Материал: Комплексные решения для автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства. Федорков Е.Д., Чекменев А.Н

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Пак И.С. Малышева

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОЖИДАНИЕ И ДИСПЕРСИЯ ЧИСЛА ПОЯВЛЕНИЯ СОБЫТИЯ В НЕЗАВИСИМЫХ ИСПЫТАНИЯХ

Пусть осуществляется n независимых испытаний. В каждом из этих испытаний вероятность наступления события А постоянна и равна р. Необходимо определить среднее число события А в этих испытаниях.

Теорема. Математическое ожидание М(X) числа появлений события А в n независимых испытаниях равно произведению числа испытаний на вероятность появления события в каждом испытании.

Доказательство. Предположим, что случайная величина Х - это число появлений события А в n независимых испытаниях.

Общее число Х наступлений события А в проводимых испытаниях состоит из чисел наступлений события в отдельных испытаниях. В том случае, если - число наступлений события в первом испытании, - во втором, ..., - в n -ом, общее число наступлений события Х равно:

На основании четвертого свойства математического ожидания (математическое ожидание суммы двух случайных величин равно сумме математических ожиданий):

[1]

В правой части данного равенства каждое из слагаемых представляет собой математическое ожидание числа появления события в одном испытании, т.е: - это математическое ожидание числа появлений события в первом испытании, - во втором и т.д.

На основании того, что математическое ожидание числа наступлений события в одном испытании равно вероятности события, имеем

Если в правую часть равенства [1] подставить вместо каждого слагаемого р, получим:

что и требовалось доказать.

Пример. Вероятность попадания в цель при стрельбе из орудия равна р = 0,55. Найти математическое ожидание обще го числа попаданий, если произведено 20 выстрелов.

Рассматриваемые события являются независимыми, т.к. попадание при каждом выстреле не зависит от результатов других выстрелов. Следовательно, математическое ожидание общего числа попаданий при 20 выстрелах равно:

попаданий.

Пусть осуществляется n независимых испытаний. В каждом из этих испытаний вероятность наступления события - А постоянна и равна р. Необходимо определить дисперсию числа появлений события А в этих испытаниях.

Теорема. Дисперсия числа наступления события А в n независимых испытаниях, в каждом из которых вероятность р появления события постоянна, равна произведению числа испытаний на вероятности наступления и ненаступления события в одном испытании:

Пример. Пусть осуществляется 20 независимых испытаний. В каждом из этих испытаний вероятность р наступления события А равна 0,4. Необходимо рассчитать дисперсию случайной величины Х - числа появлений события А в этих испытаниях.

Дано: n=20, p=0,4.

Тогда вероятность ненаступления события А равна:

Отсюда дисперсия случайной величины Х равна:

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Р.Р. Попов Е.И. Асташева

Гибкие автоматизированные системы в производстве

Требования ускорения темпов социального и экономического развития нашей страны, скорейшего внедрения достижений науки и техники в производство привели к необходимости организационно-экономической перестройки в направлении создания более динамичных и интенсивных форм производства с учетом серийности выпуска продукции.

В связи с увеличением номенклатуры изготовляемой продукции и уменьшением жизненного цикла непрерывно совершенствуемых изделий возникла потребность в создании на основе научно-технических достижений таких форм производства, которые обеспечивают изготовление деталей небольшими партиями при сохранении производительности, качества и себестоимости, присущих автоматизированному крупносерийному производству. Необходимым условием создания таких гибких производственных систем является автоматизация всех этапов производственного процесса - начиная от проектирования изделия, включая подготовку производства и само изготовление, и кончая реализацией изделия в условиях изменения потребительского спроса.

Основой организации гибких автоматизированных систем следует считать перестройку программ управления оборудованием и технологическими процессами. Вначале получили развитие системы программного управления технологическими машинами и промышленными роботами, затем эти системы были переведены на управление от ЭВМ. Появились управляемые от ЭВМ автоматизированные склады со штабелерами, робокары и другие работающие по программе транспортные средства.

