автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.23, диссертация на тему:Управление качеством процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе эксплуатационной информационной модели

На правах рукописи

/Г

ГАЕВА Наталья Ивановна

УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРОЦЕССА МОДЕРНИЗАЦИИ

МЕТАЛЛООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ОБОРУДОВАНИЯ НА ОСНОВЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИОННОЙ

МОДЕЛИ

Специальность 05.02.23 - «Стандартизация и управление качеством продукции »

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Тула 2008

003456682

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Тульский государственный университет»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент

Орлов Александр Борисович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Юдин Сергей Владимирович

кандидат технических наук Гельфонд Михаил Вадимович

Ведущая организация: ОАО "Тулаточмаш" Рудаковский

механический завод

Защита состоится 16 декабря 2008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета Д 212.271.01 при ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600 г. Тула, пр. Ленина, 92,9-101)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Тульский государственный университет» (300600 г. Тула, пр. Ленина, 92).

Автореферат разослан «14» ноября 2008 г.

Учёный секретарь диссертационного совета

А.Б. Орлов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Эксплуатация оборудования является важнейшим этапом его жизненного цикла, она представляет собой сочетание основных и вспомогательных процессов, направленных на поддержание и восстановление работоспособности технических средств, участвующих в изготовлении продукции. В ходе этих процессов обеспечиваются организация и планирование выполнения работ по устранению физического и морального износа оборудования и эффективная организация его использования. В то же время для современного парка станочного оборудования характерно достаточно быстрое моральное старение и, в первую очередь, это касается систем числового программного управления, приводов и т.д. В связи с этим весьма важной стадией процесса эксплуатации становится модернизация станочного оборудования. За рубежом подобная модернизация обычно осуществляется фирмами-изготовителями станочного оборудования, однако в России в настоящее время такая модернизация чаще всего осуществляется разнообразными сторонними организациями, или, реже, собственным персоналом эксплуатирующего предприятия. Поскольку в процессе подобной модернизации происходит замена целого ряда узлов и систем, что приводит к существенному изменению оборудования, то это позволяет выделить процесс модернизации в качестве отдельного подпроцесса процесса эксплуатации, отличного от процесса ремонта и технического обслуживания. При этом одной из главных целей модернизации является повышение надежности металлообрабатывающего оборудования и, соответственно, повышение его технико-экономических показателей.

В процессе модернизации возникает ряд проблем, приводящих как к снижению качества проведения самой модернизации, так и к снижению качества дальнейшей эксплуатации модернизированного оборудования. Качество эксплуатации в значительной степени зависит от качества эксплуатационной документации, качества эксплуатационного оборудования и инструмента, качества узлов, систем, запасных частей, материалов и принадлежностей, используемых при модернизации, и от качества труда лиц, выполняющих работы по модернизации. В то же время на современном этапе развития производства широкое применение нашли CALS (ИПИ) технологии, основанные на комплексном использовании электронных информационных моделей изделий и оборудования. В основном, подобные модели используются на стадии разработки и изготовления продукции, однако, существует ряд систем информационной поддержки процесса эксплуатации, использующих специальные эксплуатационные информационные модели. К ним можно отнести Global -ЕАМ, IFS Applications, Trim и Teamcenter. Однако общим их недостатком является недостаточные функциональные возможности, сложность их исполь-

зования в системах управления качеством и практическое отсутствие связи с трехмерными геометрическими моделями оборудования. Отсутствуют также сведения о возможности и закономерностях использования подобных моделей на стадии модернизации станочного оборудования.

В связи с этим актуальной становится задача теоретического обоснования и практической реализации управления качеством процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе комплексного использования эксплуатационных информационных моделей.

Цель работы: Повышение качества процесса модернизации и дальнейшей эксплуатации модернизированного технологического оборудования.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:

1. Провести анализ процесса модернизации технологического оборудования с целью выявления возможных причин снижения его качества и способов их устранения.

2. Построить модель взаимосвязей эксплуатационной информационной модели оборудования с процессом его модернизации и на ее основе определить структуру содержание и функции эксплуатационной информационной модели металлообрабатывающего оборудования, которая может быть использована на стадии модернизации.

3. Определить уровни обеспечения качества эксплуатационной документации на модернизированное металлообрабатывающее оборудование и возможности ее формирования на основе эксплуатационной электронной информационной модели.

4. Разработать систему информационной поддержки процессов модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования эксплуатационной информационной модели.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы структурно-функционального и информационного моделирования ГОЕР, семантического моделирования, методы всеобщего управления качеством, теоретико-множественный, теоретико-вероятностный и системный подходы.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:

1. Проведен анализ процесса модернизации технологического оборудования, выявлены уровни обеспечения качества модернизации как подпроцесса процесса эксплуатации металлообрабатывающего оборудования и определены возможные причины снижения качества эксплуатации модернизированного оборудования, одной из которых является недостаточно высокий уровень качества эксплуатационной документации.

2. Построена модель взаимосвязей эксплуатационной информационной модели металлообрабатывающего оборудования с процессом его модерниза-

ции и определены структура, содержание и функции эксплуатационной информационной модели оборудования, обеспечивающие ее комплексное использование на стадиях модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования, в том числе для прогнозирования эксплуатационных параметров модернизированного оборудования.

3. Разработана информационная модель электронной эксплуатационной документации на модернизированное металлообрабатывающее оборудование, определены уровни обеспечения ее качества и построена семантическая модель, позволившая выявить систему связей эксплуатационных до^ментов.

4. Разработана система информационной под держки процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования эксплуатационной информационной модели.

Научная новизна и достоверность результатов исследования: Теоретически обоснована возможность и раскрыты закономерности управления качеством процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования его эксплуатационной информационной модели в качестве средства информационной поддержки процессов, прогнозирования эксплуатационных параметров и формирования электронной эксплуатационной документации на модернизированное оборудование.

Достоверность результатов подтверждается применением современных специальных и общенаучных методов исследования и практическим использованием разработанных рекомендаций и информационных систем.

Отличие результатов работы от результатов, полученных другими авторами.

Теоретические и методические проблемы формирования и развития процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования освещены в работах: Булатова М.В., Горленко O.A., Корсаковой И.М., Полуянова В.Т., Ре-шетова Д.Н., Яковлева А.И. и др. Отличием данной работы является использование методологии управления качеством к процессу модернизации металлообрабатывающего оборудования. Вопросы управления качеством процесса эксплуатации металлорежущего оборудования и его информационной поддержки исследовали Шильдин В.В., Юдин C.B., Анцев В.Ю., Григорович В.Г., Касимов A.M., Федоров A.B. и др. Отличием результатов данной работы является решение теоретико-методологических и практических вопросов управления качеством применительно к процессу модернизации оборудования на машиностроительных предприятиях в современных условиях.

Теоретическое значение результатов исследования заключается в развитии теории всеобщего управления качеством применительно к процессам модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования.

Практическая значимость результатов исследования заключается в создании методической основы для разработки автоматизированных систем информационной поддержки процессов модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования.

Реализация работы. В результате проведенных исследований разработана автоматизированная система управления качеством модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования на основе его эксплуатационной информационной модели. Результаты исследования приняты к внедрению в ОАО «Донской электромашиностроительный завод».

Рекомендации об использовании результатов диссертационного исследования. Система управления качеством модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе использования электронной информационной модели может быть рекомендована к внедрению на машиностроительных и других предприятиях, эксплуатирующих сложное технологическое оборудование. Система позволяет повысить качество процесса модернизации технологического оборудования на основе комплексного использования возможностей электронных информационных моделей. Одновременно с этим появляется возможность прогнозирования отдельных эксплуатационных параметров на ранних этапах подготовки модернизации, а также возможность формирования электронной эксплуатационной документации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2004 - 2008 гг.; на Международных научно-технических конференциях «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2002, 2003, 2004, 2006 гг.); на XXVIII-XXIX Гагаринских чтениях (Москва, 2002, 2003 г.г.); на научно-техническом семинаре «Прогрессивные технологии в машиностроении и приборостроении» (Киев, 2002г.); на международной конференции АПИР-6 (Тула, 2002г.); на Всероссийской конференции «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (Рязань, 2003г.).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 15 публикациях, в том числе в 7 публикациях в ведущих рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Содержит 131 страницу машинописного текста, 6 таблиц, 40 рисунков, список литературы из 124 наименований. Общий объем диссертации 146 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении сформулированы цели и задачи, обоснована актуальность работы, изложена новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе проведен анализ процессов эксплуатации и модернизации металлорежущих станков. При этом уточнено понятие процесса эксплуа-

тации оборудования, в том числе модернизированного, раскрыты его сущность и содержание и выявлены уровни обеспечения кдчества процесса модернизации оборудования и определены возможные причины снижения качества этого процесса.

