автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Теоретические основы и практическая реализация систем автоматизированного технологического управления дискретным производством

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

^ТАШКЕНТСКИЙ ГОСУДАРС1 В Г. ИНЫМ ТЕХНПЧЕСХпЙ 1 1 ЗуНШ$У?СИТЕТ имени АБУ РАЙХАНА БЕРУНИ

На правах рукописи

МАМАДЖАНОВ Хамид Абиджанович

Теоретические основы и практическая

реализация систем автоматизированного технологического управления дискретным производством

05.13.07 — Автоматизация технологических процессож и производств

АВТОРЕФЕРАТ диссертации ка соискание ученой степени доктора технических наук

Ташкент—-1993

Работа выполнена в Институте кибернетики имени В.М.Гдущ-кова АН Украины и Узбекском научно-производственном объединении "Кибернетика"' АН Республики Узбекистан.

Научный консультант - академик АН Украины СКУРИХИН В.И.

Официальные оппоненты: член-корр. АН РУз, доктор технических наук, профессор МАХКАМОВ Р.Г.

доктор технических наук, профессор МУМИНОВ H.A.

доктор технических наук, профессор ГАФУРОВ A.A.

Ведущая организация: завод им.Лепсе ПО"Киевтрактородеталь"

Защита состоится " " _ 199 г. в _

часов на заседании специализированного совета Д 057.07.22 при Ташкентском Государственном Техническом Университете"" имени Беруни по адресу:

700095,г,.Ташкент, ул.Университетская 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ташкентского государственного, технического университета имени Беруни.

Автореферат разослан " "_ 199 г.

Ученый секретарь специализированного совета

д. т.н. H.H. МАНН АЛОВ

ОБШАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Диссертационная работа посвящена разрешению крупной научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное значение-, разработке теоретических основ и практических методов исследования, проектирования, создания и внедрения организационных и программно-технических средств систем автоматизации технологического управления производством (ТУП) как составной части комплексной автоматизации производства. Под технологическим управлением в данной работе понимается управление, при котором технология используется как универсальный ресурс для формирования управляющего комплекса Автоматизированная система ТУП (АСТУП) есть технологически и организационно оформленные программно-технические средства и методы автоматизированной обработки информации в интегрированной среде технологической подготовки и управления производством, представляющие собой целостные системы и обеспечивающие целенаправленные сбор, обработку, передачу и хранение информации в соответствии с требованиями и закономерностями, развития технологических систем управления производством.

Исследование проводилось как в аспектах, связанных с изучением и анализом объективных закономерностей формирования и развития АСТУП (инфологическая структура, функциональные элементы и компоненты, синтез моделей выбора, расчет и оптимизация технологических решений и "встраивание" их в структуру ТУП), так и в аспектах, связанных с теоретическим обоснованием и практической реализацией методов и средств АСТУП в прикладных производственных системах.

Актуальность проблем В настоящее время повсеместно развертываются работы по реализации программы информатизации об- • щества. В рамках этой программы ставятся новые задачи по созданию и повышению эффективности работы средств вычислительной техники и автоматизированных систем различной проблемной ориентации. Постоянное повышение требований к качеству выпускаемой продукции, удовлетворение потребительского спроса на товары и услуги в условиях рыночной экономики обязывает разработчиков автоматизированных систем уделять самое пристальное внимание проблемам эффективности их создания и применения. В этой связи особенно значимыми и актуальными становятся созда-

ние, внедрение и постоянное совершенствование организационной структуры служё, программно-технических средств и методологии технологического управления производственными системами, широкое использование для разрешения этой проблемы новых концептуальных идей, подходов и методов.

Недостатки в области организации автоматизированного ТУП (АТУП), замыкание лишь в рамках автоматизации технологического проектирования существенно снижают конечные результаты их применения по сравнению с фактическими потенциальными возможностями. Вместе с тем, на всех уровнях ТУП и по всем направлениям развития АТУП заложен огромный потенциал эффективности. Постоянно возрастающая актуальность проблемы организации и совершенствования АСТУП обусловлена их внутренней сложностью и ростом сложности внешних связей. При этом необходимо учитывать, что данная проблема возникает в достаточно явном виде лишь на определенной стадии развития процессов технологического проектировании и управления, когда они получает вполне четкое структурное оформление, а их связи с другими объектами становятся достаточно интенсивными и значимыми.

В связи с изложенным актуальность проведения теоретических исследований и обобщения практического опыта разработки и внедрения САПР с созданием на их основе систем АТУП на современном этапе развития-общественного производства чрезвычайно высока.

Оостоянкэ кшроса. Практика показывает, что'с ростом потребностей к системам, позволяющим проектировать, изготавливать изделия с новыми потребительскими свойствами и высоким качест-. вом и управлять их производством, требования к их организации и управлению ими становятся все более жесткими,так как для решения новых управленческих задач требуется создание еше более сложных по структуре иерархических систем управления, базирующихся на современных, средствах вычислительной техники (ВТ), достижениях науки и практики. Если отдельные элементы ТУП не согласованы, то они образуют не систему, а громоздкий и малоэффективный конгломерат. Отсюда и необходимость систематического применения концептуальных идей интеграции и создания системы ТУЙ К сожалению, научно-практическая разработанность проблемы организации автоматизированных систем ТУП значительно

' - 3 -

отстает по сравнению с практической потребностью в обобщении и конкретизации знаний в этой сфере. Вследствие своей принципиальной новизны■проблема организации АСТУП не имеет пока общепризнанной структуры и сложившейся терминологии. Это объясняется также и сложностью объекта исследований, проявляющейся весьма разнообразно в технологических системах управления различной ориентации.

Комплексность исследования проблем организации АСТУП обусловливает актуальность задачи поиска единой методологической базы для оценки самых разнообразных аспектов развития автоматизированных систем технологического проектирования и управления. На этой базе необходимо разработать такие методы и средства построения систем ТУП, которые позволяли бы наиболее полно реализовать потенциальные возможности средств вычислительной техники с целью производства новых изделий.

Имеющиеся по данной тематике публикации в значительной степени разрозненны и отражают, как правило, отдельные аспекты указанной проблемы. Особенно слабо изучены вопросы взаимодействия организационной и технологической составляющих ТУП. Назрела необходимость (в рамках единой теории и концептуальных идей интеграции и интеллектуализации) в обобщенном изложении комплекса проектных решений, моделей и методов, позволяющих автоматизировать и эффективно организовывать и применять системы ТУП и находить оптимальные решения соответствующих практических задач.

Практические потребности в ■ САПР и АСТУП обусловливают разработку и эксплуатацию многочисленных программно-технических комплексов в различных аспектах технологической подготовки и управления производством. По каждому из этих аспектов к настоящему моменту выполнены важные и .интересные работы, имеющие теоретическое и практическое значение. Вклад в развитие этих направлений внесли и вносят коллективы многих научно-исследовательских, проектных и производственных организаций в нашей стране й за рубежом.

Основы теории алгоритмизации, ' оптимизации и автоматизации технологических процессов и производств были заложены и развиваются в работах таких ученых, как В.М.Глушков, В.И.Скурихин, Г.К.Горанский, В.К.Кабулов, А.Ы.Гильман, Ю.М.Соломенцев, В.Д. Цветков, С.Б..Михалёв, Н.Р. Юсупбеков, Н.А.Муминов,

Т. С. Нусрагов, И. X Ситдыков, а также Дж. Ван Гиг, Дж.Клир, У. Д. Энгельке и других.

Таким образом, несмотря на наличие в настоящее время достаточно эффективных систем автоматизированного проектирования и управления производством, автоматизация этапов технологической подготовки производства, контроля и корректировки проектных технологических решений и, в особенности, формирования управляющего комплекса развита в значительно меньшей мере. Не уделяется должного внимания инфлюентному анализу параметров технологического управления производством, что отрицательно сказывается и на темпах практического внедрения в производство автоматизированных систем проектирования и управления. Существующие автоматизированные системы подвергаются критическим нападкам и скептическим оценкам со стороны потенциальных пользователёй, вследствие чего многие предприятия и организации не имеют средств и систем автоматизации. Это обусловлено следующим:

1. Отсутствует единая (общая) систематизированная теория АСТУП как интегрированная система Проектирования, Контроля, Корректировки и Управляющего комплекса. Низкая эффективность обучения методам САПР и АТУП делает их малодоступными для ин-гкенерно-технического персонала. Потенциальные пользователи САПР и АСТУП недостаточно информированы об их возможностях, эффективности и научно-техническом уровне.

