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

Необходимость комплексной реализации всех компонентов содержания обучения и направленность дидактического процесса на всестороннее творческое саморазвитие личности обучающегося обусловливают следующие функции обучения: образовательную (вооружение слушателей системой специальных знаний, навыков и умений); воспитательную (формирование качеств личности будущего специалиста) и развивающую (развитие интеллектуальных и физических сил обучающихся). Все названные функции взаимосвязаны и взаимообусловлены. Образовательная функция среди них является базовой.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.С. Кольцов Е.Д. Федорков Е.И. Асташева

автоматизация диалогового выбора режущего инструмента на основе обработки кодов таблиц соответствия

Потребность в режущем инструменте колоссальна. По некоторым операциям обработки заготовки резанием стоимость инструмента составляет значительную часть стоимости операции.

Режущий инструмент обеспечивает внутренние связи процесса обработки. Качество и стойкость инструмента во многом определяют производительность и эффективность процесса обработки, а в некоторых случаях и вообще возможность получения деталей требуемых формы, качества и точности. Повышение качества и надёжности режущего инструмента способствуют повышению производительности обработки металлов резанием.

Задача назначения режущего инструмента (РИ) является важной задачей при проектировании перехода. Сложность назначения РИ вызвана, во-первых, большим разнообразием конфигурацией инструмента и его типоразмеров, а во-вторых, не полной формализацией задачи его назначения.

На выбор инструмента влияют форма и размеры обрабатываемого элемента, причем каждый вид инструмента рассчитан на определенный диапазон размеров элемента. Поэтому в алгоритме выбора вида РИ участвуют предельные размеры основного обрабатываемого элемента для каждого вида инструмента. Так как у каждого конструктивного элемента заготовки свой перечень основных размеров, то необходимо выбрать те параметры, которые в первую очередь влияют на выбор вида инструмента. Следовательно, в алгоритме необходимо использовать обозначение размера или код такого обозначения, по которому можно узнать, какой размер используется при выборе вида инструмента. При автоматизированном определении вида инструмента этот код используется для выделения основного размера из описания элемента для последующего анализа: находится ли значение основного размера в заданных пределах.

Выходной элемент может содержать следующие  параметры:

r_i,j = {nv, kv, sv, anv, mv }; (1)

где nv - номер вида РИ; kv - код вида РИ; sv - приоритет для вида РИ; anv - адрес набора данных с типоразмерами РИ; mv - полное наименование вида РИ.

Принятие решения интерпретируется как получение образа входного множества v1 относительно соответствия G_l,k :

MR₁ = G_l,k({v₁}). (2)

Множество MR₁ может содержать несколько решений:  MR₁ = {r_1,k}, k = 1,...,n_k. Из этого множества выбирают вид режущего инструмента с наибольшим приоритетом.

На основании реализации вышеизложенных концепций по выбору режущего инструмента был разработан программный комплекс автоматизированного диалогового выбора режущего инструмента, основной функцией которой является формирование списка рекомендуемого режущего инструмента.

Реализация программного комплекса проведена в среде Delphi 7.0, с использованием системы управления базами данных технологии «клиент-сервер» - MS SQL Server. Отличительной чертой программного комплекса является разветвленная структура SQL-запросов и организация взаимосвязи таблиц базы данных. Программный комплекс является логически и программно завершенной программой, удовлетворяющей основным требованиям разработки подобных систем.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.А. Пак

ФУНКЦИЯ ОДНОГО СЛУЧАЙНОГО АРГУМЕНТА И ЕЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ

Y называется функцией случайного аргумента Х в том случае, если каждому возможному значению случайной величины Х соответствует одно возможное значение случайной величины Y: .

Необходимо найти распределение функции Y по известному распределению аргумента Х. Рассмотрим несколько решений данной задачи.

Пусть аргумент Х— дискретная случайная величина.

1) если различным возможным значениям аргумента Х соответствуют различные возможные значения функции Y, то вероятности соответствующих значений Х и Y равны между собой.

Пример. Пусть дискретная случайная величина Х задана распределением:

Необходимо найти распределение функции .

Рассчитаем возможные значения случайной величины Y:

;

.

Тогда распределение случайной величины Y можно записать следующим образом:

2) если различным возможным значениям Х соответствуют значения Y, среди которых есть одинаковые значения, то вероятности повторяющихся значений Y необходимо суммировать.

Пример. Пусть дискретная случайная величина Х задана распределением:

Требуется найти распределение функции .