В настоящее время анализ процесса эксплуатации металлообрабатывающего оборудования основывается на системном подходе. Это означает, что на предприятии должна быть такая система эксплуатации, при которой в комплексе и взаимной увязке решаются следующие проблемы: обоснованный выбор приобретаемого оборудования, ввод в эксплуатацию, соответствие характеристик оборудования режимам и условиям эксплуатации, плановое техническое обслуживание, диагностика, квалификация работников, снабжение запасными частями и учет их расходования, оперативное и качественное выполнение внеплановых ремонтов, наличие и использование качественной документации и т.д.

В настоящее время машиностроительный комплекс России переживает определенные трудности, вызванные как изменением в структуре национальной экономики, так и накоплением морально и физически устаревшего оборудования на предприятиях, сформированного еще в дореформенный период. Необходимость обновления оборудования диктуется развитием научно-технического прогресса в машиностроении, который в Российской Федерации сдерживается финансовыми проблемами предприятий и отсутствием требуемых инвестиций для приобретения нового оборудования. В связи с этим повышается роль процессов, обеспечивающих максимальное использование внутреннего производственного потенциала. Одним из путей решения данной задачи является модернизация станочного оборудования. В настоящее время подобная модернизация осуществляется, в основном, путем замены устаревшей системы ЧПУ и приводов станка. Однако не всегда подобная модернизация обеспечивает желаемые результаты, поэтому возникает необходимость решения проблемы повышения качества процесса модернизации станочного оборудования.

Были выделены следующие уровни обеспечения качества процесса модернизации станочного оборудования:

- уровень качества новых систем и узлов модернизируемого оборудования;

- уровень качества работ по модернизации оборудования;

- степень эффективности использования эксплуатационной документации на модернизированное оборудование;

Была разработана причинно-следственная диаграмма, раскрывающая возможные причины снижения качества процесса модернизации станочного оборудования на машиностроительном предприятии с целью поиска способов минимизации их воздействия.

Вторая глава посвящена электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования и, в частности, эксплуатационной информационной модели, которая является частью электронной информационной

модели оборудования в целом и представляет собой набор данных, определяющих его геометрию и иные свойства, необходимые для изготовления, контроля, приемки, сборки, эксплуатации, ремонта и утилизации. При этом часть информации на одном этапе жизненного цикла может являться избыточной для другого этапа. Для оценки этой избыточности был проведен теоретико-множественный анализ информационной модели оборудования и рассмотрены информационные взаимосвязи между иерархическими моделями оборудования. Результирующая эксплуатационная информационная модель модернизированного оборудования формируется из эксплуатационных моделей базового станка, новой системы ЧПУ, приводов главного движения и подач, датчиков обратной связи и т.д. При этом в ней появляются новые элементы, такие как интерфейсные модули электроавтоматики, программное обеспечение для их стыковки с системой ЧПУ а также дополнительные детали и узлы (рисунок 1).

Иерархическая модель оборудования

Рисунок 1 - Диаграмма информационной связи между иерархическими моделями оборудования, систем и узлов

Здесь КМ - конструкторские информационные модели, ТМ - технологические информационные модели, ЭМ - эксплуатационные информационные модели модернизируемого оборудования, систем и узлов. Результирующая эксплуатационная модель металлообрабатывающего оборудования формируется как объединение подмножеств перечисленных моделей.

1эм = Мкм иЛ1ТМ \]Л1ЭМ; Гэм = ^км^^тм иАГЭМ;

1Эм = и ЛГЭМ и ЛГЭМ и... и А1ЭИ;

мод

Мэм =Л1т)[]Л1ЭА^ЛГДУЦ...

На этапе формирования эксплуатационную информационную модель можно рассматривать как нечеткое множество, характеристическая функция

элементов которого ц может быть интерпретирована как вероятность

востребованности данного элемента в результирующей эксплуатационной информационной модели. Естественно, что подобная величина в реальных условиях может быть оценена только экспертным путем.

Рассмотрены информационные взаимосвязи между иерархическими моделями оборудования и математически описана информационная модель оборудования. Для организации информационных потоков как внутри представленных подмножеств, так и между ними, каждое подмножество модели должно обеспечивать реализацию ряда функций. Оптимизация множества функций эксплуатационной модели позволяет решать задачу повышения качества процессов модернизации и дальнейшей эксплуатации модернизированного оборудования. К множеству таких функций модели можно отнести функции информационной поддержки процесса эксплуатации модернизированного оборудования, разработки и использования электронной эксплуатационной документации на модернизированное оборудование, в том числе интерактивных руководств по эксплуатации, прогнозирование эксплуатационных параметров этого оборудования после модернизации, обучение обслуживающего персонала правилам эксплуатации и др. С другой стороны, эксплуатационная модель должна обладать определенной структурой, определяющейся, в свою очередь, структурой электронной модели изделия, которая согласно ГОСТ 2.052-2006 содержит ряд уровней (модель детали, сборочной единицы и т.д.). Все эти уровни электронной информационной модели изделия могут найти непосредственное применение и на стадии модернизации металлообрабатывающего оборудования. Центральное место в информационной модели занимает геометрическая модель, которая формируется на протяжении нескольких этапов жизненного цикла оборудования. В настоящее время существует целый ряд САПР трехмерного моделирования, однако они не имеют возможности использовать информацию и реализовывать функции, необходимые для эксплуатационной модели. Поэтому в структуру модели вводятся специальные пополняемые базы данных, содержащие эксплуатаци-

онную информацию и программные модули, реализующие функции эксплуатационной модели.

Тогда подобная эксплуатационная информационная модель оборудования может быть представлена в виде множества

1ЭМ = {ОИ, ГМИ, К, У, X, Т, М, ИН, ТО, Р, УТ}, (2)

где ОИ = {НИ, СКИ, УР, СИП} — описание конструкции и функционирования оборудования; НИ - назначение оборудования; УР - устройство и работа оборудования; СИП = {НЗ, ПЗ, МРЗ, ТХ, УПД} — множество сведении о средствах измерения, инструментах и принадлежностях; где НЗ - назначение средств измерения, инструментов и принадлежностей; /73 = {г/)г2,...,г1} -множество средств измерения, инструментов и принадлежностей; МРЗ - места расположения средств измерения, инструментов и принадлежностей; ТХ = - множество технических характеристик средств измерения,

инструментов и принадлежностей; УПД - устройство и принцип действия средств измерения, инструментов и принадлежностей; К — множество сведений о средствах и методах консервации, расконсервации и переконсервации оборудования; У— множество сведений о конструкции и порядке использования тары, упаковочных материалов, а также о порядке пломбирования-распломбирования;

X = {ПСХ,ПС,ПР,УХ} — множество сведений об условиях хранения оборудования;

где ПСХ— правила постановки оборудования на хранение и снятия его с хранения; ПС = {х,,х2.....хи} — множество составных частей оборудования с ограниченными сроками хранения;

ПР = {ПРАВ,МБП} - перечень работ при подготовке оборудования к хранению;

где ПРАВ - множество правил проведения работ; МБП - меры безопасности при их проведении; УХ = {и,,и2,...,ик} - множество условий хранения (вид хранилищ, температура, влажность, освещенность и т.д.);

Т ={ТР,УТ,ПТ,СК,МП} - множество сведений о транспортировании оборудования;

где 77> = {//,?2,...,/„}- множество требований к транспортированию оборудования; УТ ={у„у2,...,ут}- множество условий, при которых должно осуществляться транспортирование; ПТ- перечень работ по подготовке оборудования к транспортированию различными видами транспорта; СК - множество способов крепления оборудования при транспортировании; МП - порядок погрузки и выгрузки оборудования и меры предосторожности; М - описание работ в логической последовательности по монтажу и демонтажу оборудования;