Применение микропроцессоров и микроЭВМ ускорило развитие систем программного управления, облегчило их встраивание в устройство управления и расширило функциональные возможности. Параллельно совершенствовались методы и средства автоматизированного проектирования объектов производства, подготовки последнего и систем управления им.

В дальнейшем эти составные элементы производственного процесса стали объединяться в общие совместно функционирующие автоматизированные системы.

Гибкость и оперативность проектирования изделий обеспечиваются широким применением ЭВМ с необходимыми внешними устройствами, включая дисплеи, графопостроители, чертежные автоматы и др.

При разработке технологических процессов с использованием средств вычислительной техники должны быть проанализированы возможные варианты и выбран оптимальный технологический процесс, так как автоматизировать имеет смысл лишь наилучшие технологии. При автоматизированном проектировании оснастки необходимо предусмотреть ее быстросменяемость, универсальность в пределах изготовления данной группы деталей, возможность автоматизации ее обслуживания.

Выбор технологической машины во многом определяется установленным оптимальным технологическим процессом (операцией). Выполняющая свою основную функцию - осуществление взаимодействия инструмента и заготовки - технологическая машина, кроме того, должна быть оснащена автоматизированной системой управления, регулирования и переналадки, обеспечивать быструю смену инструмента или иметь собственное устройство с набором сменяемого инструмента. Взаимосвязанные между собой элементы производственного процесса оснащаются иерархической системой управления со своим центром в виде ЭВМ соответствующего класса.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Е.Н. Кордюкова А.А. Пак

СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Системы автоматизации деловых процессов основываются на комплексном подходе к решению задач управления: в той или иной мере поддерживают реализацию всех основных функций управления: планирования, организации, активизации, координирования и контроля.

Система управления может быть разделена на управляющую и управляемую подсистемы. Управляющая подсистема занимается выработкой управленческих решений. Управляемая подсистема является исполнителем этих решений. Важный показатель эффективности взаимодействия управляющей и управляемой подсистем - обратная связь. Обратная связь - информация о результатах управленческого воздействия. Управляющая подсистема получает ее от управляемой в виде разнообразных отчетов (документированных и устных). Такая информация помогает оценить полученные результаты и служит основой для выработки новых решений, корректирующих или развивающих предыдущие.

Средства автоматизации управленческих процессов (на схеме средства workflow) служат интегрирующим средством при обеспечении взаимодействия управляющей и управляемой подсистемы, которое строится следующим образом.

Организация процесса производства приводит к формированию некоторых структур (организационной, производственной, структуры взаимоотношений и т. п.). Эти структуры вытекают из сущности и содержания деловых процессов. Они закладываются в модель делового процесса на этапе внедрения системы автоматизации, что проявляется в построении карты делового процесса, описывающего жесткую маршрутизацию, а также в назначении ролей, определении групп участников процесса и т.д. Таким образом, действующая система автоматизации деловых процессов поддерживает заданный способ функционирования аппарата управления.

Полученная при внедрении системы модель деловых процессов не является статичной. Предприятие может выжить и эффективно функционировать только в том случае, если будет чутко реагировать на преобразования внешней и внутренней среды. Эти изменения отражаются на организации деловых процессов внутри предприятия. В этом случае задачей системы автоматизации деловых процессов становится своевременное отображение происходящих изменений. При этом особое значение приобретает тот факт, что обновление системы не требует ее перепрограммирования. Изменения вносятся по ходу дела непосредственными пользователями системы, делая ее весьма чувствительной к нововведениям.

По результатам планирования строится план действий. В рамках активизации руководство формулирует поручения и распоряжения, призванные реализовать полученный план. С помощью системы автоматизации руководитель оформляет распоряжения в виде работ. При этом создается описание работы, включающее сроки ее начала, завершения и другие характеристики. Если выполнение работы требует ознакомления с тем или иным документом, представленным в электронной форме, то он может быть прикреплен к описанию работы и в дальнейшем будет передан пользователю. При параллельной маршрутизации работа может направляться сразу нескольким исполнителям.

