Моделирование и оптимизация технологических процессов

Энгельсский технологический институт (филиал) ФГБОУ ВПО СГТУ имени

кафедра “Технология и конструирование швейных изделий”

РАБОЧАЯ ПРОГРАММА

по дисциплине ОПД. Ф.08

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

для специальности 260901.65 “Технология швейных изделий”

заочной формы обучения

Курс Семестр Лекции Лабораторные занятия Практические занятия Самостоятельная работа Всего аудиторных Всего

4,5 8,9 6 нет 4 90 10 100

Курсовая работа Курсовой проект Расчетно-графическая работа Контрольная работа Экзамен Зачет

нет нет нет 9 сем. 9 сем. нет

Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры

« 04 » августа 2012 год, протокол №1

Зав. кафедрой, доц. ________________

Рабочая программа утверждена на заседании УМКС

« 11 » сентября 2012 год, протокол № 1

Председатель УМКС, доц. __________

Энгельс 2012

1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе

1.1.  Цель преподавания дисциплины

Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования рациональных технологических процессов изготовления швейных изделий и раскроя материалов.

Целью преподавания дисциплины является изучение вопросов системно-структурного анализа технологических процессов изготовления швейных изделий и раскроя материалов, способов формализации информации о технологических процессах, принципов моделирования и способов их реализации применительно к использованию вычислительной техники.

1.2. Задачи изучения дисциплины

Основными задачами курса являются освещение принципов и методов моделирования основных технологических процессов в швейном производстве, обеспечивающих высокую производительность труда инженеров-технологов и качество технологической подготовки производства.

Дисциплина «Моделирование и оптимизация технологических процессов» является одним из основных специальных предметов для специальности 260901 «Технология швейных изделий», определяющих профиль инженера-технолога швейного производства.

1.3. Перечень дисциплин, освоение которых студентам необходимо для усвоения данной дисциплины

В программе курса моделирования и оптимизации технологических процессов используются знания, полученные студентами при изучении основных разделов дисциплин: материаловедения в производстве изделий легкой промышленности, конструирования одежды, оборудования швейного производства и основ проектирования оборудования, технологии швейных изделий и др.

2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине

Студент должен знать: состояние и перспективы развития швейной промышленности и смежных отраслей, основы технологии одежды, производственный процесс изготовления швейных изделий, технологические процессы подготовки производства и раскроя материалов швейных изделий, организационно – технологическую и транспортно-технологическую структуры швейного потока, перспективные направления совершенствования проектирования технологических процессов с использованием ЭВМ.

Студент должен уметь: использовать знания общеинженерных наук при изучении основ проектирования технологических процессов швейного производства; владеть рациональными приемами поиска, хранения и использования научно – технической информации; определять рациональную мощность потоков, производить подбор моделей изделий для изготовления в потоке, проектировать структуру потока и его планировочные решения в соответствии с современными достижениями науки, с применением математических методов и вычислительной техники.

3. Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и

видам занятий

Таблица 1

№ модуля	№ недели	№ темы	Наименование темы	Часы
Все-го	Лек-ции	Лаб. раб.	Пр. раб.	СРС
1	2	3	4	5	6	7	8	9
8 семестр лекций 6 ч., 9семестр практических занятий 4 ч.
1	1	1	Введение. Характеристика технологического процесса как системы.	9	--		--	9
	3	2	Характеристика объектов моделирования	15	2		4	9
	5	3	Моделирование системы проектирования технологических процессов изготовления швейных изделий	20	--		--	20
	7, 9	4	Моделирование внешней структуры технологического процесса изготовления швейного изделия	2	2		--	--
2	9, 11	5	Моделирование конструктивных и технологических решений КТМ	9	2		--	7
	11, 13	6	Анализ способов оптимизации технологических процессов	10	--		--	10
	13,15	7	Методы оптимизации технологических процессов швейного производства	10	--		--	10
	15, 17	8	Основы построения системы автоматизированного проектирования технологических процессов	25	--		--	25
		Итого	100	6		4	90

4. Содержание лекционного курса

Таблица 2

№ темы	Всего часов	№ лекции	Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
1	2	3	4
8 семестр лекций 6 ч., практических занятий 4 ч.
2	2	1	Характеристика объектов моделирования 1.  Построение ориентированного графа технологического процесса. 2.  Взаимосвязь элементов структуры ТПШИ.
4	2	2	Моделирование внешней структуры технологического процесса изготовления швейного изделия 1.  Проектирование внешней структуры ТПШИ. Правила деления граф-модели. 2.  Построение конструктивного графа.
5	2	3	Моделирование конструктивных и технологических решений КТМ. 1.Технологическое решение КТМ. 2. Конструктивное решение КТМ.
Ито-го	6

5. Перечень практических работ

Таблица 3

№ темы	Всего часов	№ работы	Наименование практического занятия. Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии.
1	2	3	4
2	4	1	Изучение способов задания исходной информации о внешнем виде и конструкции изделия для технологических процессов его изготовления. Проведение анализа существующих способов задания инфор-мации о внешнем виде и конструкции изделия. Изучение способов членения конструкции изделия как системы. Пред-ставление сведений о конструкции изделия и ее элементах в формальном виде, построение граф-модели конструктивных решений деталей кроя, частей изделия и конструкции в целом. Освоение способов формирования параметрической информации о конструктивных элементах изделия.
Ито-го	4

6. Перечень лабораторных работ

Лабораторные работы по дисциплине не предусмотрены.