ИН = {ЭО,ПКИ, И, ЭУ} - множество сведений об использовании оборудования по назначению; где ЭО = {и'/,и'2,...,н,;| — множество эксплуатационных ограничений; ПКИ- сведения о подготовке оборудования к использо-

ванию; И - информация о правильном использовании оборудования по назначению; ЭУ- перечень действий в экстремальных условиях;

ТО = {МБ, ПТО, ПРИ, TOC} - сведения о техническом обслуживании оборудования;

где МБ - перечень мер безопасности, которые необходимо соблюдать в соответствии с особенностями конструкции оборудования и его эксплуатации; ПТО — сведения о порядке технического обслуживания оборудования и его составных частей; ПРИ - последовательность выполнения работ по проверке работоспособности оборудования; TOC - порядок и периодичность освидетельствования оборудования органами инспекции и надзора;

Р = {ТР, МР, КП, Д, ПСЧ, МБР} - сведения, необходимые для организации и проведения текущего ремонта оборудования в условиях эксплуатации; где ТР - требования по проведению ремонта; МР ={rhr2,...,rz) - множество методов ремонта; КП = {d,,d2,...,db} - множество требований к квалификации персонала; Д = {el,e2,...,e¡} - множество характеристик диагностических возможностей систем встроенного контроля; ПСЧ ={с,,с2,...,са) — множество составных частей оборудования, ремонт которых может быть осуществлен только в условиях ремонтных органов; МБР — правила предосторожности, которые нужно соблюдать при проведении ремонта оборудования;

УТ = {МУ,МО,УСЧ,ПУ,МЕТ} - множество сведений об утилизации оборудования;

где МУ - меры безопасности при отправке оборудования на утилизацию; МО — множество сведений о подготовке и отправке оборудования на утилизацию; УСЧ = {s¡,s2,...,sa} — множество составных частей оборудования, подлежащих утилизации; ПУ = {р,,р2.....рс) - множество показателей утилизации;

МЕТ = {q¡,q2,...,q¡} — множество методов утилизации;

Для реализации функции прогнозирования эксплуатационных параметров модернизируемого оборудования использован метод нейронных сетей. При оценке надежности модернизируемого оборудования оптимальным вариантом является наличие сведений о функции надежности как для базового станка, так и для всех новых узлов и систем. Функция надежности при этом должна являться атрибутивным элементом эксплуатационной модели. Поскольку законы распределения плотности вероятности наработки на отказ для различных узлов и систем могут быть различны, то определение результирующей зависимости, позволяющей определить функцию надежности для модернизированного станка возможно только численным путем.

В третьей главе рассматривается использование информационной модели в эксплуатационной документации на модернизированное станочное оборудование. Выделены этапы процесса разработки электронной эксплуатационной документации при помощи электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования, определены уровни обеспечения качества эксплуатационной документации и этапы его формирования. Для

минимизации воздействия выявленных причин низкого качества эксплуатационной документации обосновано использование электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования при разработке документации при помощи метода анализа иерархий. Определены связи эксплуатационных документов с помощью семантической диаграммы.

Эксплуатационная документация является одним из информационных ресурсов, необходимых для эксплуатации металлообрабатывающего оборудования, его технического обслуживания, ремонта и модернизации, а ее качество представляет собой важный показатель конкурентоспособности металлообрабатывающего оборудования. Обеспечение персонала необходимой и актуальной информацией является условием своевременного и правильного выполнения работ и процедур, связанных с металлообрабатывающим оборудованием, что необходимо для обеспечения требуемого уровня готовности и сокращения затрат.

Процесс разработки электронной эксплуатационной документации состоит из нескольких этапов:

1. Анализ существующей документации и оборудования:

- конфигурации и применимости;

- типы используемых документов.

2. Создание шаблона эксплуатационной документации:

- шаблоны требуемых модулей данных;

- шаблон структуры электронной эксплуатационной документации;

- справочники.

3. Подготовка плана-проспекта.

4. Распределение задач по созданию содержания модулей данных:

- подготовка исходных материалов;

- наполнение модулей данных.

5. Сопровождение и внесение изменений

- ведение архива;

- проведение изменений;

- распространение обновлений.

Одним из основных условий сопровождения электронной эксплуатационной документации является ведение архива. Предлагается в качестве архива применять электронную информационную модель оборудования, формирующуюся на протяжении всего жизненного цикла. Эксплуатационную документацию можно также рассматривать как продукцию, создаваемую в результате интеллектуальной деятельности человека, на которую распространяются основные методы управления качеством.

В работе выделены следующие уровни обеспечения качества эксплуатационной документации:

1) уровень соответствия комплектности эксплуатационной документации нормативным документам и техническому заданию;

2) степень полноты, ясности изложения и эффективности применения эксплуатационной документации;

3) уровень соответствия формы выполнения (бумажная или электронная форма) эксплуатационной документации современным тенденциям.

Исходя из представленных уровней обеспечения качества, можно дать следующее общее определение понятия «качество эксплуатационной документации».

Качество эксплуатационной документации - совокупность свойств эксплуатационной документации, которых достаточно для обеспечения правильной и безопасной эксплуатации оборудования в течение установленного срока его службы.

Задача обеспечения качества эксплуатационной документации была решена методом анализа иерархий. На рисунке 2 приведена структура задачи выбора решения, которая включает в себя три иерархических уровня со своими критериями.

Качество эксплуатационной документации

Критерии иерархии 1-го уровня

Соответствие нормативной документации и ТЗ

Форма выполнения

Эффективность применения

Критерии иерархи*

2-го уровня

Критерии иерархии

3-го уровня

Соответствие стандартам

■л

Соответствие требованиям потребителя

Полнота содержания

<ч

Ясность изложения

7ЬГ

щ

Время поиска информации

Наглядность изображений

Условия хранения

20- 30-

чертежи чертежи

7<У

Бумажная эксплуатационная документация

Электронная эксплуатационная документация

гп

Электрона»

эксплуатационная документация на

ипмадя,

(аП'а21^11-Ь21-с11-с21'<1П^2П-^221^И> <а12'а22-Ь12-Ь22с12-с22 ¿П *1 21!-*1222 <132> 1<>И'а21-ЬИ-Ь21 сИ-с21'>1 И 2Н-'1221^13 >

Рисунок 2 - Иерархия принятия решений задачи обеспечения качества эксплуатационной документации на модернизируемый станок

Величины а, Ь, с и <1 на первом иерархическом уровне представляют собой весовые коэффициенты четырех основных критериев: соответствие нормативной документации и техническому заданию, содержание документации, форма ее выполнения и эффективность применения. Второй иерархический уровень для отображения критериев использует веса (а,,а2), (Ь,,Ь2), (с,,с2) и (с11,с12,с13). Третий - (с121,с122). Задача имеет три альтернативных решения: комплект бумажной документации, электронная эксплуатационная документация и документация, разработанная на основе информационной модели металлообрабатывающего оборудования.

При оценке качества эксплуатационной документации возникает вопрос определения параметров, влияющих на качество. Изначально автором

были выделены следующие параметры: 1 - соответствие нормативной документации и техническому заданию; 1.1 — соответствие стандартам; 1.2 - соответствие требованиям потребителя; 2 - содержание документации; 2.1 -полнота содержания; 2.2 - ясность изложения; 3 - форма выполнения документации; 3.1 - бумажная; 3.2 - электронная; 4 - эффективность применения; 4.1 - время поиска информации; 4.2 - наглядность изображений; 4.2.1 - 2-В чертежи; 4.2.2 -3-Б чертежи; 4.3 — условия хранения.

Для определения степени влияния параметров на качество эксплуатационной документации был использован метод экспертной оценки. С помощью ЕЯ-диаграммы было раскрыто содержимое эксплуатационной документации и выявлены связи эксплуатационных документов.

Четвертая глава посвящена практической реализации результатов работы. Для этого была разработана автоматизированная система формирования эксплуатационных информационных моделей металлообрабатывающего оборудования, позволяющей осуществлять информационную поддержку процесса модернизации и эксплуатации модернизированного станочного оборудования.

