Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Повышение эффективности производства на основе моделирования, синтеза структуры и состава автоматизированных станочных систем

Диссертация: Повышение эффективности производства на основе моделирования, синтеза структуры и состава автоматизированных станочных систем
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Реализация работы. Разработанные модели и алгоритмы использованы в технических отчетах по научно-исследовательским работам, выполненным в ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет «Станкин». Структурный анализ автоматизированной станочной системы позволяет сформулировать рекомендации, обеспечивающие функциональную нагрузку отдельных элементов для достижения заданного… Читать ещё >

Повышение эффективности производства на основе моделирования, синтеза структуры и состава автоматизированных станочных систем (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • СПИСОК УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ
  • ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
    • 1. 1. Автоматизированные станочные системы как объект проектирования
    • 1. 2. Структура автоматизированной станочной системы
    • 1. 3. Неформальный алгоритм проектирования автоматизированной станочной системы
    • 1. 4. Цели и задачи исследования
  • ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАДАЧИ МОДЕЛИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ
    • 2. 1. Основные понятия и определения
    • 2. 2. Представление автоматизированных станочных систем в виде марковских цепей
      • 2. 2. 1. Автоматизированные станочные системы как дискретные марковские цепи
      • 2. 2. 2. Автоматизированные станочные системы как непрерывные марковские цепи
    • 2. 3. Алгоритмы моделирования автоматизированных станочных систем с помощью марковских цепей
    • 2. 4. Выводы по главе 2
  • ГЛАВА 3. СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ
    • 3. 1. Формализация задач анализа структур
    • 3. 2. Анализ структур автоматизированных станочных систем
    • 3. 3. Структурно-технологические характеристики
    • 3. 4. Количественные характеристики структуры
    • 3. 5. Задача декомпозиции структуры
    • 3. 6. Выводы по главе 3
  • ГЛАВА 4. СТРУКТУРНЫЙ СИНТЕЗ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СТАНОЧНЫХ СИСТЕМ
    • 4. 1. Постановка задачи синтеза
    • 4. 2. Критерии синтеза
    • 4. 3. Методы выбора структуры
    • 4. 4. Структурная оптимизация
    • 4. 5. Распределение технологических функций
    • 4. 6. Выбор комплекса технических средств
    • 4. 7. Выводы по главе 4

Актуальность работы. Интересы дальнейшего развития народного хозяйства нашей страны требует быстрого решения основных задач по интенсификации производства и повышению его эффективности, более полному и рациональному использованию промышленного потенциала, всемерной экономии всех видов ресурсов.

В настоящее время одним из главных условий технического прогресса является постоянное обновление выпускаемой продукции, а одним из главных требований к современному производству — обеспечение возможности освоения новой продукции при минимальных потерях и затратах.

При современных темпах развития науки и техники главное требование к высокопроизводительному и высокоэффективному производству сводится к следующему: производство должно быть готово и способно в любой момент безубыточно прекратить изготовление освоенной продукции и в короткий срок приступить к выпуску любой по количеству партии новых изделий.

Решить эти задачи на единой основе позволяет идея создания автоматизированных производств (АП). АП представляет собой организационно-техническую производственную систему, позволяющую в среднеи мелкосерийном многономенклатурном производстве в короткий срок и с минимальными затратами заменить выпускаемую продукцию на новую путем перестройки технологического процесса за счет управляющих программ.

АП обычно состоит из трех основных компонентов:

• автоматизированной системы управления производством;

• автоматизированных участков подготовки производства;

• автоматизированных производственных комплексов (автоматизированных станочных систем).

Таким образом, преследуя цель повышения эффективности функционирования многономенклатурного производства на основе моделирования и синтеза автоматизированных станочных систем (АСС), основными задачами исследования являются:

• исследование задачи моделирования АСС;

• структурный анализ АСС;

• структурный синтез АСС.

Объектом исследования диссертационной работы являются методы повышения эффективности функционирования автоматизированного производства.

Предметом исследования диссертационной работы являются алгоритмы моделирования и структурной оптимизации автоматизированных станочных систем.

Методы исследований. При решении задач, поставленных в работе, были использованы методы системного анализа и теории случайных процессов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующих положениях:

1. Установлены связи между структурой и составом автоматизированной станочной системы и вероятностями перехода АСС из одного состояния в другое.

2. Предложены математические модели АСС в виде дискретных и непрерывных марковских цепей.

3. Разработаны алгоритмы моделирования и структурной оптимизации АСС, распределения технологических функций и выбора комплекса технических средств.

4. Создано информационно-программное обеспечение для проектирования АСС.

Практическая ценность работы диссертационной работы заключается в разработке методики выбора структуры автоматизированной станочной системы и формулировке задачи выбора технических средств АСС.

