГШ и ТЕ, которые могут изменяться только а пределах ФС )•■ Каленлярно-гехнслогическая структур» представляется множества* Р, отреигаядам ситфонигирсзанкые во времени тедаолегтгеккз »ягёрутм изготовления продукции.

Для реиеиия задач управления и синтеза структур STiC ¡-a базе IТСЗ необходимо г^'еть процедуры различны:? преобразокнлй . в ргуяах Ws. С этой цгия рассмотреть система сяградая, преддз пегая Л.В.СувсроЕПч: псренос ребра, у/ллониэ "-«бра, Егедсниз незого р<«г« я аегаезка и;; адл.кгатность теогоглямвизястг'яв:»« опереди«: свихлмикя, Х№лтиуя, трсссчтя.

,л,калиг rra.no4 ггрспгтнреЕ-.ния ГПС по;гол:д сА>спэт:г>овлть гх-реггнь •г.г,". сп :т-:зс- КС', :'з осно~е

которого раггаеотюп ч структурного

•«rv'í-J.'n^'raH-a ГПС Ст^ствуг""^ л к ?.г:ч допоет сиге?* ггЛЯи-.'МХ пг.тс.чсп-^е-':»;. .оцессогл (П'Л), вторая га~ное знатг-с1'? л сСуслгчг?.'г.с.*г!!бстн ПК и rK'V¡ ica"?crt енного сос:?,с* петез

нсгсамздмж •'Лс'г'счтсэ, что отлггот pctsny гт

щ?гстг':ч. С yrr.'oti г* ven.„:сг..-".!(сгс, структурного ci-'Hreta

:'С! ГПС ;-."'чгт ГТП - ~j5op такдастсл г.пег? ншончтоше» З-<У'уонтс"1 -»1С -»ТС —OTV

Зля постановки- гадздн сиктеял KCJ по п-езшзкгамег» «iw вводятся е«?дует«г гагвкеттиг E=íos}> &з К - кясяяожо TE; Z={üj }. ■ifi 1" - множество ПМ; JGJ - к!1«г.сство специализаций, i -

индекс ПМ (множество Б' состоит из элементов декартова произведения мнсаюства режимов, инструментов, оснастки ГПМ); СИ<у, гр В - шохйствс изготавливаемх предметов; - мноввство

технологических процессов изготовления предметов иэ Р; ) -

мнсвеетво календарных сроков выпуска исходной нсиенклатуры предметов.

Таю»' оеразсм, задача синтеза структуры ГПС сформулирована сдедухвдм образом: при известных множествах К. 2, О, V, Т синтезировать такух> ГПС со структурной организацией ГТП, 4С, ТС, КТС, в которой при заданных огрлюявииях шаронше критерии достигают своих экстргиалыын значений.

В качестве оптихизационшх критериев синтеза ГПС повею общепринятых, таких как минимум перемещений в процессе обработки, минимук лереустановов каздого предмета и т.д., обосновано применение критерия, регламентируюдего " получение максимальных . значения конструктивной гибкости ГПС и мдаюальной длиш ГТП (исходя из предположения, что ГТП может с*ггь представлен кортежем групповых операций!. Основными ограничениями в задаче синтеза КСН ГПС яаляотся;*стоимостные затраты на разработку и хомп/ектацно; заданная произвсдстаешяя плсоадь; исключение соударений с технохоглческум оборудованием предметов изготовления-; функциональная связь мезду ГПМ и ТЕ; сроки выпуска продукции.

¡разработаише формальные посганогки задач синтеза элементов КСК призедеш во вторси раздела диссертации.

Формировали КСМ неразрывно связано с вопросами организации »правления процессом синтеза структурных составляхких, которое позволяет проводить целенаправленный поиск эффективного варианта структуры. Проведенный анализ рнзлич(*1х подходов управления сдоюьми процессами показал, что в гаибольшей степени исследуемой Предметной области соответствует метод ситуационного управления.

В связи с том разработана и исследована схема структурного управлений синтезом КСЯ, включаидая систом*^ анализатор; смстемшй классирикатор; структурные классирикатогы и корреляторы ГШ, ФС, ТС, КТС; системный экстрштолятор; блок синтеза управляодего воздействия и блок случайного выбора.

Отличием предложенной схемы ситуационного управления от известной является наличие структурных классификаторов и корреляторов, а таюг блока синтеза упрааляяаего воздействия, назначение м «гункции компонент схемы структурного управления синтезом КСК аналогична действиям злеиектов осяаей схо*4

ситуационного управления, данной а работах Д. А.Поспелова.