Рисунок 3 - Экранная форма системы формирования эксплуатационной информационной модели металлообрабатывающего оборудования

В систему входит ряд модулей, связанных с различными процессами, реализуемыми на этапе модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования, в том числе модуль контроля быстроизнашивающихся деталей и модуль преобразования двумерных моделей в трехмерные. Необходимость в подобном модуле обусловлена наличием на предприятиях достаточно больших библиотек двумерных электронных моделей, например, выполненных с использованием наиболее популярной на начальном этапе внедрения САПР системы AutoCAD.

Разработанная система информационной поддержки процесса модернизации и эксплуатации модернизированного станочного оборудования является подсистемой системы управления качеством эксплуатации металлообрабатывающего оборудования на машиностроительном предприятии (Рисунок 4).

Предприятие-изготовитель оборудования

Этап 1 проектированиях Этап подготовки 1 производства | Этап 1 производства| О

г.—К (Технологии ыеханообработки.1 (технологии сборки и монтажа,^ (материалы и *оыте«тующио | [Результаты лро»еро.|

( Электронная информационная модель оборудования П N-) Единая информационная г-' - .- система предприятия

^Эксплуатационная модель системы ЧГГ

Эксплуатационная модель /-го заменяемого узла

—л А_ I Предприятие-1-.

( _| 1 изготовитель | П

13 л

Рисунок 4 - Организационно-техническая схема управления качеством процесса модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования

Внедрение разработанной автоматизированной системы информационной поддержки процесса модернизации и эксплуатации модернизированного станочного оборудования позволяет повысить качество этих процессов на машиностроительных предприятиях.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В работе решена актуальная научная задача теоретического обоснования и практической реализации управления качеством процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе комплексного использования эксплуатационных информационных моделей, имеющая существенное значение для стандартизации и управления качеством продукции.

Результаты проведенных теоретических исследований и их практическое использование позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Анализ процесса модернизации технологического оборудования, позволил выявить уровни обеспечения качества модернизации как подпроцесса процесса эксплуатации технологического оборудования и определить возможные причины снижения качества эксплуатации модернизированного оборудования, одной из которых является недостаточно высокий уровень качества эксплуатационной документации. Анализ существующих информационных систем управления основными фондами с точки зрения возможности их использования на стадии модернизации показал, что они не обладают средствами создания эксплуатационных моделей оборудования и их использование нецелесообразно в силу их большой стоимости и значительного срока внедрения и освоения.

2. Предложен подход к созданию электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования, отображающей его информационную структуру и использование этой структуры на различных этапах жизненного цикла оборудования. Рассмотрены принципы построения информационных моделей металлообрабатывающего оборудования с точки зрения возможности их использования на этапах модернизации и эксплуатации.

3. Рассмотрены информационные взаимосвязи между иерархическими моделями оборудования с использованием теоретико-множественного подхода. Установлена система взаимосвязей процесса модернизации станочного оборудования и эксплуатационной электронной информационной модели, позволяющая осуществлять выбор ее структуры, содержания и функций. Построена модель взаимосвязей эксплуатационной информационной модели оборудования с процессом его модернизации. В качестве основных функций эксплуатационной информационной модели выделены информационная поддержка процесса модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования, разработка и использование электронной эксплуатационной документации на модернизированное оборудование, в том числе интерактивных руководств по эксплуатации, прогнозирование эксплуатационных параметров оборудования после модернизации и обучение обслуживающего персонала правилам эксплуатации. Показана возможность управления качеством процесса модернизации станочного оборудования на основе использования его эксплуатационной информационной модели в качестве единого источника информации для выполняемых процессов.

4. Для реализации функции прогнозирования эксплуатационных параметров модернизируемого станочного оборудования использован метод нейронных сетей и метод оценки функции надежности, как атрибутивной составляющей эксплуатационной информационной модели.

5. Определены уровни обеспечения качества эксплуатационной документации на модернизированное станочное оборудование. Разработана информационная модель электронной эксплуатационной документации и выделены этапы процесса разработки электронной эксплуатационной документации при помощи электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования. Раскрыто содержание эксплуатационной документации оборудования и выявлены связи системы эксплуатационных документов на основе семантической модели.

6. Разработана автоматизированная система, позволяющая формировать и редактировать эксплуатационные информационные модели, а также осуществлять информационную поддержку процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования. Система содержит модуль контроля быстроизнашивающихся деталей и модуль преобразования двумерных моделей в трехмерные и может функционировать в комплексе с системами управления качеством эксплуатации металлообрабатывающего оборудования машиностроительного предприятия.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В РАБОТАХ:

1. Ляпина (Гаева) Н.И. К вопросу автоматизации синтеза трехмерных моделей на основе векторных файлов двумерных чертежей / А. Б. Орлов, Н. И. Ляпина // Наука - производство - технологии — экология. - Киров: изд-во ВятГТУ, 2001. - Т 2 - С. 31-33.

2. Ляпина (Гаева) Н.И. Некоторые аспекты создания системы автоматического перевода векторных файлов двумерных чертежей в трехмерные модели / Н. И. Ляпина // Прогрессивные технологии в машиностроении: Материалы научно-технического семинара, 21-23 мая 2002г., Запорожье. — Киев, ATM Украины, 2002. - С. 56-58.

3. Ляпина (Гаева) Н.И. О проблеме автоматизации синтеза трехмерных моделей на основе векторных файлов чертежей в ортогональных проекциях / Н. И. Ляпина // Техника XXI века глазами молодых ученых и специалистов. -Тула: НТО «Оборонпром», 2002. - Вып. 2. - С. 24-25.

4. Ляпина (Гаева) Н.И. Проблема создания системы автоматического перевода векторных файлов двумерных чертежей в трехмерные модели / Н. И. Ляпина, А. Б. Орлов // Современные проблемы радиоэлектроники: сб. на-учн. трудов. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - С. 339-340.

5. Ляпина (Гаева) Н.И. К вопросу об автоматизации конвертирования векторных файлов двумерных ортогональных технических чертежей в трехмерные модели / А. Б. Орлов, Н. И. Ляпина // Известия ТулГУ. Серия Технологическая системотехника. - Тула: Гриф и Ко, 2002. — С. 297-299.

6. Ляпина (Гаева) Н.И. К вопросу автоматизации синтеза трехмерных моделей на основе векторных файлов чертежей в ортогональных проекциях / А. Б. Орлов, Д. И. Троицкий, Н. И. Ляпина // Автоматизация: проблемы, идеи, решения. Сборник докладов международной конференции АПИР-6. -Тула: ТулГУ, 2002. С. 77-79.

7. Ляпина (Гаева) Н.И. Проблема создания системы автоматического перевода векторных файлов двумерных чертежей в трехмерные модели / А. Б. Орлов, Н. И. Ляпина // Современные проблемы радиоэлектроники. - Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - С. 54-56.

8. Ляпина (Гаева) Н.И. Автоматизация синтеза трехмерных моделей тел вращения на основе двумерных ортогональных векторных файлов чертежей / Н. И. Ляпина // Всероссийская конференция «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании». - Рязань: НИТ, 2003. - С.41-43.

9. Ляпина (Гаева) Н.И. Некоторые аспекты создания системы автоматического перевода двумерных ортогональных векторных файлов чертежей в трехмерные модели / Н. И. Ляпина // тез. докл. междунар. молодежи, научн. конф. XXIX Гагаринские чтения, Москва, 8-11 апреля 2003г. - М.: «МАТИ» -РГТУ им. Циолковского, 2003 - Т. 3 - С. 166-167.

10.Ляпина (Гаева) Н.И. К вопросу о выборе формы представления данных при формировании стандартов организаций на машинострои-

тельных предприятиях / Н.И. Ляпина, А.Б. Орлов // Известия ТулГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 1. — Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. - С.51-53.

11.Ляпина (Гаева) Н.И. Формирование библиотек унифицированных деталей изделий машиностроения в форме трехмерных моделей на основе конвертирования векторных файлов двумерных ортогональных чертежей / А.Б. Орлов, Н.И. Ляпина // Известия ТулГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 1. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2003. - С 103110.