7. Задания для самостоятельной работы студентов

Таблица 4

№ темы	Всего часов	Вопросы для самостоятельной работы студентов	Литература
1	2	3	4
1	9	Методы и модели, понятия и определения технологического процесса швейного производства (ТПШИ). Необходимость системного исследования процессов и объектов в швейном производстве.	1, 3
2	9	Системно-структурный анализ технологических процессов раскроя материалов в швейном производстве.	1, 2, 4, 5
3	20	Структурная схема кодирования швейных изделий. Элементы технологического процесса швейного производства. Моделирование обобщенных отношений различных технологических процессов раскроя швейных материалов.	1, 2, 6
5	7	Нормативно-справочная информация для проектирования технологических процессов.	1, 2
6,7	20	Параметрическая оптимизация. Структурная оптимизация. Анализ способов оптимизации, выбор критериев оптимизации. Расчет характеристик ТПШИ для его оптимизации. Структура процесса оптимизации расчетных ТПШИ	1, 2, 4, 5
8	25	Автоматизация процесса проектирования ТП. Моделирование технологических процессов раскроя швейных материалов. Автоматизация процесса проектирования технологических процессов раскроя швейных материалов.	1, 7
итого	90

8. Курсовой проект.

Курсовой проект по дисциплине не предусмотрен.

9. Курсовая работа.

Курсовая работа по дисциплине не предусмотрена.

10.Расчетно-графическая работа.

Расчетно-графическая работа не предусмотрена.

11. Контрольная работа.

В процессе изучения дисциплины студенты выполняют 1 контрольную работу. Тематика вопросов контрольной работы может опережать тематику прослушанных лекций с целью самостоятельного изучения студентами несложных тем курса. В период сессии студенты слушают установочные и обзорные лекции по наиболее важным разделам, получают задания для выполнения контрольной работы.

Заданием контрольной работы предусматривается изучение характеристик объектов моделирования, вопросов моделирования системы проектирования и оптимизации технологических процессов изготовления швейных изделий.

Контрольная работа включает в себя 3 вопроса и выполняется студентами в зависимости от варианта, который определяется по последней цифре зачетной книжки.

Вопросы к контрольной работе 5 курс з/о

Вариант №1

1.  Функция технологического процесса изготовления швейных изделий.

2.  Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки конструкции изделия (деталь кроя, простые сборочные единицы, сборочный комплекс). Определения и примеры их образования.

3.  Суть двухэтапного метода оптимизации.

Вариант №2

1.  Структура технологического процесса ТПШИ.

2.  Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки конструкции изделия (деталь изделия, простые и сложные сборочные единицы). Определения и примеры их образования.

3.  Привести структурную модель оптимизации ТПШИ.

Вариант №3

1.  Набор характеристик ТПШИ.

2.  Классификация основных конструктивных состояний предметов труда (ДК, СЕ, ПСЕ, ССЕ).

3.  Описать этапы процесса оптимизации ТПШИ.

Вариант №4

1.  Связи технологического процесса изготовления швейного изделия с внешней средой.

2.  Понятие сборочный комплекс изделия.

3.  Перечислите принципы создания системы автоматизированного проектирования технологических процессов.

Вариант №5

1.  Внутренние и внешние характеристики технологических процессов изготовления швейных изделий, их характеристика.

2.  Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ.

3.  Состав системы автоматизированного проектирования технологических процессов и его характеристика.

Вариант №6

1.  Построение ориентированного графа технологического процесса.

2.  Этапы процесса моделирования внешней структуры ТПШИ и принципы ее проектирования.

3.  Методическое, лингвистическое и математическое обеспечение САПР.

Вариант №7

1.  Взаимосвязь элементов структуры технологических процессов изготовления швейных изделий.

2.  Правила построения и деления граф-модели конструкции изделия.

3.  Раскройте принципы многокритериальной оптимизации.

Вариант №8

1.  Понятия БЛОК и ЭТАП техпроцесса изготовления швейного изделия.

2.  Конструктивное решение конструктивно-технологического модуля. Состав, характеристика составных частей.

3.  Разновидности видов оптимизации ТПШИ.

Вариант №9

1.  Определение центра симметрии и центра компоновки конструкции.

2.  Иерархическая схема членения технологического процесса изготовления швейного изделия.

3.  Технологическое решение конструктивно-технологического модуля. Состав, характеристика составных частей.

Вариант №10

1.  Построение конструктивного графа.

2.  Процесс преобразования конструктивного графа в граф внешней структуры ТПШИ (на примере).

