Розробка принципів та методів автоматизації проектування технологічних процесів корпусообробного виробництва

8. Григорян Т. Г. Концепция применения систем, основанных на знаниях, в проектировании технологических процессов верфи // Зб. наук. пр. – Миколаїв: УДМТУ, 2002. – № 3 (381). – С. 174-184.

9. Григорян Т. Г. Принятие решений при автоматизированном проектировании маршрутов изготовления деталей корпуса судна // Зб. наук. пр. – Миколаїв: УДМТУ, 2002. – № 4 (382). – С. 146-156.

10. Григорян Т. Г., Фатеев Н. В. Автоматизация проектирования технологических процессов судостроительного производства // Труды Междунар. конф. «Ресурсо- и энергосберегающие технологии в промышленности». – Том 1. – Киев: 1997. – С. 10.

 

Особисто здобувачем виконано наступне. У [1] на основі літературних джерел виконано аналіз інформації про СФЗ та запропоновано загальну схему системи проектування технологічних процесів. У [2] вибрано модель представлення знань для вирішення задач технологічного проектування. У [3] виконано аналіз переваг та недоліків найбільш розповсюджених моделей представлення знань з точки зору їх використання при автоматизації технологічного проектування. У [4] визначено принциповий підхід до моделювання виробничної системи в задачах проектування технологічних процесів, а також класифікацію масивів технологічної інформації про виробництво.

 

 

Григорян Т. Г. Розробка принципів та методів автоматизації проектування технологічних процесів корпусообробного виробництва. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 08. 04 – Технологія суднобудування та судноремонту. – Український державний морський технічний університет імені адмірала Макарова Міністерства освіти і науки України, Миколаїв, 2002.

Обґрунтовується необхідність розробки та впровадження систем автоматизованого проектування технологічних процесів верфі. Розроблені моделі процесів і об’єктів технологічного проектування корпусообробного виробництва. Створена концептуальна модель підсистеми проектування технологічних процесів виготовлення деталей корпусу судна, яка використовує апарат обробки формалізованих знань. Розроблені моделі процесів прийняття рішень при проектуванні маршрутів виготовлення деталей, які базуються на застосуванні продукційних систем і лінійного цілочислового програмування. Розроблені методи збереження та обробки даних та формалізованих знань про предметну область з використанням систем управління реляційними базами даних. Створена дослідницька підсистема проектування маршрутів виготовлення деталей. Розроблена концепція автоматизованого проектування технологічних процесів корпусообробного виробництва, яка передбачає використання апарату обробки формалізованих знань. Запропоновані принципи та методи є основою для подальших досліджень, спрямованих на автоматизацію проектування технологічних процесів інших видів виробництва верфі.

Ключові слова: технологічна підготовка виробництва, корпусообробне виробництво, технологічний процес, автоматизація проектування, система обробки формалізованих знань, база знань, реляційна база даних.

 

 

Григорян Т. Г. Разработка принципов и методов автоматизации проектирования технологических процессов корпусообрабатывающего производства. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05. 08. 04 – Технология судостроения и судоремонта. – Украинский государственный морской технический университет имени адмирала Макарова Министерства образования и науки Украины, Николаев, 2002.

Рассмотрены структура и содержание задач технологической подготовки судостроительного производства. Показано, что сложившаяся на судостроительных предприятиях организация технологического проектирования обусловлена отсутствием на рынке программных средств систем автоматизированного проектирования технологических процессов верфи и недостатком исследований в данной области. Проанализированы методы и средства автоматизированного проектирования технологических процессов. Обоснована целесообразность применения систем, использующих аппарат обработки формализованных знаний, в проектировании маршрутов изготовления деталей корпуса судна. Рассмотрена структура и принципы работы систем данного класса.

Построена информационная модель технологической подготовки корпусообрабатывающего производства, на основе которой с использованием методологии SADT созданы функциональные модели процессов автоматизированного технологического проектирования. Разработана модель подсистемы проектирования технологических процессов корпусообрабатывающего производства, использующей аппарат обработки формализованных знаний.