12. Гаева Н.И. Использование электронных информационных моделей на стадии эксплуатации машиностроительных изделий / А.Б. Орлов, Н.И. Гаева // Известия ТугГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 11. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С.45-51.

13.Гаева Н.И. Использование электронной информационной модели машиностроительного изделия при разработке эксплуатационной документации / Н. И. Гаева // Известия ТулГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 11. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С.134 - 141.

14. Гаева Н.И. Интерактивные электронные технические руководства как компоненты электронной модели машиностроительного изделия. / Н.И. Гаева, А.Б. Орлов // Известия ТулГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 12. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С. 28-33.

15.Гаева Н.И. Уровни электронных информационных моделей машиностроительных изделий и проблемы их использования на стадии эксплуатации / А.Б. Орлов, Н.И. Гаева // Известия ТугГУ. Серия Технологическая системотехника. Вып. 13. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - С.97-102.

Подписано в печать 10.11.2008 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Бумага типограф. № 2 Офсетная печать. Усл. печ. л. L2 Усл. кр. о тт. 1.2 . Уч. изд. л. 1.0 . Тираж 100 экз. Тульский государственный университет. 300600, Тула, просп. Ленина, 92

Содержание.

Введение.

1. Анализ процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на современном этапе развития машиностроительных производств.

1.1 Особенности современного этапа развития машиностроительных производств.

1.2 Жизненный цикл оборудования и его этапы.

1.3 Цели и способы их достижения на различных этапах эксплуатации металлообрабатывающего оборудования.

1.4 Модернизация металлообрабатывающего оборудования.

1.5 Процесс модернизации металлообрабатывающего оборудования как часть процесса эксплуатации.

1.6 Структурно-функциональная модель процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования.

1.7 Качество процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования.

1.7.1 Определение уровня качества процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования.

1.7.2 Построение причинно-следственной диаграммы низкого качества процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования.

1.7.3 Определение весовых коэффициентов.

1.8 Анализ существующих информационных систем управления основными фондами.

2. Эксплуатационная информационная модель металлообрабатывающего оборудования.

2.1 Понятие электронной информационной модели оборудования и требования к средствам ее поддержки.

2.2 Уровни электронной информационной модели оборудования.

2.3 Принципы формирования электронной информационной модели оборудования.

2.4 Синтез информационной модели оборудования.

2.5 Подходы к реализации электронной информационной модели оборудования.

2.6 Теоретико-множественный анализ содержания эксплуатационной модели модернизированного оборудования.

2.7 Функции эксплуатационной модели модернизируемого оборудования

2.8 Электронная геометрическая модель оборудования - основа эксплуатационной информационной модели.

2.8.1 Современные тенденции в области проектирования.

2.8.2 Требования к трехмерному моделированию.

2.8.3 Актуальность создания системы автоматического перевода 2D -чертежей в 3D — модели.

2.9 Прогнозирование эксплуатационных параметров модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе эксплуатационной модели.

3. Использование эксплуатационной информационной модели для формирования эксплуатационной документации на модернизированное оборудование.

3.1 Функции эксплуатационной документации.

3.2 Электронные технические руководства на металлообрабатывающее оборудование.

3.3 Информационная модель электронной эксплуатационной документации на металлообрабатывающее оборудование.

3.3.1 Состав электронной эксплуатационной документации.

3.3.2 Модуль данных.

3.3.3 Типы модулей данных.

3.4 Организация процессов разработки и сопровождения электронной эксплуатационной документации на оборудование.

3.5 Качество эксплуатационной документации на металлообрабатывающее оборудование.

3.5.1 Уровни обеспечения качества эксплуатационной документации.

3.6 Решение задачи оценки качества эксплуатационной документации методом анализа иерархий.

3.6.1 Определение весовых коэффициентов.

3.7 Семантическая модель эксплуатационной документации на модернизированное оборудование.

3.7.1 Семантические модели данных.

3.7.2 Проектирование семантической модели эксплуатационной документации оборудования.

4. Практическая реализация управления качеством процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе эксплуатационной информационной модели.

4.1 Автоматизированная система информационной поддержки процесса эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования.

4.2 Организационно-техническая схема управления качеством процесса модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования.

Эксплуатация металлообрабатывающего оборудования является важнейшим этапом его жизненного цикла, она представляет собой сочетание основных и вспомогательных процессов, направленных на поддержание и восстановление работоспособности технических средств, участвующих в изготовлении продукции. В ходе этих процессов обеспечиваются организация и планирование выполнения работ по устранению физического и морального износа оборудования и эффективная организация его использования. В то же время для современного парка станочного оборудования характерно достаточно быстрое моральное старение и, в первую очередь, это касается систем числового программного управления, приводов и т.д. В связи с этим весьма важной стадией процесса эксплуатации становится модернизация станочного оборудования. За рубежом подобная модернизация обычно осуществляется фирмами-изготовителями станочного оборудования, однако в России в настоящее время такая модернизация чаще всего осуществляется разнообразными сторонними организациями, или, реже, собственным персоналом эксплуатирующего предприятия. Поскольку в процессе подобной модернизации происходит замена целого ряда узлов и систем, что приводит к существенному изменению оборудования, то это позволяет выделить процесс модернизации в качестве отдельного подпроцесса процесса эксплуатации, отличного от процесса ремонта и технического обслуживания. При этом одной из главных целей модернизации является повышение надежности металлообрабатывающего оборудования и, соответственно, повышение его технико-экономических показателей.

В процессе модернизации возникает ряд проблем, приводящих как к снижению качества проведения самой модернизации, так и к снижению качества дальнейшей эксплуатации модернизированного оборудования. Качество эксплуатации в значительной степени зависит от качества эксплуатационной документации, качества эксплуатационного оборудования и инструмента, качества узлов, систем, запасных частей, материалов и принадлежностей, используемых при модернизации, и от качества труда лиц, выполняющих работы по модернизации. В то же время на современном этапе развития производства широкое применение нашли CALS (ИЛИ) технологии, основанные на комплексном использовании электронных информационных моделей изделий и оборудования. В основном, подобные модели используются на стадии разработки и изготовления продукции, однако, существует ряд систем информационной поддержки процесса эксплуатации, использующих специальные эксплуатационные информационные модели. К ним можно отнести Global -ЕАМ, IFS Applications, Trim и Teamcenter. Однако общим их недостатком является недостаточные функциональные возможности, сложность их использования в системах управления качеством и практическое отсутствие связи с трехмерными геометрическими моделями оборудования. Отсутствуют также сведения о возможности и закономерностях использования подобных моделей на стадии модернизации станочного оборудования.

В связи с этим актуальной становится задача теоретического обоснования и практической реализации управления качеством процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе комплексного использования эксплуатационных информационных моделей.

Цель работы'. Повышение качества процесса модернизации и дальнейшей эксплуатации модернизированного технологического оборудования.

Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:

1. Провести анализ процесса модернизации технологического оборудования с целью выявления возможных причин снижения его качества и способов их устранения.

2. Построить модель взаимосвязей эксплуатационной информационной модели оборудования с процессом его модернизации и на ее основе определить структуру содержание и функции эксплуатационной информационной модели металлообрабатывающего оборудования, которая может быть использована на стадии модернизации .

3. Определить уровни обеспечения качества эксплуатационной документации на модернизированное металлообрабатывающее оборудование и возможности ее формирования на основе эксплуатационной электронной информационной модели.

4. Разработать систему информационной поддержки процессов модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования эксплуатационной информационной модели.

Методы и средства исследования. При выполнении работы использовались методы структурно-функционального и информационного моделирования IDEF, семантического моделирования, методы всеобщего управления качеством, теоретико-множественный, теоретико-вероятностный и системный подходы.

Наиболее существенные научные результаты, полученные лично соискателем:

1. Проведен анализ процесса модернизации технологического оборудования, выявлены уровни обеспечения качества модернизации как подпроцесса процесса эксплуатации металлообрабатывающего оборудования и определены возможные причины снижения качества эксплуатации модернизированного оборудования, одной из которых является недостаточно высокий уровень качества эксплуатационной документации.