2. Имеет место несовместимость компонентов (лингвистического, информационного, математического и программного) САПР из-за отсутствия тезауруса - систематизированного словаря и языка описания понятий предметной области систем.

3. Разработанные математические модели и алгоритмы САПР технологических процессов не систематизированы. Совершенно игнорируется стохастичность объектов автоматизации и, следовательно, возможность стохастического моделирования и управления. Не рассматривается с позиции единой теории варианты представления математических моделей в виде математико-аксио-матических, оптимизационных и структурных моделей соответствия.

4. Разработанные и используемые в САПР математические модели и алгоритмы жестки, трудно поддаются изменениям, основаны на традиционной, в определенной степени устаревшей инфорыаци-

онной технологии. Они не отражают всю проблематику автоматизации проектирования и технологического управления производством. Следовательно, они, а также созданные на их основе САПР - не жизнеспособны.

5. Низка степень унификации, значительна трудоемкость создания, а также недостаточна надежность и адаптируемость программных средств САПР из-за отсутствия систематики, методического обеспечения и инструментальных средств в виде автоматизированной системы организации и ведения (АСОВ) обеспечений информационных систем. В результате этого высока стоимость разработки САПР и узка их проблемная ориентация.

Решение этих проблем можно осуществить прежде всего на основе единой теории и практических методов создания систем АТУП, разработанных на принципах системного подхода, концепции четырех "К", новой информационной технологии, концептуально-целевого подхода к.проектированию систем обработки данных.

Цата гяслвЕраагяа. - на основе системного исследования разработка научных основ и практическая реализация методов и средств автоматизированного технологического управления стохастическими объектами механопроизводства, реализация системо-логических и организационно-методологических средств АСТУП в интегрированных производственно-технологических системах.

Прикладная часть рассматриваемой в диссертации проблемы предполагает создание единой теорий, концепции, методики, алгоритмов и программных средств, реализующих преимущества автоматизированного оитимального технологического управления в производственно-технических системах и экспериментальную проверку предложенных методик, процедур и программных средств.

Рргн&де кссеэловзнйя. В связи с масштабностью проблем организации ' АСТУП в данном исследовании не ставилась цель рассмотреть всевозможные постановки практических задач. Основная цель работы заключается в демонстрации методологии и методов, позволяющих решать разнообразные задачи создания АСТУП, и поиске рациональных проектных решений, возникающих в процессе разработки и при эксплуатации АСТУП, С этих позиций границы исследований глубоко охватьщают автоматизацию систем технологического управления производством деталей резанием; формирование АСТУП заготовительным и холодно-штамповочный произволе-

- б -

твом, постановочно рассматриваются вопросы организации автоматизированного технологического управления литейным и сварочным производством.

Методы исследования. Диссертационная работа основывается на методологии системно-информационного анализа функционирования автоматизированных систем проектирования и управления и создаваемых на их основе технологических систем обработки информации, дополненной идеями системологии и структурного анализа. В работе использованы методы теории систем.и системологии, теории информации, теории искусственного интеллекта, исследования операций, стохастического программирования и инф-люентного анализа

Научная новизна. Теоретическое обобщение научных идей и практическое решение системотехнических проблем автоматизации ТУП позволили предложить единый методологический подход к разрешению указанной проблемы и построить систему взаимосвязанных моделей и методов, адекватно отображающих процессы функционирования систем технологического проектирования и управления производством и позволяющих оперативно и качественно .решать различные практические задачи ТУП.

Основной тезис, который защищается в диссертации, заключается в том, что технология рассматривается как универсальный ресурс при решении задач организации, адаптации, регулирования и управления дискретным производством. Управление, использующее этот универсальный ресурс для формирования управляющего комплекса, называется технологическим управлением. Системы технологического управления производством по своей природе и смыслу своего существования должны быть эффективными. Такая эффективность достигается автоматизацией систем ТУП путем применения средств вычислительной техники и экономико-математических методов.

Формирование управляющего комплекса АСТУП требует проведения теоретических исследований и обобщения практического опыта организации и использования систем автоматизированного проектирования и управления в различных производственных сферах. Автор стремился на конкретных примерах развить теорию и методику научных исследований по автоматизации и организации систем ТУП применительно к дискретным производственным про-

цессам.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Нормирование концептуальных идей и содержательной части структуры теоретики-методологических аспектов построения систем автоматизированного технологического управления и их трансформация в инфологический облик АСТУП.

2. Системный анализ, систематизация и структуризация понятий, данных, моделей и методов принятия решений с целью автоматизации и оптимизации ТУП.

3. Концепции и методологические основы автоматизированного ТУП как научно обоснованной и логически завершенной системы автоматизированного ТУП.

4.Комплексное проектирование, организация, ведение и развитие системы для достижения максимума системного эффекта при АСТУП.

5. Разработка, исследование и теоретико-прикладное обоснование математического обеспечения АСТУП, включая математические модели и методы автоматизации принятия технологических решений, и их оптимизация в условиях вероятностной, неполной и нечеткой информации.

6. Развитие аппарата формализации и обработки моделей, знаний и процедур технологического проектирования, контроля и управляющего комплекса, а также создание на их основе языковых, понятийных, алгоритмических и программных средств, реализующих эти процедуры.

7. Математические модели, численные алгоритмы и программы расчета и оптимизации проектных технологических решений (с учетом стохастичности и нечеткости объектов), процедур формирования управляющего комплекса и выбора оптимальных управленческих решений при организации АТУП. «

8. Реализация разработанных принципов и -компонентов АСТУП и практическое подтверждение эффективности предлагаемых методов и средств при автоматизированном технологическом управлении машиностроительным, приборостроительным и электротехническим производством.

Практическая цешюетъ. Полученные автором диссертации результаты были использованы при создании ряда АСТУП, применяющихся для автоматизации технологической подготовки произ-

водства и организации оптимального технологического управления механообрабатывающим, раскройно-заготовительным, сварочным и литейным производством, а также при производстве эмальпосуды. Предложены . оригинальные . методы и программно-технические средства обработки информации и принятия решений, предназначенные для решения задач моделирования и управления в условиях нечеткости информации и вероятностного поведения объекта. Концептуальные, информационные и математические модели и методы, представленные в работе, значительно расширяют возможности технологов при выборе эффективных решений в задачах технологической подготовки и управления производством. Теоретические,, методологические и программные средства разработки могут использоваться при проектировании конкретных систем. автоматизированного проектирования и управления сложными технологическими объектами, трудно поддающимися формализации в терминах классической математики. Предложенные подходы, модели и разработки целесообразно использовать в САПР и АСТУП, действующих в реальном масштабе времени.

Реализация результатов работы Проведенные исследования являются составной частью госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ, которые выполнялись в Ташкентском политехническом институте, УзНГО "Кибернетика" АН Республики Узбекистан и Институте кибернетики им В. М. Глушкова АН Украины в период с 1978 по 1993 г. в соответствии с рядом государственных, республиканских и ведомственных программ и заданий. В их числе можно назвать'следующие:

1. Исследование и разработка лингвистического обеспечения проектирования технологии производства для САПР технологического направления (гос.per. No 80049809).

2. Исследование теории автоматизации и автоматизированной технологической подготовки производства (гос. per. N 01827058293)

3. Исследование методов построения интеллектуальных средств принятия решений в интегрированных САПР (гос. per. No 01860060994).

4. "Экспертная.система конструкторско-технологического назначения" по программе СП-1 международного сотрудничества стран-членов СЭВ в области применения средств вычислительной техники (1988-1990 гг.).

5. Разработать методологию оптимизации информационных процессов при интеграции разнородных систем управления и обработки данных и исследовать источники системного эффекта ( БГ& 410. И. , 1391-1995гг.).