Подробно вопросы управления синтезом структурных составляющих ГОС рас<*отрены в четвертей разделе.

Параметры конструктивная гибкости разрабатывались в контексте трех уровней моделирования: ФС, ТС, КТС, в результате чего получена >арактеристикк, определения которых приведены нитег.

Физической гибкостью Г^ казяиется из&ггочность транспортных связей ГШ, входяних в ГПС.

¡ЗУ,*-,'г,'

Г^ =-------—, где БУ - множество транспортных связей.

Физической гибкостью отдельного ПИ Г^1 . называется изалсчность транспортных связей рассматриваемого ГШ относительно всея систем.! ГПС.

! - 1

а.

Гга =-------------, где ет , - подмножество' транспортных связей

¡г; гам . при эта* еу^й эт.

оянпнменния сгсещялнзгциЯ различных ГГИ а рамка* всея системы ГПС. Г.-'----------------, где М - кояичгстао разнотипных

& 7 7

; зц ; акадшмагщй.

Спсциллидалионной гибкость» Г^ ч-тсп агата ппздции наемвэется ее избиточнасгъ отнеентелно оеазго ко-ютгетга спауализацкй ГПС. ; - 1

*

Г» = --------------, гд-г ч-сеял.

I <• '

г; - ).

•м

Текнохогическоп гг.&костуо ГПС Гт назызаггея рагиеттиыа спедизлизгцйй 1ПС.

Тч

Коекч?<те,5т'и показателем технологической гибкости Гтй «а^.глвтст число р13>'!итип)мх ГОС.

г; , =

оп гибкость» Л!М Г* на-ыв»ется гасгестзо т

слиикизнаюя, ксте^р« он отдаляет.

•г ^ " г1

йоличетгегай:« пока лтедсм «-»«логической гибкости ПТ4 Сп

и? -*я«етея число тецизлизчциЧ »того 1121.

4« г = т 4

7ею«чогич<>скоа ги'-к^сть» ПВ4 относится! но ¡'ПО Гт (г^ )

называются его системше возможности, определяете разнотипными специакхз&цяями ГПК, с которым он связан.

(VI, 1С1)С(Ка(1, (а1 )=г£ ))].

где Ж - матрица амехноста ГПМ.

Количественна показателем технологической гибкости ГПМ относительно ГПС Гп (г; ) называется иааиостъ множества Г* (г { ).

<4 >=¡4 (ц )!.

л

Операционной гибкостью 1-той операции Г^ называется избыточность ГПК, обладакиих специализация«*, соответствтвжи этой операции..

Гибкостью КТС 1щ(Т) называется отнесение свободных • в момент временя ГПМ к ойцену количеству ПМ в ГПС.

Г« (*>----------•

'¡г;

<1

Гибкость« КТС по ч-той специализации Гт(1Г) нагывается отнотгниг сзсводных в момент времени ГПМ, обладавших ч-той специализацией, к оадему количеству ПИ в системе.

.'2с5 ГГ): -----------.

¡г; .

Исследования разработанной системы параметров гибкости

показали, что Г^ Г^*; Г^ • осиове результатов,

излокеюых в работах В.А.Петрова, П.Л.(¿таковского, П.И.Чинаева,

А.Н.Масленникова получена предельно значения количественных

показателей технологической гибкости ГПС, допустамй предел

физической гибкости система, рациональнее значение гибкостя КТС,

выведено значение специаяизационной гибкости ГПС с атдогичими

в

ПЫ, построена графики зависимости 1£от числа ГШ в П1С и от количества с-тей операции в ШС, получена связь между параметрами технологической гибкости и коэффициент« закрепления операций, а тагаи гаувхетраки Г^СК ) и отдельной загрузкой оборудования.

Во вторсн разделе рассмотрел! вопроси иоделирования структурах составлянщих КС*, в соответствии с разработанной схеиой моделирования.

Первой ревается залача иоделирования ГТП. Известно, что для двух технологических процессов (ТП) адекватной математической моделью является стандартно определенное бинарное соответствие. Однако в случае а »»киогичеасих процессов его применение при

синтезе ГТП сопряжено с определенными трудностями, связан»»« с

просмотром большого чиста вариантов (в тем числе полный перебор) и

как следствие с болыяжи затратами времени м памяти, . Для

преодоления указанного недостатка вводкгся понятие г-аркого

соответствия и его основное свойства (образ, прообраз,

Функциодальносгь, инъективность).

Определение. R-арным соответствием мелду мнедагствами V( , -Vj, ,

Отзывается и Через rf =(V<, V,, ...» . Уг )■ обозжчагтея

г+1 множеств, в котором V,, V,, 4f - толеспал. ТП, & ?f ~

подансвество прямого произведения мнеяксгва V«, V,.,., V,t т.е.