Реализация работы. Разработанные модели и алгоритмы использованы в технических отчетах по научно-исследовательским работам, выполненным в ФГБОУ ВПО «Московский государственный технологический университет «Станкин».

Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались на:

• заседаниях кафедры «Автоматизированные системы обработки информации и управления» ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин»;

• XIV Научной конференции МГТУ «Станкин» и «Учебно-научного центра математического моделирования МГТУ „Станкин“ — ИММ РАН» по математическому моделированию и информатике (Москва, ФГБОУ ВПО МГТУ «Станкин», 2011);

• Всероссийской молодежной конференции «Инновационные технологии в машиностроении» / Всероссийской научно-образовательной конференции «Машиностроение — традиции и инновации» (Москва, МГТУ «Станкин», 2011);

• I Всероссийском конгрессе молодых ученых (Санкт-Петербург, НИУ ИТМО, 2012).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, входящих в Перечень ведущих периодических изданий ВАК Министерства образования и науки РФ и 2 публикации в трудах всероссийских конференций.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав и списка литературы. Основной текст диссертации содержит 184 страницы машинописного текста, включает 14 рисунков и 2 таблицы.

Список литературы

состоит из 83 наименований.

Общие выводы и результаты работы.

В результате проведенных исследований получены следующие новые научные и практические результаты:

1. В диссертации решена задача, имеющая существенное значение для машиностроения и заключающаяся в повышении эффективности автоматизированного производства.

2. Установлены связи между структурой и составом автоматизированной станочной системы и вероятностями ее переходов из одного состояния в другое.

3.На основе установленных связей предложены математические модели автоматизированных станочных систем (АСС) в виде дискретных и непрерывных марковских цепей.

4. Разработаны алгоритмы моделирования, позволяющие определить вероятности перехода автоматизированной станочной системы из одного состояния в другое.

5. Структурный анализ автоматизированной станочной системы позволяет сформулировать рекомендации, обеспечивающие функциональную нагрузку отдельных элементов для достижения заданного качества функционирования АСС.

6. Поставлена и решена задача структурной оптимизации автоматизированной станочной системы.

7. Сформулирована задача выбора технических средств автоматизированной станочной системы как задача целочисленного программирования.