5. Интегрированная система автоматизированного проектирования и технологического управления заготовительным производством ПО"Узбекхлопкомаш" ( х/д 11/86).

6. Разработка системы автоматизированного технологического управления производством деталей резанием на токарных автоматах и полуавтоматах в ПО "Узбекхлопкомаш" (х/д 28/88).

7. Программно-ориентированный комплекс для автоматизированного проектирования технологии раскройно-заготовительного производства УзНПО"Электротерм" (х/д 5/90).

8. Экспертная система технологического управления производством товаров народного потребления (х/д 11/91).

9. Автоматизированная система технологического управления производством на Ташкентском моторном заводе (х/д 1/92).

Теоретические положения и научные результаты диссертации апробированы в условиях ряда действующих производственных систем, как АСТУП Ташкентского моторного завода, АСТУП П0"Уз-бекхлопкомаш", Проблемно-ориентированный программно-технический комплекс автоматизации раскройно-заготовительного производства УзНП0"Злектротерм", Экспертная система технологического назначения Бекабадского металлургического комбината и др. В проектных организациях, как п/я А-14Б0 (г.Москва), Ташкентское ПКБ АСУ НПО"Сигнал", использованы научные результаты по разработке лингвистического обеспечения САПР технологи-' ческого направления. Основные положения диссертационной работы включены в лекции и читаются автором студентам системотехнических специальностей ташкентского государственного технического университета, а также слушателям курса "Основы вычислительной техники" на кафедре "Информатика и вычислительная техника" АН Республики Узбекистан.

Некоторые результаты' проведенных исследований по оптимальной организации формирования, размещения и обработки информации были использован» при "Разработке структуры и ведении информационного обеспечения системы "РАДЛ-МАЖЛИС" (на узбекском и руссгага язьвах)" в составе системы информационного

обслуживания народных депутатов Республики Узбекистан "РА-ДА-МАКЛИС" в Верховном Совете Республики Узбекистан.

Имеются акты о внедрении выполненных разработок.

Суммарный годовой экономический эффект от внедрения результатов диссертационной работы на названных предприятиях и организациях составляет свыше 5 млн. руб.

Апробация роботы. Результаты работы докладывались на Республиканских конференциях "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизированного проектирования" (Ташкент, 1981,1987), "Состояние и перспективы применения вычислительной техники в машиностроительной промышленности Узбекистана" (Ташкент, 1982), "Задачи молодых ученых и специалистов в повышении качества выпускаемой продукции и освоении производственных мощностей" (Ташкент, 1983), "Повышение эффективности производства механизацией и автоматизацией механосборочных и вспомогательных процессов в машиностроении" (Ташкент, 1983); Всесоюзных конференциях "Автоматизированные и роботизированные комплексы сборки изделий и оборудований для сельского хозяйства "Сборка-84" (Москва, 1984), " Методы и средства решения задач в интегрированных АСУ" (Ташкент, 1984), "Математическое обеспечение интеллектуальных систем САПР-ГАП" (Ижевск,1988), "Системы баз знаний и данных" (Калинин, 1989), "Программное обеспечение новых информационных технологий" (Тверь, 1991), "Системный анализ" (Ташкент,1992); на научных семинарах отдела N 410 "Автоматизированные системы обработки данных" Института кибернетики им. Е М. Глушкова АН Украины (1990-1393 гг.) и на расширенных научно-методологических семинарах лабораторий, кафедры "Мнформатмса и вычислительная техника" и Научно-технического центра "СОВРИН" УзНП0"Кибернетика" АН Республики Узбекистан (1986-1993 гг.).

Публикации. По теме и материалам диссертации опубликованы одна монография и 34 печатные работы.

Личный вклад автора. Все результаты, представленные в диссертационной работе, получены автором лично. В совместных публикациях имеет место неделимое соавторство.

. Структура и объем работ Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы из 143 наименований и приложений. Основное содержание изложено на 230 стра-

ницах машинописного текста, содержит 31 рисунок и 25 таблиц. В приложении приведены копии документов,подтверждающие использование результатов диссертации.

Автор выражает свою благодарность академику АН Украины Е И. Скурихину и доктору техн. наук, проф. Т. С. Нусратову за по-• лезные советы и внимание, оказанное в процессе выполнения диссертационных исследований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, изложено состояние вопроса, сформулированы цель исследования, научная новизна и основные положения, выносимые на защиту, раскрыты практическое значение и реализация результатов работы.

Первая глава "Системология и концепция автоматизации технологического управления производством" содержит некоторые вопросы теории организации систем АТУП. Данная глава носит обзорно-постановочный характер и посвящена анализу и формулированию концепций автоматизации технологического управления производством и определению основных принципов создания АСТУП. На концептуально-содержательном уровне рассматриваются формальные модели, структура теории и цель создания АСТУП, особенности и преимущества АСТУП перед другими системами автоматизированного проектирования и управления, разъясняется главная "руководящая идея" и "ведущий замысел" построения АСТУП.

Проектирование технологии производства - ■ зто создание модели будущего технологического процесса, представляющей собой списание структуры и функционирования технологического процесса, его элементов и задач, выполняемых человеком и машиной при наличии различных условий.

Пусть Топ - ^ ai / \ е I > - множество технологических

процессов и а1 - { / ] е ] }, 1 е I , где 0^ - участь 1-го технологического процесса.

Пусть Ута1 - модель 1 - го технологического процесса на

т-м этапе проектирования. Тогда процесс проектирования технологии формально может быть представлен следующим образом:

т

KjX Нг. Svr ) Vta4 I ► Пд( Hn, Svn), где Mj- материалы или исходные ресурсы ( заготовка, лист и пр. ) и Пц- продукция с соответствующими размерами Нг, Нп и свойствами Svr, Svn.

Поскольку WTai тасже может быть множеством моделей технологических проектов Топ, то ее можно рассматривать как технологический ресурс для управления производством.

Пусть - фактическое протекание технологии на производстве и имеет место несоответствие q^ с проектной q^ в результате влияния различных помех и возмущзний. Тогда Fq - I qfj - qi;j I . Назовем Fq отклонением технологических параметров. Соответственно способ определения Fq назовем технологическим контролем производства

В процессе управления Fq используется при технологической корректировке производства. Основываясь на введенном Е И. Ску-рихиным понятии "управляющего комплекса" U(tk), представляющем собой программу распределения имеющихся ресурсов в k-й ситуации

U(tk) - < Ujitjf ,кф.....UjCtÇ .Kn*).....lyt* ,Kn£)},

определим его функции при технологической корректировке производства. Здесь UjCt) - программа использования (распределения)

ресурсов i-ro вида на интервале ttk.tll (управление); tj -

к

время начала действия ресурса; Кп* - параметр ресурса 1-го

вида, соответствующий k-й ситуации.

Общую схему формирования управляющих воздействий можно представить в виде моделирующего графа, отражающего связи между элементами. Схема m(S ) формирования управляющих воздействий в системе ТУП может быть задана в виде

m(Sn) - { Т, (Xtn)t eT,(Vtn)t eT,(dtn)t еТ) >,

где Т - множество моментов времени, ХЬП- множество элементов

системы,' множество показателей, множество операций

спряжения элементов при помощи множества V.

, Таким образом, проблема организации оптимального функционирования АСТУП заключается в разработке методов оценки состояний системы управления, выдачи достоверной информации и формирования плановых и корректирующих воздействий.. ; Для разрешения этой проблемы разработана содержательная часть структуры теории АСТУП (таблица).

Вторая глава "Лингвистическое обеспечение АСТУП" посвящена рассмотрению р,опросов разработки систем понятий и языковых средств систем автоматизированного технологического управления производством. Излагаются: проблемы и требования к разработке систематике-лингвистического обеспечения системы; состав, структура, методика использования и совершенствования тезауруса - систематизированного словаря научно-технических понятий АСТУП.