FrS V| « Vj« .. .«Vf .

Каждое из множеств Vr представляет собой корте*

технологических операций вша: V, ¡»cvj >, где l&h индексы

(EHtW) технологически;; операций, используем« в рассматриваемой . +

премзленной системе: je й - элементы натурального ряда, показывающие место гаядой операции а рассматриваемом кортеже. График ссоттетствия отражает совпадение однодаенш* операций,. Для-адекватности реальной производственной ситуации' -вводится, огреи^ичение, на допуосакаее ойтвдинеяик э грушевой глемзнт операций, происходят* э различшг мемениг условного группового времени:

Vvc?ß Ч.з rf. Fp v» v^ )4(С1<1ЖУ<.Ч])-»

-«v^ . >& н'ft<v£j , Vj» >«mV Ц).

Таким образом, синтез ГТП захлячается а Формировании г-арного соответствия с последуй®« его чгаеяиея по ограничгнм (1). (Три этгем показано, что оптимальным вариант ГШ в гаде г-арного соответствия будет э там случае, если

¡^¡-вдпх, где FpS F . (2)

Тогда задача синтеза ГШ для г технологических процессов Формулируется слевуюяим образен: на мкожзстэах тежологмчаских

операций, входявмх в кортежи - У t , Vs..... V* , н&йтя такое

г-ерное соответствие Г,:(7,, V,,_____ V^, ), график которого

удовлетворяет критерию (?) м ограничена«, (1).

Второй задачей является выбор khckscteo типов исполнительных элементов. Резение задачи 'заключается э синтезе подмножества. ПМ, обеспечивакдаго реализацнп ГТП в ремкая заданных материальных ограничений. Качествен: ыЯ состав ПТМ синтезируется так, чтобы таяеетво их спецгализаций подавало множество групповых операций ПП:

(Vvjtfir, )( J Z'lg Z)[(a,.e г' )-4syM>v,J )], (3)

rte z'- определяет нзс^лсдихый качественный состав типов ПИ.

В качестве огтмязниожого критерия был выбран Е^ . который определяет тешологическце возмоююсти системы, что особенно важно в условиях единичного и нелхосерийного производства: . ^rwm.' _ , - . (4),

Таким образен получек» новая трактовка постановки задачи: для исходного ГШ Гг"«з иногестеа ГШ Z в домках ааданшх материальных , згракичгадй вселить '.такое подмножество ПС^ Z, .чтобы при шпсдаении.условад(З) KtwepnS (4) достигал своего максимального значения'. . /

Для решения, задач Синтеза ФС, ТС, КТО вводится 'Понятие подмодели, а' такзв one гтал и номинальной модности ТЕ. Качественно подмодель определяется а, и подмножество« ГШ, которое tana сбсхузивает.То есть, W0($C) состоит .из под?!сдеягй У^, количество который определяется числом ТЕ. Ндаинальной модностью ТЕ юзванс число, определяемое модностью подмножества 1ТЫ, которое она медагт обсадить, а системной маяностко ТЕ е' - число ПК реально с»3слузшаа»ых. Полученные соотнесения в J к в' поззлшли сформировал» процедуру. реглдкеотчадпедло опткмизацда ФС относительно использований потенциальных воз-юкносгей множества ТЕ: i е\ - требуется оптимизация <iC; е| = sj - оптшпяьний saprcutr СС. Васскотрш ■ критерии, используемые при синтезе ФС, ТС. КТО. Пр«,'енс!«э гкавтзаншх критериев (ми» т перенесений в прсхкссе обработки ...5 доаояжо падроСно ©азсэдгио в работах Б.С.Вербц, . И.Г.Улаагвл и Др. Поэтому, в диссертации делается акцент \ иссгздекикс 'ьашгая пгедлоЕгггшх гкракзтроз гибкости ш процесс синтеза iC, ТС, КГС, исг.одьзэюниг ш в качестве оттизааиоюых кр;лсриов. В'результате чгго сделано заключение. чте гл;аигтри tvSKtxTd П555сг.т»» «цгиигать потощает». всшсккссги сюгеезид/гиоЯ ГСС. а даюг угучгаят сукзствувдиз результат« мода®«"5оавшя и синтеза. При этш получеки csegyxww критерии:

(5)

(VIC J).:r:," -vnsx). е л (6)

iY^.tfe -г*' <7>

гае | - э&глик» ло^рзлепнее число.