Система автоматизации передает инициированные работы исполнителям согласно описанным характеристикам, соблюдая сроки передачи, вид маршрутизации и другие заданные условия. Исполнитель, получив задание, приступает к его выполнению. При этом он может сформировать новые работы, как части выполняемой, если ему даны такие полномочия, привлечь к исполнению работы дополнительных участников. При необходимости уточнения задания или оперативного согласования можно воспользоваться функцией системы аналогичной электронной почте, передав соответствующий запрос.

При переходе работы от одного участника к другому к ней могут добавляться новые данные. Такие данные появляются в системе двумя способами: непосредственно вводятся исполнителем в экранную форму, описывающую работу, или генерируются системой самостоятельно. Во втором случае имеются в виду данные о сроках прохождения работой очередного этапа, текущем статусе работы (инициирована, завершена, отложена), ее местонахождении и т.п. Система автоматизации делового процесса обеспечивает передачу такой информации в режиме реального времени, поддерживая оперативную обратную связь между инициатором работы и ее исполнителем. При этом устраняется возможность потери необходимых данных, значительно сокращается время их передачи по сравнению с бумажной технологией организации работ.

Полученная информация служит основой для выработки решений: по координации делового процесса и по результатам контроля. Новые решения вновь оформляются в виде работ, запускающих новую итерацию работы системы. Использование систем автоматизации деловых процессов позволяет значительно повысить уровень этих решений, благодаря своевременному информированию руководства о состоянии дел.

Функционирование автоматизированной системы позволяет создать и поддерживать четкую технологию жизнедеятельности всего аппарата управления. Оно способствует надлежащей организации работ, совершенствует обратные информационные связи, укрепляет трудовую дисциплину и повышает организационную культуру.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

И.С. Малышева Е.Н. Кордюкова

СУЩНОСТЬ И СОДЕРЖАНИЕ ПОНЯТИЯ ДИСТАНЦИОННОЕ ОБУЧЕНИЕ

Дистанционное обучение и дистанционное образование - новое явление в педагогике.

Дистанционное обучение - это целенаправленный процесс интерактивного взаимодействия обучающих и обучающихся между собой и со средствами обучения, инвариантный (индифферентный) к их  расположению в пространстве и времени, который реализуется  в специфической  дидактической системе.

В определение включено   в качестве системообразующего элемента понятие  дидактическая система, которая в данном случае включает 12 элементов и является их логическим развитием применительно к ДО, учитывая: современный уровень  развития педагогики как науки и практики; развитие научно-технического прогресса (особенно новых информационных технологий);  особенности социально-экономического и нормативно-правового состояния дел в  России.

Педагогическая дидактическая система в которой реализуется процесс ДО состоит из 12  элементов, которые названы как: (1)- цель, (2)- содержание, (3)- обучающие, (4)- обучаемые, (5)- методы обучения, (6)- информационно-образовательная подсистема (средства обучения), (7)- формы обучения, (8)- учебно-научная материальная подсистема, (9)- финансово-экономическая подсистема, (10)- нормативно-правовая подсистема, (11)-идентификационно-контрольная, (12)-маркетинговая.

Необходимо особо подчеркнуть, что особенность ДО, в частности,  не в том, что в нем  представление и  обмен учебной информацией осуществляется  исключительно с помощью средств новых информационных технологий (компьютеров, телекоммуникаций и др.). А в том, что при ДО, и это важно, меняется содержание всех элементов дидактической системы. Это положение  подтверждается теоретической и практической работой Лаборатории ДО РАО под руководством Е.С. Полат, а также  Международного центра ДО «ЛИНК», где утверждается, что ДО - это симбиоз  очного и заочного обучения, использующего  концепцию  проблемного обучения, индивидуального подхода, деловые игры и другие методы активного обучения. При ДО  обеспечивается высокоэффективное фундаментальное обучения без отрыва от производства при очень высокой доступности и  малой стоимости.

Как следствие проведенного анализа и логических рассуждений, приведем определение дистанционного образования,  отражающего взгляд автора на эту проблему.

Дистанционное образование - это система в которой реализуется процесс дистанционного обучения и  осуществляется индивидуумом достижение и подтверждение образовательного ценза.