Отсутствие единого концептуально-лингвистического подхода к системе понятий постоянно порождало такие существенные недостатки, как неоднозначное толкование понятий, невозможность эффективного использования различных разработок и обеспечения их преемственности, несовместимость информационного, математического и программного обеспечений создаваемых; автоматизированных систем и т. д. В диссертации показаны пути преодоления перечисленных недостатков путем построения единой системы (классификации и систематизации) понятий и разработки на ее основе нормативно-технологического тезауруса, в котором были бы заранее фиксированы все исходные и неопределяемые понятия, а тага© понятия проблемной ориентации, составленные на основе исходных либо из уже ранее определенных понятий. При этом желательно также, чтобы включаемые в тезаурус понятия и выбираемые для них имена максимально соответствовали существующим понятиям, представляя собой- их естественное уточнение.

Накопленный опыт в области составления тезаурусов позволяет сделать вывод о том, что разработка тезауруса АСТУП должна осуществляться по семантическому подходу с наиболее возможным приближением к нормативному.

Содержательная часть структуры теории АСТУП

Этапы технологического управления Разделы теории

Концепция Лингвистика Информатика Математика 1рограммирование) Методика

Формирование технологической скстеиы( ТС) Концепция,принципы и методы формирования • ТС Систематика, определение и описание ТС Информационные модели и массивы ТС Математические модели формирования и анализа ТС Программы формирования и анализа ТС Методика формирования ТС

Проектирование ма ршрутно -операционной технологий ПрЮТ) Концепция,принципы и методы ПрМОТ Систематика, определение и описание процессов ПрМОТ Информационные модели и массивы процедур ПрМОТ Математические модели преобразования и анали за ПрМОТ Программные средства и пакеты процессов ПрЮТ Методика формирования процессов ПрЮТ |

Расчет и оптимизация реяимов операций ОРОп) и норм труда Концепция,принципы и методы расчета ОРОп и норм труда(Ц) Систематика, определение и описание расчета ОРОп и Н Информационные модели и массивы расчета ОРОп и норм Математические модели оптимизации режимов и норм операций Программные средства и при кладные пакеты ОРОп и норм Методика определения и назначения ОРОп и норм

Контроль технологических параметров 1 • КнТП Концепция,принципы и методы проведения КнТП Систематика, определение и описание пока зателей КнТП Информационные модели и массивы показателей КнТП Математические модели анализа и сравнения показателей КнТП Программы анализа и сравнения показателей КнТП Методика проведения и порядка КнТП

Корректировка технологических параметров (КрТП) Концепция,принципы и методы проведения КрТП Систематика, определение и описание процедур КрТП Информационные модели и массивы процедур КрТП Математические модели расчета и анализа процедур КрТП Программные средства процедур КрТП Методика проведения и порядка КрТП |

Формирована управляющего комплекса 1 . (УК) ■ Кот^пция, принципы и методы формирования УК Систематика, определение и описание формирования УК Информационные модели и массивы формирования УК Математические модели расчета и анализа параметров УК Программы расчета и анализа параметров УК Методика формирования управляющего комплекса

Каждое понятие в тезаурусе описывается статьей, имеющей ведущую' структуру:

< статья понятия> :: - <ключ>< имена понятий» -

<определение»С<источник»<связи>] <имена понятия» :: - <термин>С<символ><идентификатор>] Задачи АСТУП, включенные в тезаурус, описаны со следующей ¡труктурой:

<статья задачи» <код»<наименование»<назначение»

<входные показатели»<выходные показатели» <пользователи»<связи» Каждая статья словаря является описанием некоторого объ-, ;кта, понятия или идеи,. имеющих прямое отношение к АСТУП. или ¡аимствованных (обычно с учетом некоторых ограничений) у зодственных областей.

Для удобства пользования тезаурусом составлены рубрикация :кстемы понятий, а также алфавитные указатели имен (терминов, ¡кмволов и идентификаторов). Для того чтобы найти совокупность ганятий некоторой задачи, подсистемы или системы, из рубрика-1ии находят соответствующую рубрику и определяют ключи необходимых статей словаря.

Тезаурус состоит из следующих разделов: исходные понятия, гонятия производства, предметы, средства, системы, процессы и действия, кадры, организация, данные и технологическая подготовка производства, система ТПП, а также алфавитные указатели терминов, символов и идентификаторов. Тезаурус оснащен рубрикацией понятий, а также пояснительной запиской, где описана летодика его использования. Построение тезауруса таково, что 4 1ри необходимости можно получить все производные от данного тонятия.

Для представления и обработки систем данных, математических моделей, алгоритмов и программ АСТУП разработан аде к-затный тезаурусу структурный проектно-технологический язык

:сптш.

С1ТГЯ является семейством (иерархической системой взаимодо-юлняваих и совместимых, построенных на единой идее) языков высокого уровня, максимально приближенных к естественному язы-<•/. Он включает предметно-ориентированные - структурно-информационный (СИЯ), структурно-математический (СМЯ) и структурно-алгоритмический (САЯ) - подъязыки на всю глубину иерархии.

- 16 -

СИЯ есть система языковых средств для представления систем данных (СД), систем понятий, задач и пр., используемых в информационных массивах или в документации, в виде ие-рархическо-структурных формул (ИС-формул, ИСФ). СИЯ служит для описания систем данных предметов (изделий и предметов труда), средств (оборудования и оснастки) и действий (циклов, операций и т.д.) .производства. Он является информационной частью (системой средств описания данных) С1ТГЯ.

СМЯ есть система языковых средств формализованного описания математических моделей или теорий (т.е. аксиом, моделей оптимизации, таблиц решений и др.) решения задач ТУП. Он 'адекватен концептуально-лексикографическому • и синтаксическому уровням и достаточно формализован, что позволяет однозначно описать структуры и массивы математических моделей для переноса их на машинные носители. Он достаточно близок к традиционному математическому языку и отражает идеи системно-структурного и модульного подходов.

В зависимости от формы представления математических моделей или теорий решений СМЯ подразделяется на три вида: аксиоматический СШ (АСМЯ), оптимизационный СМЯ (ОСШ) и табличный СМЯ (ТОМЯ).

В основу СМЯ, как и других подязыков СПТЯ, положено ие-рархическо-структурное представление ШО.

САЯ есть система языковых средств описания алгоритмов в виде системы действий с явным указанием хронологической временной), иерархической и др. структур. Он является оперативной частью( системой средств описания действий) СПТЯ.

Третья глава "Информационное обеспечение АСТУП" посвящена изложению третьего раздела содержательной структуры теории АСТУП; где' рассматриваются вопросы интеграции информационных компонентов АСТУП, состав и структура ее информационного фонда, представлен ряд информационных моделей компонентов и технологических документов АСТУП.

Информационная интеграция компонентов систем автоматизации проектирования и управления предполагает использование единой базы -данных и знаний на всех этапах и во всех разделах (компонентах-или обеспечениях) создаваемых автоматизированных систем, а также развитие и укрепление связей путем сбора и

■ - 17 -

передачи для синтеза новых (не предусмотренных на этапе проектирования) технологических параметров и др.

Функции по сбору, накоплению, хранению и обработке данных в АСТУП выполняет информационный фонд (ИФ) с комплексом программ по его организации и ведению.

Информационный фонд представляет собой набор данных, организованных в виде массивов. Каждому массиву, подлежащему занесению в ИФ, присваивается уникальное имя. В каждый массив ИФ входят: наименование; код; коды документов, по которым образован массив; структуры массива, представленные в виде ие-рархическо-структурной формулы; характеристики реквизитов массива, включающие порядковый номер реквизита, название, символьное и идентификаторное обозначения реквизита, шаблон и диапазон его значений.

Рассмотрим описание структуры некоторой технологической информации АСТУП, используя при этом символы в соответствии с тезаурусом системы.

Технологическая СД для АСТУП обычно создается по документам общего назначения ЕСТД ГОСТ 3.1105-74 : "Ведомость расце-ховки'ЧЕР), ГОСТ 3.1118-82 "Маршрутная карта'ЧМК), ГОСТ 1404-86 "Операционная карта", ГОСТ 3.1122-84 "Ведомость оснастки", доложенных и уточненных необходимыми данными с учетом обеспечения АСТУП..

В документе ВР сообщается, что при изготовлении изделий, обозначаемых кодами необходимо для определенного процента Х^щ объема выпуска изделий выполнить некоторые варианты

межцехового маршрута ( который состоит из циклов, обозначаемых кодами порядка выполнения ^ ), характеризуемые кодами цеха

изготовителя , захода г, цеха потребителя вида товар-

ной продукции ВТП, технологического документа КТД, а также средней длительностью межоперационного тт и межцехового т)(ц

пролеживаний и номером межоперационного варианта уш, т. е.