2. Построена модель взаимосвязей эксплуатационной информационной модели металлообрабатывающего оборудования с процессом его модернизации и определены структура, содержание и функции эксплуатационной информационной модели оборудования, обеспечивающие ее комплексное использование на стадиях модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования, в том числе для прогнозирования эксплуатационных параметров модернизированного оборудования.

3. Разработана информационная модель электронной эксплуатационной документации на модернизированное металлообрабатывающее оборудование, определены уровни обеспечения ее качества и построена семантическая модель, позволившая выявить систему связей эксплуатационных документов.

4. Разработана система информационной поддержки процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования эксплуатационной информационной модели.

Научная новизна и достоверность результатов исследования: Теоретически обоснована возможность и раскрыты закономерности управления качеством процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования на основе использования его эксплуатационной информационной модели в качестве средства информационной поддержки процессов, прогнозирования эксплуатационных параметров и формирования электронной эксплуатационной документации на модернизированное оборудование.

Достоверность результатов подтверждается применением современных специальных и общенаучных методов исследования и практическим использованием разработанных рекомендаций и информационных систем.

Отличие результатов работы от результатов, полученных другими авторами.

Теоретические и методические проблемы формирования и развития процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования освещены в работах: Булатова М.В., Горленко О.А., Корсаковой И.М., Полуянова В.Т., Ре-шетова Д.Н., Яковлева А.И. и др. Отличием данной работы является использование методологии управления качеством к процессу модернизации металлообрабатывающего оборудования. Вопросы управления качеством процесса эксплуатации металлорежущего оборудования и его информационной поддержки исследовали Шильдин В.В., Юдин С.В., Анцев В.Ю., Григорович В.Г., Касимов A.M., Федоров А.В. и др. Отличием результатов данной работы является решение теоретико-методологических и практических вопросов управления качеством применительно к процессу модернизации оборудования на машиностроительных предприятиях в современных условиях.

Теоретическое значение результатов исследования заключается в развитии теории всеобщего управления качеством применительно к процессам модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования.

Практическая значимость результатов исследования заключается в создании методической основы для разработки автоматизированных систем информационной поддержки процессов модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования.

Реализация работы. В результате проведенных исследований разработана автоматизированная система управления качеством модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования на основе его эксплуатационной информационной модели. Результаты исследования приняты к внедрению в ОАО «Донской электромашиностроительный завод».

Рекомендации об использовании результатов диссертационного исследования. Система управления качеством модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе использования электронной информационной модели может быть рекомендована к внедрению на машиностроительных и других предприятиях, эксплуатирующих сложное технологическое оборудование. Система позволяет повысить качество процесса модернизации технологического оборудования на основе комплексного использования возможностей электронных информационных моделей. Одновременно с этим появляется возможность прогнозирования отдельных эксплуатационных параметров на ранних этапах подготовки модернизации, а также возможность формирования электронной эксплуатационной документации.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на научных конференциях профессорско-преподавательского состава ТулГУ в 2004 — 2008 гг.; на Международных научно-технических конференциях «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2002, 2003, 2004, 2006 гг.); на

XXVIII-XXIX Гагаринских чтениях (Москва, 2002, 2003 г.г.); на научно-техническом семинаре «Прогрессивные технологии в машиностроении и приборостроении» (Киев, 2002г.); на международной конференции АПИР-6 (Тула, 2002г.); на Всероссийской конференции «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (Рязань, 2003г.).

Публикации. Основное содержание работы изложено в 15 публикациях, в том числе в 7 публикациях в ведущих рецензируемых изданиях, входящих в перечень ВАК.

Заключение и основные выводы по работе

В работе решена актуальная научная задача теоретического обоснования и практической реализации управления качеством процесса модернизации металлообрабатывающего оборудования на основе комплексного использования эксплуатационных информационных моделей, имеющая существенное значение для стандартизации и управления качеством продукции.

Результаты проведенных теоретических исследований и их практическое использование позволяют сделать следующие основные выводы:

1. Анализ процесса модернизации технологического оборудования, позволил выявить уровни обеспечения качества модернизации как подпроцесса процесса эксплуатации технологического оборудования и определить возможные причины снижения качества эксплуатации модернизированного оборудования, одной из которых является недостаточно высокий уровень качества эксплуатационной документации. Анализ существующих информационных систем управления основными фондами с точки зрения возможности их использования на стадии модернизации показал, что они не обладают средствами создания эксплуатационных моделей оборудования и их использование нецелесообразно в силу их большой стоимости и значительного срока внедрения и освоения.

2. Предложен подход к созданию электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования, отображающей его информационную структуру и использование этой структуры на различных этапах жизненного цикла оборудования. Рассмотрены принципы построения информационных моделей металлообрабатывающего оборудования с точки зрения возможности их использования на этапах модернизации и эксплуатации.

3. Рассмотрены информационные взаимосвязи между иерархическими моделями оборудования с использованием теоретико-множественного подхода. Установлена система взаимосвязей процесса модернизации станочного оборудования и эксплуатационной электронной информационной модели, позволяющая осуществлять выбор ее структуры, содержания и функций. Построена модель взаимосвязей электронной информационной модели оборудования с процессом его модернизации. В качестве основных функций эксплуатационной информационной модели выделены информационная поддержка процесса модернизации и эксплуатации модернизированного оборудования, разработка и использование электронной эксплуатационной документации на модернизированное оборудование, в том числе интерактивных руководств по эксплуатации, прогнозирование эксплуатационных параметров оборудования после модернизации и обучение обслуживающего персонала правилам эксплуатации. Показана возможность управления качеством процесса модернизации станочного оборудования на основе использования его эксплуатационной информационной модели в качестве единого источника информации для выполняемых процессов.

4. Для реализации функции прогнозирования эксплуатационных параметров модернизируемого станочного оборудования использован метод нейронных сетей и метод оценки функции надежности, как атрибутивной составляющей эксплуатационной информационной модели.

5. Определены уровни обеспечения качества эксплуатационной документации на модернизированное станочное оборудование. Разработана информационная модель электронной эксплуатационной документации и выделены этапы процесса разработки электронной эксплуатационной документации при помощи электронной информационной модели металлообрабатывающего оборудования. Раскрыто содержание эксплуатационной документации оборудования и выявлены связи системы эксплуатационных документов на основе семантической модели.

6. Разработана автоматизированная система, позволяющая формировать и редактировать эксплуатационные информационные модели, а также осуществлять информационную поддержку процесса модернизации и эксплуатации модернизированного металлообрабатывающего оборудования. Система содержит модуль контроля быстроизнашивающихся деталей и модуль преобразования двумерных моделей в трехмерные и может функционировать в комплексе с системами управления качеством эксплуатации металлообрабатывающего оборудования машиностроительного предприятия.

1. Александров М. Г. Автоматизированное управление ремонтным производством. / М. Г. Александров // Экономика промышленности. 1998. — № 1.-С.12-13.

2. Аммерал JI. Интерактивная трехмерная машинная графика / JI. Аммерал М.: Сол Сиситем, 1992. - 317 с.

3. Ахумов А. В. Экономика и управление системой технического обслуживания машиностроительного производства / А. В. Ахумов. JL: Знание, 1996.-64 с.

4. Беспалова О. В. Организация эксплуатации оборудования на предприятиях машиностроения в условиях всеобщей ответственности за качество: автореф. дис. канд. экономии, наук: 05.02.22. / О. В. Беспалова. Воронеж, 2007.-12 с.

5. Беспалова О. В. Фирменный технический сервис в организации обслуживания оборудования / О. В. Беспалова // Научный потенциал: материалы междунар. науч.-практ. конф. Днепропетровск, 2004. С.З - 5.

6. Борисов Ю. С. Организация ремонта и технического обслуживания оборудования / Ю. С. Борисов. М.: Машиностроение, 1998. - 360 с.

7. Булатов М.В. Основные направления модернизации МРС / М.В. Булатов. М.: Машиностроение, 1981. - 36с.

8. Бухараев Р. Г. Семантический анализ в вопросно-ответных системах / Р. Г. Бухараев, Д. Ш. Сулейманов. Казань: Изд. Казан, ун-та, 1990. - 124 с.

9. Васильев Г.А. Технико-экономические расчеты новой техники / Г.А. Васильев. М.: Машиностроение, 1977. - 200с.