Показать весь текст

Список литературы

  1. В.И. Автоматизация проектирования технологических процессов. Учебное пособие. Брянск.: изд. БИТМа, 1984. — 84с.
  2. Автоматизированное проектирование средств и систем управления Электронный ресурс.: Курс лекций / Е. Е. Носкова, Д. В. Капулин, Ю. В. Краснобаев, C.B. Ченцов. Электрон, дан. (4 Мб). -Красноярск: ИПК СФУ, 2009.
  3. Автоматизированные системы технологической подготовки производства в машиностроении / Под ред. Г. К. Горанского. М.: Машиностроение, 1976.
  4. Автоматизированные системы управления предприятием /
  5. A.B. Зеленков, М. А. Латкин, М. М. Митрахович. Учеб. пособие. -Харьков: Нац. аэрокосмический ун-т «Харьк. авиац. ин-т», 2002. — 45 с.
  6. Автоматизированные системы управления предприятием и объединениями: Разработка, внедрение, развитие. / H.A. Саломатин,
  7. B.И. Дудорин, А. И. Ларионов и др.- под ред. H.A. Саломатина. М.: Экономика, 1985.
  8. B.C. Системный анализ в управлении: учеб. пособие. / B.C. Анфилатов, A.A. Емельянов, A.A. Кукушкин- под ред. A.A. Емельянова. М.: Финансы и статистика, 2002. — 638 с.
  9. В.В. Теоретические основы автоматизированного управления. / В. В. Балагин. М.: Машиностроение, 1991. — 154 с.
  10. БаублисА.Б. Стохастическое моделирование АСУ машиностроительного предприятия. М.: Машиностроение, 1984.- 365 с.
  11. М.Х. Гибкие производственные системы. Организационно-экономические аспекты. / М. Х. Блехерман. М.: Экономика, 1988. -221 с.
  12. C.JI. Оптимальное моделирование технологических связей: Учеб. пособие / C. J1. Блюмин, А. К. Погодаев, В. В. Барышев. -Липецк: ЛипПИ, 1993. 68 с.
  13. Г. Н. Теория систем и системный анализ: учеб пособие / Г. Н. Бояркин, О. Г. Шевелева. Омск: Изд-во ОмГТУ, 2008. — 76 с.
  14. БункинВ.А., Курицкий Б. А., Сокуренко Ю. А. Решение задач оптимизации в управлении машиностроительным производством. -Л.: Машиностроение, 1976. 232 с.
  15. Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. 7-е изд. стер. -М.: Высш. шк., 2001. — 575 е.: ил.
  16. И. К. Загоруйко Е.А. Исследование операций: Учеб. для вузов/Под ред. B.C. Зарубина, А. П. Крищенко. М.: Изд-во МГТУ им. Баумана, 2000. — 436 с. (Сер. Математика в техническом университете- Вып. XX).
  17. В.Н., Денисов A.A. Основы теории систем и системного анализа: Учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Системный анализ и управление». Изд. 2-е перераб. и доп. СПб: Изд-во СПбГТУ, 2001.-512 с.
  18. Г. Теория систем. М.: Советское радио, 1978.
  19. A.M. Логистика: Учебник для высших и средних специальных учебных заведений. 2-е изд. — М.: Информационно-внедренческий центр «Маркетинг», 1999. — 228 с.
  20. К., Сарсон Т. Системный структурный анализ: средства и методы. М.: «Эйтекс», 1992.
  21. .В. Курс теории вероятностей: Учебник. Изд. 8-е, испр. и доп. М.: Едиториал УРСС, 2005. — 448 с (Классический университетский учебник).
  22. А.Ф., Соломенцев Ю. М. Применимость реберных замещений в классе комбинаторных задач на графах. Доклады АН, 1994, Т. 337, № 2, С. 151−153.
  23. ГОСТ 234.003−90 Автоматизированные системы. Термины и определения. М.: Издательство стандартов, 1990.
  24. ГОСТ 34.601−90 Автоматизированные системы. Стадии создания. -М.: Издательство стандартов, 1990.
  25. ГОСТ 34.602−89 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание системы. М.: Издательство стандартов, 1989.
  26. Д. Линейное программирование, его применения и обобщения. М., Прогресс, 1966. — 600 с.
  27. A.A., Колесников Д. Н. Теория больших систем управления: Учебное пособие для вузов. JL: Энергоиздат, Ленингр. Отд-ние, 1982.-288 е., ил.
  28. Дёч Г. Руководство к практическому применению преобразования Лапласа и Z-преобразования (Серия «Физико-математическая библиотека инженера»). М., Изд-во «Наука», 1971 г., 288 стр. с ил.
  29. В.А. Автоматизация проектирования предприятий. Л.: Машиностроение, Ленингр. отд-ние, 1983. — 327 е., ил.
  30. Л.И. Информационные технологии в проектировании и производстве / Л. И. Зильбербург, В. И. Молочник, Е. И. Яблочников. -СПб.: Политехника, 2008. 304 с.
  31. A.A. Основы теории графов. М.: Наука, 1987. — 384 с.
  32. Интегрированные автоматизированные системы управления в машиностроении./ Под ред. Газматова Х. Г. М.: ВНИИТЭМП, 1988, — 124 с.
  33. Информационные технологии в промышленности и экономике: Сб. научных трудов ИКТИ РАН. Вып. № 3 / Под ред. Ю. М. Соломенцева. М.: Янус-К, 2001.- 176 с.
  34. О.М. Моделирование гибких производственных систем / О. М. Калин, C. J1. Ямпольский, JI.B. Песков. Киев: Тэхника, 1991. -178 е.: ил.
  35. КаляновГ.Н. Консалтинг при автоматизации предприятий. М.: СИНТЕГ, 1997.-316 с.
  36. Г. Н. Методы и средства системного структурного анализа и проектирования // М.: НИВЦ МГУ, Препринт, 1996. 59 с.
  37. К., Ламберсон JI. Надежность и проектирование систем. Пер. с англ. М.: Мир, 1980. — 353с.
  38. М.Я., Сухов Ю. М. Вероятность и статистика в примерах и задачах. T. II: Марковские цепи как отправная точка теории случайных процессов и их приложения. М.: МЦНМО, 2009. 295 е.: ил.
  39. М., Стюарт А. Теория распределений. М.: Наука, 1986.