СДВР(кодВР;Суг с «^»-.Су^ с ^Д^ с < N Н

( Ме ; т, ; 2 ; т,+1 ; тш ; тщ ; ЕГП ; КТД ; уш)))).

В документе Ш сообщается, что выполнение цикла изготовления в цехе т, для некоторого процента X объема выпуска из-

делий № , согласно технологическому документу КГД, по некоторым, межоперационным вариантам умо при нормах объема операционной партии <30П и расхода ^ . материалов Ь состоит из выполнения операции Мс0, характеризуемой кодами оборудования 10б, оснастки 1ост, тарифной сетки ТС, вида норм КВН, единицы измерения С ТЗ, а также коэффициентом штучного времени п^, подготовительно-заключительными и штучными временами Тпд, Т^ и расценками Спз, Сшт, длительностью т , количеством рабочих мест прм, профессией РР и разрядом (квалификацией) Т1? рабочего, т.е.

МК( КОДМК ; ш1 ; V •, СтгО; г^ ;КШ-Д е УМ03 ( ;

I Ь £ Н 1 ( ; ;[пй;т1 ; М ;[№; ^ ; КПН;КПС;

• .да®:1"со е { ксо}3< т1 :мсо ^об ^ост : "и, ! ТС ; КВН ; ПР !»]; тпз ; тт :сП8 ;сш-, т-, прм ; РР ; ТР );%МО;0ОП)).

Обычно эта СД представляется совокупностью двух массивов: "Материальные нормы" и "Пооперационные трудовые нормы". Они достаточно четко выделены и в ИС-формулах маршрутной карты.

В документе "Операционная карта" (ОК) содержится информация, запись которой осуществляется в следующей последовательности: заполняются сведения о коде наименовании N1^ и комплектности ки изготавливаемой детали согласно технологическому документу МК по некоторой операции с кодом 1оп и наименованием N1^ в соответствии с выбранной заготовкой с кодом 1э, профилем ПР3, размерами Р?0, массой п^ , с указанием количества деталей, изготавливаемых из одной заготовки КД3 ; код 10б , краткое наименование и инвентарный номер N№^6 оборудования и используемая СОЖ по каждому переходу п е П, включённого в операционную

наладку,указываются код I е ( Оп, Тп, Рп>,порядковый номер №эп и наименование перехода N1^ , вспомогательное Тв и основное То время выполнения перехода; код 1рИн , наименование НМр^ и

. - 19 - ■

обозначение РИн ОБр^; номер . позиции ПИ, расчетные размеры

обрабатываемого диаметра И детали, длины Ь и глубины Ь резания; число проходов-1, подача у3, частота вращения п и скорость резания V:

ОК ( Код ОК ( 1„, «М„. к„, 1оп, ПР8. Из. КДд, п^. !об. >Чб< п е П ( п : 1„с { 0„, Тп, Р„>( опе 0„)

( оп: Но„, ЦЦ,. Тв. Т0>); ( у ( ^ 1рИк.КМрШ, 0БрЙ1); (рпеРп) ( рп: ПИ, О, I, 1, V,,, п. V )))).

Причем графы ОК, содержащие сведения о заготовке, изготавливаемой детали, оборудовании и оснастке, автоматически пе- . реносятся из маршрутной карты.

После заполнения разделов ОК сведениями о технологических переходах операций, об используемых инструментах и результатами расчетов технологйческих параметров ( длина рабочего хода, глубина резания, скорость подачи, частота вращения, скорость резания и др.) численные значения нормирования труда ( штучное, подготовительно-заключительное время и др.) передастся в соответствующие разделы маршрутной карты.

Документ "Ведомость оснастки" (ВО) содержит информацию, запись которой осуществляется в технологической последовательности на основе сведений маршрутной и операционной карт и включает сведения в соответствии с номером операции Иоп наименование ИЦ^, код 10ст и количество приспособлений и вспомогательных инструментов;' наименование ИМр^д, код 1рИн и количество пкрИн РИн; наименование код и количество пкщ_ч из-

мерительных инструментов, необходимых для выполнения операции;

ВО ( код ВО ; О е 1 ) ( Ноп;№^ст; 16ст; пкост; ММр^;

1рИн; пкрИн; №%и„; 1ИИн; пкИйР

Причем оформление документа ВО и формирование массива ВО выполняются автоматически с использованием уже имеющихся информационных массивов маршрутной и1 операционной карт.

С целью единого информационного обеспечения решения задач АСТУП технологические массивы БР и МК сливаются в один интег-. рированный массив (ИМ) следующего вида:

ИМ ( код ИМ ;Ç w е W3(w -д Vm4 е V^Kv^ ; ;CNcoe<Nco>] (mj ; Nco ; 2 ; КТД; m1+1 ; ВТП ;тш ;тщ ;CvMOe VMQ](vM0 ; %ю ; Qon ; [h е H](h ; m ; md ;d2 ;ndz ¡ni, ; M КПН ;КПС ;

№); [ Nco e < Nco >](NC0 ;ml ; lo6 îl^in^ ;TC ; KBH ; np;

fT] ;тпз ;тцрт :Спз ;сшт ;[т];т :> -ри ;TR »»»•

Таким образом, формирование информационных массивов данных и документов технологического проектирования и производства изделий в единой символике и их интеграция на содержательном уровне позволяют увязывать все технологические параметры так, что отдельные документы комплекта проектных технологических документов оформляются автоматически на базе уже существующих информационных массивов. Такая интеграция обеспечивает однократный ввод информации в БД системы, что значительно снижает возможность допущения различных ошибок. Единая система обозначений позволяет проследить информационные взаимосвязи во всех базах и на всех этапах создания АСТУП.

В четвертой главе "Математическое обеспечение АСТУП" рассматриваются методологические и прикладные аспекты разработки математического обеспечения АСТУП. На примере алгоритмизации технологического управления механопроизводством представлены правила систематики компонентов математических моделей оптимизации технологических решений. Особое внимание уделяется вероятностным моделям оптимизации технологических параметров управления, моделям согласования показателей технологического проектирования и оперативного управления на инфлю-ентно-оптимизационных и темпометрических моделях, моделям представления и обработки знаний в АСТУП.

Современная теория АСТУП изделий резанием базируется на вероятностном описании протекающих при этом объективных . процессов. Стохастические модели более адекватны материальной природе резания и технологического управления им. Вероятностная трактовка проектирования технологической системы резания и управления ею позволяет развить полный анализ функционирования и эффективности АСТУЕ

- 21 -

При стохастической оптимизации РРе структура стохастической ММО РРе (СММО РРе) имеет вид

extr Q - f (art*,vg.n*)/(t,vs,n) е ОДРРе

при ограничениях

Pj( Rj - Cjt 1 Vg1 n 1 < R® )>. X., i-l,m , ( 1 )

и

v® < vs < v®c / vs e <vf.... , v|C }

nIie<n inBC/ n einHC.....nBC }

где Pj - вероятность выполнения 1-го ограничения;

Aj- нижний уровень вероятности выполнения 1-го ограничения.

Задача оптимизации РРе ( 1 ), из-за невозможности определения Pj,непосредственно решена быть не может. Возможным методом решения этих задач является их представление в виде детерминированного эквивалента. Детерминированный эквивалент СММО РРе отличается от ( 1 ) следующим:

1) от случайных величин параметров системы резания выполняется переход к их математическим ожиданиям;

2) к ограничениям прибавляется дополнительный член

Ч - % + 8?" .

который учитывает все вероятностные факторы: закон распределения с помощью Ц.д ; заданный уровень вероятности At ; дисперсию

случайных величин показателей степени , 6« , 6„ при t , vc, n

Pj 7| ü

соответственно; дисперсии случайных величин ресурсов, равные Таким образом, детерминированный эквивалент СЫШ РРе имеет

вид

extr Q - f(äj, t", v", n")/(t, vs, n) e ОДРРе при ограничениях

t*1 v_'n' '-^Л/6^ tC+ бд К + ef >_ R?/ öjt i-iTm ,( 2 )

1 vsinri-nA^ t2+ ö|.v2+ б2 n2 + ef >. R®/ ö,

и

<_У5<_У|с / у3е<у]|0.....ч1й ) .