10. Вентцель Е.С. Теория вероятностей и ее инженерные приложения. Учеб. Пособие для втузов/Е.С. Вентцель, JI.A. Овчаров. — М.: Высшая школа, 2000.-480с.

11. Всеобщее управление качеством: учебник для вузов / О. П. Глудкин и др.. -М.: Радио и связь, 1999. — 600 с.

12. Галисеев Г. В. Компоненты в Delphi 7. Профессиональная работа / Г. В. Галисеев. -М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 624 с.

13. Галисеев Г. В. Программирование в среде Delphi 7. Самоучитель / Г. В. Галисеев. М.: Издательский дом «Вильяме», 2004. — 288 с.

14. Галкин В. И. Современное состояние вопроса о разработке и вне. дрении систем автоматизированного проектирования конструкторских и технологических работ / В. И. Галкин // Цветные металлы. 1998. - № 10-11. - С. 4752.

15. Герасимов А. А. Самоучитель KoMnac-3D V8 / А. А. Герасимов. — СПб.: БВХ-Петербург, 2007. 544 с.

16. Гладков С. А. Программирование на языке Автолисп в системе САПР Автокад / С. А. Гладков. М.: ДИАЛОГ - МИФИ, 1991. - 96 с.

17. Гличев А. В. Основы управления качеством продукции / А. В. Гличев. М.: Изд-во АМИ, 1998. - 356 с.

18. Горленко О.А. Классификация модернизаций технологического оборудования машиностроительного предприятия / О.А. Горленко, И.М. Корсакова // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2002. - №10. - с. 15-21.

19. Горнев В. Ф. Компьютерно-ориентированные обучающие технологии в инженерной подготовке / В. Ф. Горнев. М.: НИИВО, 1998. - 342 с.

20. ГОСТ 15467-79. Управление качеством продукции. Основные понятия. Термины и определения. Взамен ГОСТ 15467-70, ГОСТ 16431-70, ГОСТ 17341-71, ГОСТ 17102-71; введ. 1979-07-01. - М.: Изд-во стандартов, 1987.-40 с.

21. ГОСТ 25866-83. Эксплуатация техники. Термины и определения. — Введ. 1983-13-07. -М.: Изд-во стандартов, 1984. 4 с.

22. ГОСТ 28.001-83. Система технического обслуживания и ремонта техники. Основные положения. Введ. 1984-01-01. - М.: Изд-во стандартов, 1984.-4 с.

23. ГОСТ 2.052-2006. Электронная модель изделия. Введ. 2006-09-01. - М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. - 12 с.

24. ГОСТ 2.053-2006. Электронная структура изделия. Введ. 2006-0901. — М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. - 10 с.

25. ГОСТ 2.601-2006. Эксплуатационные документы. Взамен ГОСТ 2.601-95; введ. 2006-09-01. - М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. - 32 с.

26. ГОСТ 2.602-95. Ремонтные документы. Введ. 1996-07-01. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 1996. - 34 с.

27. ГОСТ 2.610-2006 Правила выполнения эксплуатационных документов. Введ. 2006-09-01. — М.: Изд-во Стандартинформ, 2006. - 35 с.

28. ГОСТ Р 50.1.028-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования. -Введ. 2001-07-02. -М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001. 50 с.

29. ГОСТ Р 50.1.031-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 1. Стадии жизненного цикла продукции. Введ.2001-07-02. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.-28с.

30. Гранова В. В. Совершенствование управления ремонтным производством машиностроительного объединения / В. В. Гранова, Н. Н. Горинов. -Ижевск: Удмуртия, 1999. 147 с.

31. Григорович В.Г. Информационно-статистические методы в технологии машиностроения / В.Г. Григорович, В.Я. Кершенбаум, Д.А. Козочкин и др.-М.: Нефть и газ, 2000. 184с.

32. Григорович В.Г. Информационные методы в управлении качеством / В.Г. Григорович, С.В. Юдин, Н.О. Козлова, В.В, Шильдин. М.: Стандарты и качество, 2001. - 208с.

33. Громов Г. Р. Национальные информационные ресурсы: проблемы промышленной эксплуатации / Г. Р. Громов. М.: Наука, 1985. - 420 с.

34. Грувер М. САПР и автоматизация производства / М. Грувер / Пер. с англ. О. О. Белоусова и др.; под ред. Е. К. Масловского. М.: Мир, 1987. - 528 с.

35. Марка Д. Методология структурного анализа и проектирования / Марка Д., МакГоуэн К. / Пер. с англ. М.: Мир, 1993. - 240 с.

36. Диго С. М. Проектирование и использование баз данных / С. М. Диго. М.: Финансы и статистика, 1995. — 208 с.

37. Драгун JI. Н. Совершенствование управления экономикой ремонтного производства (теория и практика) / JI. Н. Драгун. — Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1985.-140 с.

38. Единая система планово-предупредительного ремонта и рациональной эксплуатации технологического оборудования машиностроительных предприятий. 6-е изд., перераб. - М.: «Машиностроение», 1967. — 592 с.

39. Иванов Б. С. Управление техническим обслуживанием машин / Б. С. Иванов. -М.: Машиностроение, 1978. 160 с.

40. Ивуть Р. Б. Совершенствование управления ремонтным производством на предприятиях машиностроения / Р. Б. Ивуть. Минск: Наука и техника, 1991.-247 с.

41. Инженерная и компьютерная графика / Э. Т. Романычева и др.. — М.: Высшая школа, 1996. 366 с.

42. Иноземцев А. Н. Надежность станков и станочных систем: учебное пособие / А. Н. Иноземцев, Н. И. Пасько. Тула: ТулГУ, 2002. - 182с.

43. Интегрированная информационная поддержка жизненного цикла машиностроительной продукции. Принципы. Технологии. Методы. Модели. — М.: ООО Издательский дом «МВМ», 2003. 264 с.

44. Информационная поддержка систем управления качеством изготовления машин / С.А. Васин, В.Ю. Анцев, А.Н. Иноземцев, Н.М. Пушкин; под общ. ред. С.А. Васина. Тула: ТулГУ, 2002. - 428с.

45. Искусственный интеллект: Применение в интегрированных производственных системах / Э. Кьюсиака и др.; пер. с англ. А. П. Фомина; под ред. А. И. Дащенко, Е. В. Левнера. -М.: Машиностроение, 1991. 544 с.

46. ИСО 10303-41-2000. Системы автоматизации производства и их интеграции. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41. Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий.

47. ИСО 10303-42-2003. Системы автоматизации производства и их интеграции. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть

48. Интегрированные обобщенные ресурсы. Представление геометрии и топологии.

49. ИСО 10303-43-2000. Системы автоматизации производства и их интеграции. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть

50. Интегрированные обобщенные ресурсы. Представление структур.

51. Калашнян А. Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии/ А. Н. Калашнян, Г. Н. Калянов. -М.: Финансы и статистика, 2003. — 256 с.

52. Кандзюба С. П. Delphi. Базы данных и приложения: эффективный самоучитель / С. П. Кандзюба, В. Н.Громов. М.: DiaSoft, 2005. - 576 с.

53. Карпов JI. Д. Совершенствование процессов технического обслуживания производства / JI. Д. Карпов. М.: Знание, 1998. — 63 с.

54. Касимов А. М. Совершенствование ремонтного производства на предприятии / А. М. Касимов. М.: Экономика, 1985. - 112 с.

55. Колегаев Р. Н. Экономическая оценка качества и оптимизация системы ремонта машин / Р. Н. Колегаев. М.: Машиностроение, 1980. - 239 с.

56. Компьютерные технологии обработки информации: учеб. пособие / Назаров С. В.и др.. М.: Финансы и статистика, 1995. - 248 с.

57. Крылова Г. Д. Зарубежный опыт управления качеством / Г. Д. Крылова. -М.: Изд-во стандартов, 1992. 140 с.

58. Кудрявцев Е. М. AutoLISP. Основы программирования в AutoCAD 2000 / Е. М. Кудрявцев. М.: ДМК, 2000. - 415 с.

59. Культин Н. Б. Основы программирования в Delphi 7 / Н. Б. Куль-тин. СПб.: БВХ-Петербург, 2006. - 608с.