Предложены матричные модели объектов предметной области (детали, технологического процесса, оборудования), базирующиеся на теориях множеств, отношений и графов. Характер моделей позволяет эффективно хранить и обрабатывать информацию об объектах в среде реляционных баз данных. Разработаны диаграмма «сущность – связь» понятий предметной области и логическая модель базы данных.

Проанализированы распространенные модели представления формализованных знаний и сделан вывод о целесообразности применения при проектировании маршрутов изготовления деталей корпуса судна модели, сочетающей преимущества фреймового и продукционного подходов. Такая модель позволяет структурировать знания, организовать эффективный логический вывод, повысить продуктивность формирования и эксплуатации базы формализованных знаний технологами предприятий. Исходя из допущения о том, что любой факт о предметной области может быть описан состоянием существующего в ней объекта, разработана теоретико-множественная модель базы знаний подсистемы проектирования маршрутов изготовления деталей корпуса судна. При этом для хранения фреймов о детали, технологическом процессе и оборудовании используются три непересекающихся множества – классы, свойства и диапазоны значений. Для создания и эксплуатации продукций в процессе формирования базы знаний технолог задает отношение на данных множествах. Элементы получаемого при этом множества образуют условную или заключительную часть продукции. Предложено обрабатывать данные и знания о предметной области проектирования технологических процессов корпусообрабатывающего производства в среде реляционных баз данных. Разработаны методы хранения и алгоритмы обработки информации базы знаний средствами систем управления реляционными базами данных. В частности, предложено дополнительную информацию, необходимую для проектирования технологических процессов изготовления детали, определять с помощью триггеров.

Показано, что основу разработанных моделей процессов принятия решений при проектировании маршрутов изготовления деталей составляет применение продукционных систем и аппарата линейного целочисленного программирования. Продукционные системы обеспечивают формирование множества возможных маршрутов изготовления детали, а линейное программирование – выбор оптимального маршрута. Критериями выбора маршрута выступают себестоимость или продолжительность изготовления детали.

На основе выполненных исследований разработана концепция автоматизации проектирования технологических процессов корпусообрабатывающего производства, предполагающая применение систем, использующих аппарат обработки формализованных знаний, и систем управления реляционными базами данных.

Изложены преимущества внедрения подсистемы проектирования маршрутов изготовления деталей, такие, как повышение эффективности проектирования технологических процессов, повышение качества получаемых решений, повышение культуры труда технологов, накопление в формализованном виде знаний и опыта технологов-экспертов. Разработана подсистема проектирования маршрутов изготовления деталей корпуса судна с учетом требований ее интеграции в существующие автоматизированные системы технологической подготовки судостроительного производства. Результаты исследований и разработок подтверждены актами эксплуатации указанной подсистемы в ОАО НИИ «ЦЕНТР», на судостроительных предприятиях ОАО ФСК «Море» (г. Феодосия) и ГП «Завод имени 61 коммунара» (г. Николаев), а также актом внедрения предложенного подхода и подсистемы в учебный процесс в Украинском государственном морском техническом университете на кафедре технологии судостроения.

Ключевые слова: технологическая подготовка производства, корпусообрабатывающее производство, технологический процесс, автоматизация проектирования, система обработки формализованных знаний, база знаний, реляционная база данных.

 

 

Grigoryan T. G. The development of the principles and methods for plate production technological processes design. – Manuscript.

The Thesis for Candidate of Sciences degree by speciality 05. 08. 04 – Shipbuilding and Shiprepairing Technology. Ukrainian State Maritime Technical University named after admiral Makarov of The Ministry of Education and Science of Ukraine, Mykolayiv, 2002.

The advisability for the development and introduction of computer aided systems for shipyard technological processes design is substantiated. The models for processes and objects of plate production technology design has been developed. The conceptual model of knowledge-based subsystem for plate production technological processes design has been created. The production system and linear programming based model of decision-making processes concerning ship plates manufacturing principal technology design has been built. The methods for data and knowledge for a given subject domain storing and processing based on relational database management system have been invented. The research knowledge-based system for ship plates manufacturing principal technology design is created. The conception of knowledge-based computer aided design for plate production technological processes has been developed. The principles and methods form the bases for further research for shipyard's other productions technological processes design automation.

Keywords: technological preparation of production, plate production, technological process, design automation, knowledge-based system, knowledge base, relational database.