пнс<п 1пвс/ п е {пнс,...,пвс ) , где а^.С^йр^.г^К? - математические ожидания случайных

величин а^С^й^р^г^^ соответственно.

Данная модель позволяет для большинства задач технологи-, ческого проектирования обработки материалов резанием разработать достаточно общий подход к анализу и оценке вероятностных характристик системы резания.

При использовании модели ( 2 ) в автоматизированном проецировании технологий допускается ряд упрощений. Они исходят из априори известных значений параметров а^, с^, Р^ по всем

Л-ГГп и 1-Г7ш , которые остаются постоянными во всем цикле их реализации, и расчетные значения Xj должны строго соответствовать

реальным значениям.

Предполагается такие, что режущий инструмент работает в рассчитанном оптимальном режиме до принудительной замены и не учитывается изменения параметров системы резания во времени (изменение технологических параметров режущего инструмента вследствие износа, увеличение значений составляющих сил резания в процессе, отклонения станочных значений у3 и п от

паспортных данных из-за вибрации и физического износа и пр.).

Переход от автоматизированного проектирования технологии -к автоматизированному ТУП позволяет получить дополнительную информацию от объекта управления и внести соответствующие коррективы в проектные решения. Благодаря этой дополнительной информации можно установить оптимальные технологические решения с учетом степени отклонения фактических значений управляемых параметров от проектных. Назовем это отклонение инфлюентой, а модель оптимизации технологических решений для механопроиз-водства - инфлюентно-оптимизационной моделью.

Обозначив - 1п I, х2 - 1п(100 у3), Хд - 1п п и

приняв степень отклонения фактических значений х^ (3=1,3)

от проектных как у^ = а^ хФ / х^ , введем = у^ х^

__- 23 -

(з-1,3;1-Г7п) и построим инфлюентно-оптимизационную модель оптимизации технологических решений при организации технологического управления механопроизводством ш п

Ь - ( 2 2 I cj аик0 / дк0— шах,

коек 1=1 з-1 ш п

2 2 X ам йцк0 гц/ вко- Р1 О-МО. ко е к 1=1 п

I Ь^ - в1 и-ГТт) , 3-1

ш п т п

«ко 2 2 - (Гк 2 2 с^ко - О,

1-1"3-1 1-1 з-1

т п

2 2 а1;)к0 I гк (к-1Л); гц± 0 (1-1Гт; )=ГГп) 1-1 3-1

и определим оптимальные

^ - ех1 ; V* - е х2/100 ; п* - е х?

Для определения влияния ТУП (изменения вариантов технологического проекта) на себестоимость единицы изделия воспользуемся введенным акад. Е И. Скурихиным понятием темпометрической модели выбора решений и назовем ее темпометрической моделью ТУП.

Предположим, что на этапе технологического проектирования разработаны п вариантов проектов технологии производства конкретного вида изделия. . Основной вариант описан подробно, остальные сформированы в порядке убывания оптимальности с указанием их отличий от основного варианта и условий применения.

При управлении по конечному состоянию ~ " переход к другому варианту технологии или адаптация его к конкретным условиям производства приводит к сокращению удельных затрат времени на выпуск единицы изделия Ь при стремлении во что бы то ни стало выполнить задание. Соответственно, к себестоимости изделия добавятся дополнительные затраты, связанные с переходом на другой вариант технологического проекта Дс.

Приращение себестоимости дс линейно связано с изменением удельных затрат'времени на выпуск единицы изделия ДЬ:

дс - к дЬ ; ( 3 )

• здесь к - коэффициент.

Предположим, что для адаптации технологии к изменяющимся условиям производства варианты проектов технологии описаны множеством А;| ( 3 - Г, п ) и в начале планового периода Т - О был выбран Ак-й вариант технологического проекта.

В момент времени I возникла необходимость перехода на Ац-й вариант. Для того чтобы поставить временные эквиваленты перехода к новому варианту технологии, введем А Ад - Ак / Ад. Тогда величина дополнительного сокращения Ь равна АН:

АН - Т (1 - (1 -ДАд)) / 0 -ААч Т / 0 . ( 4 )

Здесь Т - расчетное рабочее время (мин);

О - производительность (количество выпускаемых за Т-й период изделий),

. Выбранный вариант технологического проекта обеспечивает за оставшееся Т - Ь время дополнительно ДЦ изделий: Он + АС}, где Он - нормативное количество выпуска изделия при исходном Ак-м варианте технологии.

Это приведет к снижению нормативного значения Ь на величину

й12 - Т / Он - Т / (Он - АО ) - Т АО / (Он +¿0) Он .

В связи с этим замен™ 0 в ( 4 ) на Он + ¿0 : АН - ААд Т / (Он + АО ) .

Таким образом, общее сокращение удельных затрат времени определяется суммой

■йЬ -АН +М2 - ААч'т / (Он + АО) + Т£0 / (Он +¿0) Он -Т (дАе? АО / Он) / (Он + АО) .

Тогда с учетом ( 3 )

А с - к Т (ДАч + АО / Он) / ( ОН + АО) . ( 5 )

Выражение ( б ) в явном виде связывает изменение себестоимости единицы производства изделия с изменениями варианта проектов технологии и называется темлометрической моделью технологического управления производством.

Рассмотрим задачу минимизации себестоимости единицы изделия в условиях перехода на другие технологические ресурсы. Как .известно, себестоимость изделия определяется по формуле

- 25 -С1 - 21 +22 / а , где 21 - условно-переменные расходы, зависящие от показателей технологического ресурса;

12 - условно-постоянные расходы на единицу изделия.

При объеме производства, превышающем нормативный для выбранной технологии, происходит увеличение числа дефектов и соответственно себестоимости:

С2 - гз * ( 0 - Он ) ,

где 0н1 = Он * ААя;

23 - коэффициент роста расходов на устранение дефектов.

В результате реальная себестоимость изделия при 0 > 0н1 составляет

С - С1 + С2 - 11 + 12 / 0 + 23 ( 0 - 0н1 ) .

Для определения объема выпуска, обеспечивающего минимальную себестоимость От, продифференцируем С по 0 : Сг - - 22 / 0 + 23 .

Если С1'> С2' , то для минимизации себестоимости следует использовать вариант технологии, соответствующий объему выпуска От - 0 - У 12/13 . В противном случае следует использовать вариант технологии с 0н1 объемом выпуска изделия.

Таким образом, ускорение темпа производства при ТУП однозначно ведет к сокращению фактических удельных затрат рабочего времени и соответственно к возрастанию себестоимости изделия.

При автоматизированном ТУП темпометрическая модель включается в состав методов принятия решений в виде автоматной мо- . дели для выбора оптимального технологического ресурса. Она предполагает наличие параметрической зависимости выхода изделия от скорости протекания' производственного процесса благодаря выбранному варианту технологии.

В пятой главе "Практическая реализация методов АСТУП в дискретных производственных системах" показаны особенности практической реализации программно-технических средств АСТУП раскройно-заготовительным и механообрабатывающим производством. Рассмотрены вопросы выбора и оптимизации проектных решений при технологическом управлении литейным и сварочным производством, а также при производстве эмальпосуды.

В АСТУП-Р предусмотрено формирование следующих видов технологических документов: титульный лист по ГОСТ 3.1105-84.

Форма 1; маршрутная карта по ГОСТ 3.1118-82.Форма 3; операционная карта по ГОСТ 3.1404-86.Форма 3; карта технологического процесса по ГОСТ 1404-86.Форма 1; ведомость оснастки по ГОСТ 3.1122-84.Форма 2; извещения об изменениях по ГОСТ 2.503-90. Форма 1.

Пакет программ системы составлен на языке Clipper и работает на ПЭВМ, совместимых с IBM PC под управлением операционной системы MS DOS 3.30 и выше.