;V'lCv.'i4(q)> (8) гей I, * Iqi - спещахизадастая гибкость q-тЬа окчюлпаиии nCWWliJFH ■

; V <iCD) f (5 VI

(V <5€В)ПЕ!-от1п]. (11)

(У (12)

(У-^а -спйсхЭ. . (13)

<Г«Я <гГ ■ (14)

гГ <г««т <гДГ • <15) .

Кроне того, при синтезе КТС обоснован критерий, рвгяамекгируюций минимизацию мааности множества ДР:

¡РНпИп. (16)

Тогда постановки задач синтеза ФС, ТС, КТО приникают вид:

ФС: при известных Г , V, I, Е, ограничениях ма зеоордитты размеаения транспорт«©-накопительной система з рамках задаренной производственной плсаади. синтезировать родозузо , структуру ДГСЭ Р), для которой критерии <5)-<9) достигает своих «аксималы«х значений;

ТС: на исходных мнсшестаах С, V и рсдозоЯ структуре 5?э з рамках ФС и ограничений на отмсиение технологической зтсрядочвнлости синтезировать такую ТС , ... Мг}, которая удовлетворяет гкстретяыьм значениям (10>-(13);

,МС: га заданной родоаой структуре НдИ мноэгств® экземпляров И при выполнении условий (ИЗ, (15} з рамках заданного ягркодв. грекени синтезировать корте* динамических ребер Р, который гы покрывал ветшиш экземпляров множества М по критер!» (16).

3 третьем разделе раса*отрет аягерит) синтеза ГТП, выбора ' качественного состава инеяеетва типов ГПМ, ФС, ТС, КТС, а также технология сквозного проектирования моделей 1иС.

отличительной особенности) применения разработадаах адго! итмов является возможность изменять порядок применения критериев оптимизации. Полученные ■ алгоритмы используются в четвертая разделе при организации управления синтезом моделей ГПС.

Разработанная технология сквозного проектирования моделс-я ГПС, иллостируская пржерсм, ре глдиентирует юфоркшионный обмен мезгду синтезируекьми структурами.

В разделе также раесистреш вопросы использования клрактеристик гибкости для оиеики варюнтоэ моделей гас.

В четвертой разделе (заработана методика и общая технология ситуационного управления процессам синтез» КС21 ГПС.

Известно, что несчходачьм и достатечньм условием организации ситуационного управления является Фортроаани» словаря понятий, отнесений и действий, на базе которых и ягыха ситуационного управления (ЯСУ) опилшлхтся ' классы ситуация,

д гико-трансформационуые правила, регмментигуадие переход объекта управления в новое состояние. Конечной цель» . ситуационного управления синтезе« ГПС является формирование классов ситуаций и планов управления в процессе синтеза неделей ГШ, 4С, ТС, КТС, В работе офегмироеаны четыре класса ситуаций < изменение исходной номенклатуры 0; изменение качественного «»става множества типов ГПМ; изменение качественного состава множества типов ТЕ; Фактический срок окончания производственной программы больше планового), семь подклассов и «иь случаев, для описания «сотое«* на ЯСУ использовано 75 понятий, 43 отнеиения. Для реализации ситуационного управления разработаны, и формализованы на. ЯСУ 24 догико-трансформационныг правила и 36 действия, позволившие сформировать плаш управлений. На основе композиции этих планов управления по процедурам мехструктурных переходов ГТП, ФС, ТС, КТС получен обций план и технология ситуационного управления при синтезе КО! ГПС. Рассмотрен пример построения плана управления для конкретной ситуации.

з. оског-ЩЕ РЕзгаьтлга рдеты

1. Разработан перечень хдач я моделей, сосгавлйслх кекгыеленум стрлоурнук модель ГПС, который позволг,зт аштезирегать структуры ГПС т стадю; получения «¡формации о5 исходной над предполагаемой нсигда'-атурс, отличажнйся от кзсостного задач синтгзд ГТП и выбора качественного, состаса мкегта каювмтзяиих гяижгюа.

2. 1азработгиа и нсемяегаю сисго*» парпкетрог пйкостк, »пшалал логогагл.-ш;;:.; ^"мокюст» то лостоя.чсг.-^м пргдлагаоней сиегсмс «кается ьос-мо.-шость с. ¡и з-гапс медо-таро;^ !',■;/;. и о.нт^зс;! структур №0

шр.уг:/ -

псзлсаяг» У-слсдть <уввстьлк>х резул.тйти клаеа> роьзж-л у

СКИТАМ

5. Разрасат-« лостзис-гш "шддч клчестмтсго

состой г-йхгспс; у,и;оь ПЫ я сю т. а* «С, ТС. КП, с испинооюшиси пйргл:ггрсз гкекостя

■5. ¡•«»змоогаш и иссд-^до^ил («дал модель ГТП и к«.-.- р-йрного

соотс^тсгьия и его осНчСиу»: г-пч:. дсстоингтг'о!-.