60. Левин А. И. Конкурентоспособность продукции и ее количественная оценка / А. И. Левин, Е. В. Судов. М.: НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004. - 150 с.

61. Левин А. И. Методы и технологии управления конфигурацией сложных изделий / А. И. Левин, Е. В. Судов // Технологии приборостроения. -2003. -№1. с. 14-18.

62. Левицкий В. С. Машиностроительное черчение и автоматизация выполнения чертежей / В. С. Левицкий. М.: Высшая школа, 1998. - 442 с.

63. Липунцов Ю. П. Управление процессами. Методы управления предприятием с использованием информационных технологий / Ю. П. Липунцов. -М.: ДМК Пресс, 2003.-224 с.

64. Марголит Р. Б. Эксплуатация и наладка станков с программным управлением и промышленных роботов: учебное пособие для техникумов / Р. Б. Марголит. М.: Машиностроение, 1991. - 272 с.

65. Марка Д. А. Методология структурного анализа и проектирования / Д. А. Марка, К. Л. МакГоуэн; пер. с англ. М.: 1993. - 240 с.

66. Мауро Т.Де. Введение в семантику/ Т.Де Мауро; пер. с итал. Б. Нарумова. М.: Дом инт. Книги, 2000. - 240 с.

67. Машинная графика и автоматизация конструирования / Гардан и др.; пер. с фр. О. Н. Родинко; под ред. Ю.М. Баяковского. — М.: Мир, 1987. — 269 с.

68. Методология функционального моделирования IDEF0. Руководящий документ. М.: ИПК стандартов, 2000. - 75 с.

69. Непомилуев В. В. Технология виртуальной сборки способ автоматизации индивидуального подбора деталей / В. В. Непомилуев // Сборка в машиностроении, приборостроении. - 2000. - № 1. - С. 31-35.

70. Никифоров А.Д. Инженерные методы обеспечения качества в машиностроении. Учебное пособие/А.Д. Никифоров, В.В. Бойцов. М.: Издательство стандартов, 1987. - 384с.

71. Никифоров А. Д. Управление качеством: учеб. пособие для вузов / А. Д. Никифоров. М.: Дрофа, 2004. - 720 с.

72. Норенков И. П. Информационная поддержка наукоемких изделий. CALS-технологии / И. П. Норенков, П. К. Кузьмик М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002.-320 с.

73. Огвоздин В. Ю. Управление качеством. Основы теории и практики: учебное пособие / В. Ю. Огвоздин. — М.: Изд-во «Дело и сервис», 1999. 160 с.

74. Окрепилов В. В. Управление качеством / В. В. Окрепилов. 2-е изд., доп. и перераб. - М.: ОАО Изд-во «Экономика», 1998. - 639 с.

75. Орлов А. Б. К вопросу автоматизации синтеза трехмерных моделей на основе векторных файлов двумерных чертежей / А. Б. Орлов, Н. И. Ляпина (Гаева) // Наука — производство — технологии — экология. — Киров: изд-во Вят-ГТУ, 2001.-Т2-С. 31-33.

76. Орлов А. Б. Проблема создания системы автоматического перевода векторных файлов двумерных чертежей в трехмерные модели / А. Б. Орлов, Н. И. Ляпина (Гаева) // Современные проблемы радиоэлектроники. Красноярск: ИПЦ КГТУ, 2002. - С. 54-56.

77. Парамонов Ф. И. Моделирование производственных процессов / Ф. И. Парамонов. — М.: Машиностроение, 1986 200 с.

78. Петров А.В. Электронная эксплуатационная документация: технологии и программные средства разработки и сопровождения / А В Петров, И. Ю. Галин // САПР и Графика. 2002. - №11. - С. 10-12.

79. Полуянов В.Т. Технологическая модернизация МРС / В.Т. Полуянов. -М.: Машгиз, 1961. -368с.

80. Применение ИПИ-технологий в задачах обеспечения качества и конкурентоспособности продукции. Методические рекомендации. М.:НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2004. - 104 с.

81. Прогрессивные методы технического обслуживания и ремонта оборудования. // Материалы семинара. — М.: Знание, 1999. — 136 с.

82. Решетов Д.Н. Расчеты при модернизации станков / Д.Н. Решетов, В.В. Каминская, З.М. Левина. -М.: Машгиз, 1956. 160с.

83. Саати Т. Принятие решений: метод анализа иерархий / Пер. с англ. -М.: Радио и связь, 1993. 268с.

84. САПР изделий и технологических процессов в машиностроении / Р. А. Аллик и др.. Л.: Машиностроение, 1986. — 319 с.

85. Смирницкий Е. К. Повышение эффективности ремонтного производства / Е. К. Смирницкий, Р. 3. Акбердин. М.: Машиностроение, 1970. - 264 с.

86. Соломенцев Ю. М. Автоматизированное проектирование и производство в машиностроении / Ю.М. Соломенцев и др. М.: Машиностроение, 1986.-256 с.

87. Соломенцев Ю. М. Информационно-вычислительные системы в машиностроении. CALS-технологии / Ю. М. Соломенцев и др.. — М.: Наука, 2003.-292 с.

88. Судов Е.В. CALS-технологии или Информационная поддержка жизненного цикла изделия / Е. В. Судов // PCWeek/RE. 1998. - № 45. - С. 1315.

89. Судов Е.В. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России / Е. В. Судов и др.. М.: НИЦ CALS-технологий «Прикладная логистика», 2002. - 150 с.

90. Типовая система технического обслуживания и ремонта металло- и деревообрабатывающего оборудования. -М.: Машиностроение, 1988.-672 с.

91. Управление жизненным циклом продукции / А. Ф. Колчин и др.. -М.: Анахарсис, 2002. 304 с.

92. Управление эффективностью и качеством: Модульная программа: Пер. с англ. / Под ред. И. Прокопенко, К. Норта: В 2ч. 4.II - М.: Дело, 2001. -608 с.

93. Фаронов В. Программирование баз данных в Delphi 7. Учебный курс / В. Фаронов. СПб.: Питер, 2006. - 459 с.

94. Хаймер П. Inventor 4 против SolidWorks и Solid Edge / П. Хаймер // CAD/CAM/CAE observer. 2001 - №3 - С.32-35.

95. Хейфец A. JI. Инженерная компьютерная графика / A. JI. Хейфец. -Челябинск.: Изд-во ЮУрГУ, 2001.-105 с.

96. Хокс Б. Автоматизированное проектирование и производство / Б. Хокс; пер.с англ.Д.Е. Веденеева, Д.В.Волкова. -М.: Мир, 1991.-296 с.

97. Хорафас Д. Конструкторские базы данных / Д. Хорафас, С. Легг. — М.: Машиностроение, 1990. 224 с.

98. Хювенен Э. Мир Лиспа / Э. Хювенен, Й. Сеппянен.; пер. с финск. -М.: Наука, 1990.-236 с.

99. Цаленко М. Ш. Моделирование семантики в базах данных / М. Ш. Цаленко. -М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит., 1989. — 288 с.

100. Черемных С. В. Моделирование и анализ систем. IDEF-технологии: практикум / С. В Черемных, И. О. Семенов, В. С. Ручкин. М.: Финансы и статистика, 2003.-192 с.

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

102. Электронная информационная модель изделий судостроения на различных стадиях жизненного цикла / О. Галкина и др. // CADmaster. — 2005. -№1. —С.27-30.

103. Якобсон М.О. Единая система ППР и рациональная эксплуатация технологического и подъемно-транспортного оборудования на машиностроительном предприятии / М. О. Якобсон. М.: Машиностроение, 1997. - 591 с.

104. Яковлев А.И. Опыт модернизации МРС / А.И. Яковлев. — М.: ГОСИНТИ, 1967.-24с.

105. Яковлев В.Н. Ремонт оборудования машиностроительных заводов: справочное пособие / В. Н. Яковлев. М.: Гос. научно-технич. издательство, 1962.-290 с.

106. AutoCAD. Полезные рецепты. / Байбара В. А. и др.. М.: Радио и связь, 1994.-208 с.

107. Okino N. Object and Operation dualism for CAD/CAM architecture / N. Okino // Annals of the CIRP. 1983. - Vol. 34, N1. - P. 179-182.