Использование АСТУП-Р на предприятиях по производству, машин для хлопкового комплекса показало, что система позволяет снизить стоимость проектирования технологических проектов производства в среднем в 10-15 раз, сократить сроки технологической подготовки производства в 15-20 раз, существенно улучшить качество оформления комплекта технологической документации.

Шестая глава "Методика формирования облика АСТУП" посвящена изложению раздела "методики" содержательной структуры теории АСТУП. Рассматриваются методологические вопросы организации АСТУП на базе формирования ее подсистем и компонентов. На примере построения организационной и функциональной структур системы показана трансформация концептуальных идей и принципов технологического управления производством в инфологический облик автоматизированной системы ТУП. Раскрыты вопросы автоматизированной организации и ведения компонентов АСТУП и приведена методика определения экономической эффективности реализации АСТУП.

В методике формирования АСТУП трансформация концептуальных идей интеграции и интеллектуализации и положений теории проектирования АСТУП в облик системы является важным фактором и организационным принципом, на который ориентируются при проектировании, создании эксплуатации автоматизированных систем технологического направления. К важнейшим сторонам методики в содержательной структуре теории организации АСТУП относятся формирование мифологического облика и синтез через него организационной и функциональной структур АСТУП.

В заключении сформулированы основные теоретические и практические результаты диссертационной работы, которые состоят в следующем.

1.Разработаны теоретические основы и методология построе-

ния автоматизированных систем технологического управления производством, состоящие из формальных моделей технологического проектирования, контроля, корректировки и управляющего комплекса для эффективного управления дискретным производством путем рационального использования технологических ресурсов.'

2.Сформулированы концепции, цели и задачи автоматизации систем ТУП, заключающиеся в интеграции и интеллектуализации компонентов системы и позволяющие эффективно организовать автоматизированное технологическое управление дискретными процессами производства.

3.Разработаны методы систематизации и классификации понятий, систем данных, информационных и математических моделей выбора, расчета и оптимизации технологических решений. Разработана методология формирования . систематизированного словаря научно-технических понятий автоматизации ТПП и ТУП как тезаурус предметной области, предложены алгоритмы автоматизации организации и ведения лингвистического обеспечения, описаны основные конструкции структурно-проектно-технологического языка описания технологических объектов на всех этапах создания АСТУП.

4.Классифицированы входящие, циркулирующие и выходящие информационные потоки в системе АТУП и разработаны алгоритмы подбора, обработки данных к каждому классу задач организации ТУП.

5.Разработаны специальные математические модели для оптимизации решений задач технологического проектирования и управления адекватно их7производственной постановке в общем виде. Маневрирование ими при различных производственных ситуациях способствует оперативному принятию рациональных решений с минимальными издержками производства.

6.Сформирован облик АОТУП, в котором определены: интегрированные процессы 1 технологического проектирования, контроля, корректировки и управляющего комплекса с применением распределенных и локальных баз данных и знаний; моделирование, оптимизация конкретных производственных условий и адаптация к ним технологических решений; функционально полный набор информационных технологий для поддержки решений и документирования их результатов.

Результаты диссертации опубликованы в следующих основных работах:

- 28 -

1.Рахматуллаев М.А..Мамаджанов Х.А..Сахаев Ш.И. Алгоритм организации тезауруса // Алгоритмы. - Ташкент, 1982. - Вып. 48. - С.96-100.

2.Ситдыков И.Х..Мамаджанов X.А..Рахматуллаев М.А. К раз-| работке автоматизированной системы организации и ведения мате! матического обеспечения АСТПП // Респ.науч.-техн. конф. "Повы-

: шение эффективности производства механизацией и автоматизацией механосборочных и вспомогательных процесов в машиностроении": . Тез. докл. - Ташкент:ТашПИ, 1983. -С.124- 125. 1

3.. Исследование и разработка ЛО проектирования технологии производства для САПР технологического назначения:( Отчет по НИР)/ВНТИЦентр; Руководитель темы И.Х.Ситдыков, отв. исп. X.А.Мамаджанов. - N0 ГР 80049809; Hhb.No В900847,02840011388, 02840077948. - Ташкент, 1983. - 820с.

4.Мамаджанов X.А..Ситдыков И.Х. Разработка вероятностно-статистической модели проектирования условий резания в АС-ТУП//Математическое обеспечение АСУ ТП. -Ташкент: ТашПИ,1984. -С.24-31.

5.Ситдыков И.Х..Мамаджанов X.А..Рахматуллаев.М.А. Разработка языковых средств систем автоматизированного проекгирова-

. ния технологического направления // Автоматизированные и роботизированные комплексы сборки изделий и оборудований для сельского хозяйства "Сборка-84":. Тез. докл. Всесоюз. 'науч. -техн. симп. (с участием специалистов стран-членов СЭВ). -М.. 1984. - С.166-168.

6. Ситдыков И.Х..Мамаджанов X.А..Рахматуллаев М.А., Сахаев Ш.И. Математическое обеспечение системы автоматизированного проектирования технологического процесса обработки резанием // Всесоз. науч.-теХн. конф. "Методы и средства решения задач в интегрированных АСУ": Тез. докл. - Ташкент,1984. - С.115.

7. Мамаджанов X.А. К стохастической формализации задач технологического управления производством // Тез.докл. IX респ. шк. мол. ученых и специалистов по АСУ и автоматизации проектирования.- Ташкент, 1984. Часть II. - С.164-165.

8. Мамаджанов Х.А, К алгоритмизации стохастического проектирования условий резания в АСТУП //'Всесоз. науч.-техн.конф. "Методы и средства решения задач ь интегрированных АСУ": Тез. докл. - Ташкент, 19РИ. - С. 114.

9. Исследование теории автоматизации и автоматизированной ТПП:(Отчет по НИР)/ВНТИЦентр; Руководитель темы И.Х.Ситдыков, отв.исп.Х.А.Мамаджанов. - Но ГР 01827058293; Mhb.No' 02820048941, - Ташкент, 1985. - 203с.

10.Интегрированная система автоматизированного проектирования и технологического управления производством: (-"Отчет по НИР)/ВНТИЦентр; Руководитель темы Т.С.Нусратов, отв. исп. Х.А. Мамаджанов. - N0 ГР 01860081503; Hhb.No 02890032736. -Ташкент, 1988. - 130с.

11.Мамаджанов Х.А., Рахматуллаев М.А., Сахаев Ш.И. Инструментальная система организации обеспечений САПР // Тез.докл.IX Коорд.совещ. "Математическое обеспечение интеллектуальных систем САПР-ГАП". - Ижевск, 1988. - С.56-57.

12.Нусратов Т.С..Ситдыков И.Х..Мамаджанов Х.А. Подход к созданию автоматизированных систем проектирования и произволе-

тва // Вопросы кибернетики.АСУ ТП. - Ташкент: РИСО АН Ув-ССР.1988. - Вып.138. - С.30-34.

13.Методические указания пользователям автоматизированной системы принятия решений в САПР (для машиностроительных предприятий) / А.Х.Усманходжаев, Х.О.Отабеков, X.Л.Мамаджанов, Х.М. Дустмухамедов - Ташкент:РИСО АН УзССР,1988. - 24с.

14.Мамаджанов X.А. Анализ стохастических моделей технологического проектирования // Вопросы кибернетики. АСУ ТП. -

Ташкент:РИСО АН УзССР,1989. - Вып-И 141.-С.38-45.

15.Мамаджанов Х.А. К разработке стохастических алгоритмов адаптивного управления резанием материалов//Х1 Всесоз. совещание по проблемам управления: Тез. докл. - Ташкент, 1989. -.С.171-172.

16.Нусратов Т.С.'.Мамаджанов X. А. ,Пожарова Н.С. Вопросы представления и обработки знаний в САПР механообработки // IV Всесоюз. конф."Системы баз знаний и данных".:Тез. докя. - Калинин, 1989. С.51-52.

17. Методические указания и программы курса"Основы вычислительной техники (для докторантов, аспирантов,соискателей ученых степеней и слушателей курсов повышения квалификации АН УзССР)" / Т.С.Нусратов, Д.М.Алиев, А.Х. Усманходжаев, Г.Х.Кадырова, Х.А.Мамаджанов - Ташкент: РИСО АН УзССР,1989.-18с.