Конечно, для полного и правильного  понимания сущности этого определения его необходимо приводить вместе с определением дистанционного обучения, приведенным выше.

Литература

1. Вдовюк В.И., Шабанов Г.А. Педагогика высшей школы:современые проблемы. -М: ВУ, 1996,   -68с.

2. Давыдов Н.А. Педагогика -М: ИЭП, 1997, -134с.

3. Дистанционное образование // Проблемы информатизации высшей школы. Бюллетень, 1995 г., № 3.

4. Домрачев В.Г. Дистанционное обучение: возможности и перспективы //  Высш. образ. в России, № 3, 1994 г.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, А.Е. Малкин

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧИВАЮЩЕЙ ТРЕБУЕМОЕ КАЧЕСТВО ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ДЕТАЛИ

Созданная автоматизированной системы качества представляет собой высокоэффективный инструмент инженера – технолога, которая избавляет его от многих рутинных операций вычисления, к тому предоставляя доступ к базе знаний более высококвалифицированных специалистов. Современные условия производства предъявляют к таким система ряд требований, одним из которых является способность принимать и обрабатывать входную информацию в удобном для человека виде.

Учитывая вышесказанное, была выявлена актуальность разработки данной системы.

К разрабатываемому программному средству предъявлялись следующие требования: быстрая обработка запроса и вывод результатов; гибкий интерфейс, который не требует перекомпиляции программы при изменении вводимых значений; максимальная простота интерфейса, интерфейс должен быть разработан в расчете на пользователя невысокой квалификации; возможность встраиваемости данного программного модуля в подсистему САП и системы более высокого уровня; невысокие требования к аппаратным средствам и программному обеспечению, которое требуется для работы программы; возможность сохранения полученных при помощи автономного модуля программы расчетных данных в виде специального типа файла; возможность просмотра сохраненных результатов; просмотр баз данных средствами рассматриваемого программного средства; оптимизация интерфейса с точки зрения эргономики; простота в установке и настройке программного средства

Вся система работает на анализе работы подсистемы и постоянных запросов к базе данных.

Особое внимание уделяется правильному и корректному проектированию с точки зрения технолога. Система к примеру не позволит проектировать производство детали, если для ее обработки выбран техпроцесс имеющий не оптимальную шероховатость поверхности .

Также система говорит пользователю, какие конкретно параметры некорректны и как они повлияют на дальнейшую работу.

Из вышеизложенных требований к проектирующей подсистеме можно сделать вывод о входных и выходных данных.

Входные данные:

-обрабатываемый материал;

-способ обработки заготовки;

-длина поверхности;

-ширина поверхности;

-высота поверхности;

-шероховатость;

-марка материала;

Выходные данные:

-допуск;

-предельный минимальный размер припуск;

- предельный максимальный размер припуск;

-допуск по переходам;

-расчетный размер;

-расчетный припуск;

-высота;

-требуемая шероховатость.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е. Пачевский

Сущность самостоятельной работы студентов

Учебный процесс предполагает два основных элемента:

• передача информации от обучающего к обучающемуся;

• усвоение информации.

Второй элемент учебного процесса – усвоение информации - тесным образом связан с самостоятельной работой студентов (СРС). Рассматривая методологическую сущность СРС, необходимо подходить к ней комплексно, учитывая все ее возможные аспекты.

Самостоятельная работа:

1) задания, характерные для периода производственной практики (стажировки), когда деятельность студентов носит самостоятельный, независимый от руководителя характер. Основной целью при этом является формирование профессиональной самостоятельности студентов;

2) форма организации теоретического обучения, сущность которой заключается в самостоятельной познавательной деятельности. Является одним из важнейших средств подготовки студентов к активной самообразовательной работе; осуществляется как в ходе аудиторных занятий, так и во внеурочное время. Распространены следующие формы внеурочной работы: работа с учебной и справочной литературой; выполнение заданий по циклам дисциплин; конкурсное выполнение заданий; изучение новой техники, технологии на базовых предприятиях, в лабораториях.