которой является комгакпия фогт предстамвния в ЭВМ • групповых технологий ГПС, построенных по операционно-детальнсму принципу.

5. -Разработана мсшелирукдая программа, позволяющая ругать задачи синтеза ГГП, 4С, КГ, К7С и выбора множества типов ГПМ. Отличительной особенности разработанных алгоритмов является возможность изменять порядок применения критериев, позволяющий в зависимости от специфики решаемой задачи задавать очередность их использования.

6. Разработаны технология и планы управления процессом синтеза ГТП, ФС, ТС, КТО, ксипозкция которых позволила получить оядий план управления, подчиненный общей цели функционирования системы.

К одному из основных достоинств предлагаемого подхода следует отнести использование системы параметров гибкости в качестве прогнозирующей оиенки альтернативного управления синтезом структур ГПС.

Основные результаты диссертационной работы опубликованы в следующих работах:

1. Суворов A.B., Андреев Г.А., Ьгрбл B.C. Динамические модели структур ГПС/Тез.'докл.Всесоюзн.науч.-техн.Koni>. "Проблехм создания средств адаптации для ГПС". Москва-Кременчуг, 1986. С.117-119.

2. Синтез структуры ГПС на основе количественных оценок показателя гибкости. Н.Г.Малишв, А.В.Суворов, В.С.Верба, Г.А.Андреев/Тез.докл.Всесоюзн.симпозиума "Логическое управление с использованием ЭВМ". Москва-Устиноз. КГИ, 1937. С.264-268.

3. Верба B.C. Акарее» Г. А. Структурно- динамическое представление моделей ГПС/Метода азтематизации проектирования, программирования и моделирования. Таганрог, 1987. Вып.6, с.68-66,

4. РД 25-833-87. Системы производственные гибкие. Средства программные систем управления. Порядок проведения работ. Калинин: ЯПО "Центр программирования", 1988. 39 с.

5. Андреев Г.А. Автоматизированный синтез технологических процессов на осноэе эвристического выбора способа базирования аетали/Методы построения алгоритмических моделей слсжшх систем, Гаганрог, 1986. Был.6, с.45-50.

6. Андреев i.A. Моделирование календарных процессов в ГПС/Тез.докл.Всессюзн.конФ. "Проблемы создания и развития «(тегрированных автоматизированных систем в проектировании и троизводстве". Я.: Радио и связь, 1937. С.43-44.

7. AiiKpeea Г.А. Иерархия характеристик ги5кости при сюггеэв ксаеягй ГПС/Игтсда автоотизоции проектирования, прргрежофования

' и кодеяироаакия. Таганрог, 1987. Еип.5, с.66-66.

8. ашшев Н.Г., Огаороз А. 8 „». Андреев г,А. Задач» структурного управления в ГПСУМгтвды построения ешхриткичгоаа моделей слсашх систем. Таганрог, 19^8. Еып.7, с.5-15.

9. Ответов A.B., Андрее? Г.А. Игтадология проектирования оптимальны* структурных моделей ГГКУГез. Докл. зональной кскф. "Штештическив и программа метода проектирования упгввлиадл и информационных систем". Пенза, 1988. С.69-61.

10. Андреев Г.А. Проектирование моделей ГТП/Тез.докл.зональной кс«ф. Татематнчгские i грогракдаые мстсшм проектирования упрааяетда и шфо£мадаоннык систеа". Пенза, 1SSÖ. С. 105-107.

11. Р 54-260-68. Гибкие произасдствеинк систе». Требогання к ждашроваим» структур и преда ссоа $ушуиоюгровадая. К.*. Издательство стандартов, 1Э69. 1<1 с.

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА В СОШЕСПЬЕ РАБОТЫ. Все осноакз рездатеты ¿исследований г.здч.зь* автором самостоятельно; в coembctäjx работах автора) разработаны спстсд параметроа гибкости, схема стйктурнсго синтеза <ГТП -*= ш5ор ¡«¡ойзетеа телоз. исполнительных злемотгоэ •*» ФС '-»ТС -» КТС), постановки вадач овпега струотяш сэстазяяда« ГПС с использованием гаракэтроз raSKoej-H, Формальнее представление JT'JJ д/и мадвкросоюя и уадомвних аштегеи КСМ; введено и исскдовано пекдтг.з г-ед«ого. соотестспмх дм aa-rresa П'П.