18. Мамаджанов Х.А. Разработка математической модели технологического управления стохастическими режимами резания //Вопросы кибернетики. Техн. кибернетика и теория информации. - Ташкент: НИСО АН УзССР,1990. - Вып.143, - С.104-110.

19. Ситдыков И.X..Мамаджанов Х.А. Математическая теория стохастического управления резанием металлов на станках // Деп. в журнале "Известия АН УзССР". Сер.техн.наук. N 845-В90, ВИНИТИ, 1990. - 24с.

20. Мамаджанов Х.А. Формализация технологических знаний в Экспертной САПР механообработки// Вопросы кибернетики. Вычисл. техника в упр. -Ташкент.-НИСО АН УзССР,1991.-Вып.144.С.131-137.

21. Мамаджанов Х.А. Проектирование технологии на основе знаний в интеллектуальной САПР ТП//Всесоюз. науч.-техн. семинар "Программное обеспечение новых информационных технологий": Тез. докл. - Тверь.- 1991. - С.168-170.

22.Мамаджанов Х.А..Мамаджанов 0.0. Информационная интеграция компонентов САТУП // Вопросы кибернетики. - Ташкент.-НИСО АН РУз.1992. - Вып.147. -С.31-38.

23.Автоматизированные системы технологического управления производством / Под ред. акад. В.И.Скурихина / Т.С.Нусратов, и.А.Рахматуллаев, И.X.Ситдыков, X.А.Мамаджанов. - Санкт-Петербург-Ташкент: йзд-во Петровской академии наук и искусств, 1992. - 183 с.

24. Проблемно-ориентированный комплекс проектирования технологии раскройно-заготовительного производства /Т.С.Нусратов, М.А.Рахматуллаев, X.А.Мамаджанов, В.А.Сайфутдинов // УСиМ. -1992. - N 9/10. - С.104-111'.

25. Мамадгканов Х.А. Инфлюентно-оптимизационная модель технологического управления дискретным производством // Узбек, лупн. "Проблемы информатики и энергетики". - 1993. - N 1. - С. 21-24.

- 30 -Н.О. Мамаджонов ДИСКРЕТ Й111ЛАВ ЧЩАРИШНИ ТЕХНОЛОГИЙ ВОЩАРИШНИНГ АВТШАТЛАШТИРИЛГАН СИСТЕМАЛАРИШ ЯРАТИШНИНГ НАЗАРИЙ АСОСЛАРИ ВА АМАЛИЙ ТАДОЩИ

Диссертация халк; хужалиги учун мухим ах;амиятга молик булган ишл.аб чицаришни комплекс автоматлаштиришнинг таркибий цисми булмиш ишлаб чицаришни технологик бошкаришни (ИЧТБ) автоматлаштиришнинг назарий асослари ва амалий усулларини ишлаб чик;иш, тад^и^ цилиш, ташкилий ва дастурий-техник воситаларини лойих,алаш ва яратишдан иборат булган йирик илмий муаммони х,ал цилишга нрратилган. Ушбу илмий ишда технологик бош^риш деганда шундай бош^ариш назарда тутиладики, унда бошкариш комплексини вужудга келтиришда технология универсал восита сифатида фойдаланилади. Автоматлаштирилган технологик боши^рув системаси (АТВС) ишлаб чикаришни технологик тайёр-лаш ва бошкрришнинг интеграллашган му^итида маълумотларни н;айта ишлаш усуллари ва дастурий-техник воситаларининг технологик ва ташкилий мажмуаси. булиб, у ишлаб чи^аришни бош^аришнинг технологик системалари талаблари ва ривожланиши ^онуниятларига мувофик муайян ма^сад йулида маълумотларни йигиш, ^айта-ишлаш, узатиш ва са^ашни таъминлашга хизмат ^илади.

Илмий изланишларнинг асосий ма^сади системавий тадкикотлар асосида э^тимоллик хусусиятларига зга булган механик ишлаб чик;аришни технологик боищаришни автоматлаштириш усул ва воситаларини яратишнинг илмий асослари ва амалий тадби^ини ишлаб чищддан, ^амда АТБС системотехник ва ташкилий услубий воситаларини интеграллашган ишлаб чи^ариш корхо-наларида жорий зтишдан иборат.

ИЧТБни автоматлаштиришнинг системотехник муаммолари сох,асидаги илмий гояларни тах;лил (дошш, умумлаштириш ва амалий жих,атдан ечиш курилаётган муаммони х,ал ^илиш учун илмий жих,атдан биринчи марта ягона илмий-услубий ёндошишни таклиф к^лиш имкониятини бердики, унинг натижасида технологик ло-йи^алаш ва бошцариш системалари фаолиятидаги жараёнларни узида мукаммал акс эттирган узвий богланишдаги моделлар ва усулларни нуриш хамда ИЧТВнинг турли амалий масалаларини

- 31 -

тез ва сифатли ечиш имконияти тугилди.

Диссертация тад^и^отлари натижалари ишлаб чи^аришни технологии тайёрлашни автоматлаштириш, механик ишлов бериш, материалларни бичиш-вдрчиш, )?уйиш ва пайвандлаш жараёнларини оптимал технологик бош^аришни ташкил этиш ма^садида бир . ^атор АТБСларда фойдаланилган. Диссертацияда бош^арув объ-ектларидан олинадиган маълумотларнинг э^тимоллилиги ва ноа-нифтги шароитида моделлаштириш ва бош^ариш мЪсаяаларини ечиш ма^садида ахборотни 1^айта ишлаш ва ечимлар топишнинг ■оригинал усул ва дастурий-техникавий воситалари таклиф ^илинган. Илмий ишда келтирилган концептуал, информацион, математик моделлар ва усуллар ишлаб чи^аришни технологик та-йёрлаш ва бош^ариш масалаларини тез ва самарали ^ал (умишда инженер-технологларнинг имконият ва билим доираларини анча кенгайтиради.

Mamadjanov Н.

THEORETICAL FUNDAMENTALS AND PRACTICAL REALIZATION OF DISCRETE PRODUCTION AUTOMATIC TECHNOLOGICAL CONTROL SYSTEM

The thesis is devoted to solve the vast scientific problem of great national-economic importance - working out of theoretical fundamentals and practical methods of investigation, projecting, creating and introducting of organizing and progranwing-technical means of production technological control (PTC) automation systems as a part of production complex automation. Under the term of technological control in this work we mean the control in which technology is used as universal resource for the formation of managing complex. An Automatic system of PTC (ASPTC) is technologically and organizingly formed programming-technical means and methods of information automatic processing in the integrating midst of production technological preparation and control which represent integral systems and provide information purposeful collection, processing, transmission and storage according to the requirements and natural development of production control technological systems.

- 32 -

The aim of this investigation is , on the basis of systematic investigation to work out scientific fundamentals; practical realization of methods and means of automatic technological control mechanoproduction stokhastic objects; realization of ASPTC systemological and organizing piethodological means in integral productive technological systems. •

The applied part of the problem considered in the thesis suggests creation of the universal theory, conception, methodics, algorithms and programming means which make real automatic optimum technological ■ control advantages in the productive-technical systems and experimental check of the suggested methods, processing and programming means.

Theoretical generalization of the, scietific ideas and practical solving of the PTC automation systemotechnlc problems let us fpr the first timee in the scientific respect suggest the only methodological approach to solve the problem mentioned and build a system of mutually connected models and methods adequately reflecting technological projecting and production control systems functioning processes giving us possibility to solve actively and with high quality various PTC practical tasks.

Results obtained by the author of the thesis were used in creation of a number of ASPIC, used for automation ■ of production technological preparation and .'organizing optimum technological control of mechanic machinable, cutting out-procuring, welding and foundry industry and enamel crockery industry as well. The author suggests particular methods and • programming technical means of information illegibility and probable object behaviour. Conceptlonal informative and mathematic models and methods, suggested In the work considerably broaden possibilities for technologists in the choice of effective solutions in the tasks of technological training and production control. Theoretical, methodological and programming means of working out can be used in the projecting concrete systems of automatic projecting and control complex technological objects which can cause difficulties in formalizing in the terms of the classic mathemetics.