Вероятность возможного значения рассчитывается как сумма вероятностей несовместных событий Х = -5 и Х =5, т.е. 0,3+0,5= 0,8. Вероятность возможного значения равна 0,2. Тогда распределение случайной величины Y можно записать следующим образом:

Пусть аргумент Х— это непрерывная случайная величина. В том случае, если функция является дифференцируемой строго возрастающей или строго убывающей функцией, то дифференциальная функция случайной величины Y определяется по равенству:

Пример. Задана линейная функция Y =4X— 2. Аргумент X‚ является нормально распределенной непрерывной случайной величиной с математическим ожиданием, равным 3, и средним квадратическим отклонением, равным 0,3. Необходимо найти дифференциальную функцию случайной величины Y.

Рассчитаем математическое ожидание случайной величины .

Рассчитаем среднее квадратическое отклонение случайной величины Y: .

Тогда дифференциальную функцию случайной величины Y можно записать следующим образом: .

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

Г.В. Кафарена Е.И. Асташева

СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

Структура конструкторско-технологической подготовки производства включает в себя рад основных положения. Первым, и, на мой взгляд, наиболее важным элементом системы является точная и полная постановка задачи для производства. Это может быть как новая особая деталь, так и дополнительное программное средство, направленное на решение новой важной задачи.

Далее, после постановки задачи, процесс изготовления изделия (продукта) неизбежно будет просчитан с экономической точки зрения. Это сложные расчёты, которыми на предприятии, чаще всего, занимается целый отдел. Если изделие будет отвечать вложенным в него усилиям, т.е. будет окупаться за относительно небольшой срок, и, вообще, иметь должную для предприятия экономическую целесообразность и адекватность в конкретных условиях рынка, то дальнейшая работа предоставляется инженерам.

Инженер должен провести расчёты, в рамках ГОСТ установить параметры, определить способ изготовления, материал, проанализировать все поверхности и установить для каждой из них технологию обработки. Для этого инженер подбирает лишь те операции, которые могут быть выполнены на заводском оборудовании. Это очень важно, т.к. иногда изготовление детали будет гораздо дешевле на оборудовании стороннего предприятия. А покупка дорогостоящего оборудования не окупит цели нового проекта. Никогда не стоит забывать, что предприятие чрезвычайно заинтересовано в прибыли и многие проекты, нововведения делаются именно ради достижения денежной цели.

Подготовка технологической документации является сложной, но необходимой частью на пути реализации любого тех. процесса на предприятии. Технологическая документация включает все расчёты, чертежи, пояснительные записки, а также часть экономических расчётов.

На этом процесс конструкторско-технологической подготовки производства завершается. Необходимо подчеркнуть, что эта работа наиболее кропотлива, сложна, требует тщательней проработки и в цикле работ занимает большую часть времени.

В настоящее время предприятия стремятся автоматизировать данный процесс, т.к. в результате сокращается время на расчёт проектов. Шансы на ошибку уменьшаются практически до нуля, и время, которое ранее требовал процесс конструкторско-технологической подготовки производства, становится значительно меньше. Как следствие, очевидно, можно наблюдать сокращение времени на весь процесс производства изделия.

Для повышения эффективности производственного предприятия большое значение имеет взаимодействие конструкторов и технологов в процессе конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП). Сегодня задачу организации этого взаимодействия многие предприятия решают с помощью систем класса PDM (Product Data Management), или «систем управления данными об изделии». Использование данных систем позволяет уменьшить время согласования и снизить количество возвратов разработанных решений для дополнительной доработки. В то же время информация, полученная на этапе КТПП, например данные о потребности в материалах и покупных комплектующих на одно изделие, о потребности в оборудовании и др., используется для производственного планирования и управления. Поэтому для решения задач планирования производства и управления появляется необходимость в работе системы PDM совместно с бизнес-приложением ERP (Enterprise Resource Planning System) - системой планирования ресурсов предприятия. Совместная работа систем позволяет ускорить формирование спецификации по заказу, быстро рассчитать себестоимость и организовать оперативное отслеживание конструкторско-технологических изменений в изделиях. Следует отметить, что данные возможности особо актуальны и востребованы при позаказном производстве.

Автоматизация процесса конструкторско-технологической подготовки производства является важной задачей в сложившихся условиях рынка. Наиболее мобильные и подготовленные предприятия будут развиваться и процветать, а менее подготовленные к нововведениям фирмы неизбежно будут отставать от современных темпов развития и, наверняка, через достаточно небольшое время будут терять конкурентоспособность.

Литература:

1. Когаев В.П. Расчёты деталей машин и конструкций на прочность и долговечность. – М.:Машиностроение, 1985.-224 с.

2. Махутов Н.А. Экономика предприятия. – М.: Машиностроение, 1998. – 196 с.

3. Гусенков А.П. Детали машин. – М.: Машиностроение, 1972. – 412 с.