  40. В., Клиланд Д. Системный анализ и целевое управление. Пер. с англ. М.: Советское радио, 1974. — 280 с. с ил.
  41. И.К., Машурцев В. А. Информационные технологии в управлении. М: ИНФРА-М, 2001. — 158 с.
  42. A.B. Основы совершенствования системы управления машиностроительным предприятием. / A.B. Костров, С. А. Морев. Владимир: Демиург, 2003. 287 с.
  43. Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978.-429 с.
  44. Л.Ю. Структурный и параметрический синтез гибких производственных систем / Л. Ю. Лищинский. М.: Машиностроение, 1990. — 312 е.: ил.
  45. П.Г., ШаламовА.В. Сквозное автоматизированное проектирование в CAD/CAM системах: Учебное пособие. -Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2002. 83 с.
  46. И.М. Системные принципы создания гибких автоматизированных производств. М.: Высшая школа, 1986. 176 с. (Робототехника и гибкие автоматизированные производства. Кн.1).
  47. A.C., Мухин В. И. Исследование систем управления: Учебник для вузов. М.: ГУ, 2002. — 400 с.
  48. Д., МакГоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования: Пер. с англ. М.: МетаТехнология, 1993. — 240 с.
  49. Н.Г. Системное проектирование гибких производственных систем. М.: НИИмаш, 1984. 54 с.
  50. Н.Г. Системное проектирование гибких автоматизированных технологических комплектов в машиностроении / Методические рекомендации. Владимир: ВПИ, 1988 -96 с.
  51. К. Применение теории систем к проблемам управления. -М.: Мир, 1981.- 184 с.
  52. A.A. Математические модели управления производством. М.: Наука, 1975. — 616 с.
  53. P.M. Оценка эффективности промышленного производства: Методы и показатели. / P.M. Петухов. М.: Экономика, 1994. 290 с.
  54. К.В. Разработка математического и программного обеспечения для моделирования стохастических систем в условиях автоматизированного производства //Диссертация на соискание уч. степени канд. техн. наук. М.: МГТУ «Станкин», 1997.
  55. М.В. Оперативное управление промышленным производством. Мн.: Беласусь, 1985. — 127 с.
  56. Дж. Производственные системы. Планирование, анализ, контроль. М.: Прогресс, 1972. — 340 с.
  57. Роботизированные производственные комплексы / Под ред. Попова Е. И. М.: Машиностроение, 1987 — 272 с.
  58. СвамиМ., Тхуласираман К. Графы, сети и алгоритмы. М.: Мир, 1984.-456 с.
  59. Системное проектирование интегрированных АСУ ГПС машиностроения. / Ю. М. Соломенцев, В. А. Исаченко, В. Я. Полыскалин и др.- Под общ. ред. Ю. М. Соломенцева и др. М: Машиностроение, 1988. -410 с.
  60. Системы управления гибким автоматизированным производством: Учеб. пособие / Под общ. ред. д-ра техн. наук, проф. А. А. Краснопрошиной. К.: Вища шк. Головное изд-во, 1987, 383 с.
  61. Ю.М., ДиденкоВ.П., Митрофанов В. Г., Прохоров А. Ф. Основы построения систем автоматизированного проектирования гибких производств. М.: Высш. шк., 1986. — 175 с.
  62. Ю.М., Митрофанов В. Г., Павлов В. В., Рыбаков Л. В. Информационно-вычислительные системы в машиностроении САГ^-технологии. М.: Наука, 2003. — 292 с.
  63. Ю.М., Павлов В. В. Моделирование технологической среды машиностроения. М.: Станкин, 1994. — 104 с.
  64. Ю.М., Сосонкин В. Л. Управление гибкими производственными системами. М.: Машиностроение, 1988. — 352 с.
  65. Ю.М., Фролов Е. Б. Математическая модель участка гибкой производственной системы. // Проблемы управления и теории информации, № 2, 1988. С. 53−71.
  66. X. Введение в исследование операций. М.: Мир, 1975. Т. 1−2.
  67. М.А. Экономико-математические методы (исследование операций). Изд. 2, испр. и доп. Кемерово, 2000. — 177 с.
  68. В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Том 1.- М.: Мир, 1964.-498 с.
  69. Фундаментальные физико-математические проблемы и моделирование технико-технологических систем: Сб. научных трудов./ под ред. JI.A. Уваровой. М.: Станкин, 2000. — 264 с.
  70. Харари Фрэнк. Теория графов / Пер. с англ. и предисл.
  71. B.П. Козырева. Под ред. Г. П. Гаврилова. Изд. 2-е. М.: Едиториал УРСС, 2003.-296 с.
  72. А.Н. Введение в управление проектированием механических систем: Учебное пособие Белгород, 1999. — 372 с.
  73. В.Д. Системно-структурное моделирование и автоматизация проектирования технологических процессов. Минск.: Наука и техника, 1989 264 с.
  74. Е.А. Выбор технических средств автоматизированных станочных систем // Вестник МГТУ «Станкин». 2011. № 4, том 1 (16).1. C. 79−82.
  75. Е.А. Моделирование автоматизированной станочной системы // Вестник СамГТУ. 2011. № 2 (30). С. 147−151.
  76. Е.А. Структурный анализ автоматизированных станочных систем // Вестник МГТУ «Станкин». 2011. № 3 (15). С. 87−91.
  77. В.Ю. Надежность технических систем : учебник для студ. высш. учеб. заведений / В. Ю. Шишмарев. М.: Издательский центр «Академия», 2010. — 304 с.
  78. Gane С. Computer Aided Software Engineering: the Methodologies. -N.J.: Prentice Hall, 1990.
  79. Johnson Richard A. et al. Systems Theory and Management. -«Management Science», January, 1964.
  80. Lewis T.G. CASE: Computer- Aided Software Engineering. N.Y.: Van Nostrand Reinhold, 1991.
  81. Martin J. Information Engineering. N.J.: Prentice Hall, 1990.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!