Воронежский государственный технический университет

УДК 681.3

А.В. Паринов, М.В. Махов

СОЗДАНИЕ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРОЦЕССОМ (ТП) ПРИ СОЗДАНИИ ДЕТАЛИ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ

Создание экспертной системы управления технологическим процессом (ТП) при создании детали сложной формы может значительно ускорить процесс разработки сложной системы управления ТП, повысить качество решения задачи и дать экономию ресурсов за счет эффективного распределения функций центрального управления и локальных измерительных и управляющих подсистем. Такой эффект достигается за счет открытости системы представления знаний об объекте управления, адаптивности системы к условиям функционирования, автоматической коррекции управляющих воздействий при изменении существенных параметров в процессе функционирования. ЭС на языке С++ позволяет переносить конкретные ЭС на различные типы операционных систем.

Кроме того, может быть обеспечена возможность работы в реальном масштабе времени, когда реакция системы на возмущения должна не превышать нескольких миллисекунд. В качестве ТП рассмотрим создание деталей сложной формы. В данном случае интеллектуальных робототехнических систем (ИРС) осуществляет управление технологическим процессом через систему управления высшего уровня, способную к самостоятельному функционированию и обеспечивающую выполнение всех основных функций по управлению сбором и анализом информации и принятию оперативных решений по ходу процесса на основе разрабатываемой ЭС.

В состав ИРС входит ряд локальных управляющих подсистем нижнего уровня, каждая из которых осуществляет управление одним из компонентов ТП по жесткому алгоритму в реальном времени. ЭС управления ТП, обеспечивает организацию сбора информации об управляемом процессе от локальных управляющих подсистем, управление режимами их функционирования и принятие оперативных управляющих решений на основе информации, поступившей от систем управления нижнего уровня. В общем случае управление ТП может осуществляться полностью автоматически.

Воронежский государственный технический университет

УДК.681.3

Д.Е. Пачевский

Виды контроля самостоятельной работы студентов

Эффективность СРС в значительной мере зависит от организации ее контроля со стороны преподавателя. В связи с этим цель контроля СРС - помочь студенту методически правильно, с минимальными затратами времени осваивать теоретический материал и приобретать навыки решения определенного класса задач по учебным дисциплинам. Кроме того, контроль, способствуя более правильному планированию, организации и проведению СРС кафедрой, поможет преподавателю.

Для достижения этой цели рекомендуются следующие виды контроля:

• предварительный; он должен помочь преподавателю определить уровень знаний студентов для проведения, например, лабораторных работ;

• текущий; предполагает систематическую проверку выполнения как индивидуальных заданий, так и текущих лабораторных работ, готовности к семинарским занятиям и т.п.;

• тематический; контроль усвоения студентами разделов учебной дисциплины, отдельных ее модулей;

• периодический; проведение так называемых контрольных недель, когда подводятся итоги обучения по всем дисциплинам одновременно;

• итоговый контроль представляет собой экзамен, хотя по некоторым учебным дисциплинам это может быть и зачет.

Формы контроля, как правило, зависят от конкретной учебной дисциплины, от ее содержания, объема часов на ее изучение, вида заданий для самостоятельной работы студентов, от опыта преподавателя и др. Контроль может быть устным, письменным, графическим, реферативным, программированным или тестовым.

По своему назначению контроль может быть корректирующим или констатирующим.

Корректирующий контроль проводится непосредственно при выполнении заданий по СРС и необходим для коррекции учебно-познавательной деятельности студентов. Он осуществляется преподавателем в виде собеседования или тестовой проверки и требует от преподавателя заблаговременной подготовки тестов и вопросов. Эффективным является использование средств вычислительной техники с применением специальных диалоговых программ, а также автоматизированных контрольно-обучающих систем (АКОС).

Констатирующий контроль СРС осуществляется по заранее составленным индивидуальным планам изучения разделов дисциплины и служит для оценки результатов завершенных этапов СРС. Разновидностью такого контроля является контроль по графикам хода выполнения определенного учебного задания. Он рекомендуется при выполнении семестровых заданий, курсовых работ и проектов, выпускных (дипломных) проектов и работ.

Особым видом контроля является самоконтроль - осознанное управление студентом своей познавательно-практической деятельностью. Его формами могут быть:

• первичное и повторное чтение с написанием основных тезисов прочитанного, с изображением по памяти расчетных схем, сил и т. д.;

• проверка теории практикой, умение найти самостоятельно подтверждающие теорию примеры.

Самоконтроль осуществляется студентом самостоятельно, по мере необходимости. Но можно рекомендовать заранее составленные преподавателем программированные вопросы, охватывающие поэтапно все разделы изучаемой дисциплины. Особенно эффективен самоконтроль при использовании технических средств обучения (ТСО) и средств вычислительной техники.