3.  Перечислите классы итеративных методов оптимизации.

12. Экзаменационные вопросы.

4.  Цели моделирования и оптимизации технологических процессов изготовления швейных изделий (ТПШИ).

5.  Функция технологического процесса изготовления швейных изделий.

6.  Структура технологического процесса ТПШИ.

7.  Набор характеристик ТПШИ.

8.  Связи технологического процесса изготовления швейного изделия с внешней средой.

9.  Внутренние и внешние характеристики технологических процессов изготовления швейных изделий, их характеристика.

10.  Обоснование выбора рационального варианта проектирования технологического процесса.

11.  Построение ориентированного графа технологического процесса.

12.  Взаимосвязь элементов структуры технологических процессов изготовления швейных изделий.

13.  Понятия БЛОК и ЭТАП техпроцесса изготовления швейного изделия.

14.  Иерархическая схема членения технологического процесса изготовления швейного изделия.

15.  Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки конструкции изделия (деталь кроя, простые сборочные единицы, сборочный комплекс). Определения и примеры их образования.

16.  Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки конструкции изделия (деталь изделия, простые и сложные сборочные единицы). Определения и примеры их образования.

17.  Классификация основных конструктивных состояний предметов труда (ДК, СЕ, ПСЕ, ССЕ).

18.  Понятие сборочный комплекс изделия.

19.  Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ.

20.  Этапы процесса моделирования внешней структуры ТПШИ и принципы ее проектирования.

21.  Типы и подтипы конструктивных элементов. Полный код конструктивного элемента.

22.  Правила кодирования конструктивных элементов. Процесс формирования граф-модели на деталь (с примером).

23.  Определение центра симметрии и центра компоновки конструкции.

24.  Правила построения граф-модели конструкции изделия.

25.  Процесс преобразования конструктивного графа в граф внешней структуры ТПШИ (на примере).

26.  Правила деления граф-модели конструкции изделия.

27.  Построение конструктивного графа.

28.  Технологическое решение конструктивно-технологического модуля. Состав, характеристика составных частей.

29.  Конструктивное решение конструктивно-технологического модуля. Состав, характеристика составных частей.

30.  Технологическая карта формирования конструктивного решения КТМ, привести пример.

31.  Разновидности видов оптимизации ТПШИ.

32.  Перечислите классы итеративных методов оптимизации.

33.  Раскройте принципы многокритериальной оптимизации.

34.  Суть двухэтапного метода оптимизации.

35.  Понятие «оператор контроля».

36.  Привести структурную модель оптимизации ТПШИ.

37.  Описать этапы процесса оптимизации ТПШИ.

38.  Перечислите принципы создания системы автоматизированного проектирования технологических процессов.

39.  Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: системного единства, развития, иерархичности.

40.  Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: совместимости, открытости, стандартности.

41.  Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: архитектурный, комплексной автоматизации, модульности построения системы.

42.  Состав системы автоматизированного проектирования технологических процессов и его характеристика.

43.  Методическое и лингвистическое обеспечение САПР.

44.  Математическое и программное обеспечение САПР.

45.  Техническое и информационное обеспечение САПР.

46.  Программное и организационное обеспечение САПР.

47.  Опишите виды подсистем САПР ТПШИ.

13. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине

а) Основная:

Артамошина технологии в швейном производстве: учебник / .- М.: «Академия», 201с.: ил.

б) Дополнительная:

1.  Современные формы и методы проектирования швейного производства / Под ред. .- М.: Изд. МГУДТ, 200с.

2.  Моделирование и оптимизация технологических процессов. (Швейное производство.) – Том 1: учебник \ Под ред. . –М.: Компания Спутник +, 2004. – 227 с.

3.  Моделирование и оптимизация технологических процессов. Швейное производство. Том 2: лабораторный практикум и курсовое проектирование \ Под ред. . – М.: Компания Спутник +, 2004. – 359 с.

4.  Моделирование и оптимизация технологических процессов. Часть 1. Метод. указ. к выполнению практических работ №1, 2 для студентов специальностей «Технология швейных изделий и «Конструирование швейных изделий» / Сост. , - Сарат. гос. техн. ун-т, 201с.

5.  http:www. /files/special/light/clothingman/

14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.

Лекции по темам: «Характеристика объектов моделирования», «Моделирование системы проектирования технологических процессов изготовления швейных изделий» «Моделирование внешней структуры технологического процесса изготовления швейного изделия», «Методы оптимизации технологических процессов швейного производства» - читаются с использованием мультимедийной техники.

В учебном процессе используются плакаты, рабочие чертежи и схемы:

1.  Иерархическая схема членения технологического процесса изготовления швейного изделия.

2.  Структура технологического процесса изготовления модели изделия.

3.  Классификация конструктивных элементов изделия.

4.  Признаки проектных ситуаций и их значения.

Рабочая программа составлена______________________

15. Дополнения и изменения в рабочей программе

Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
«____»_______________ 200 год, протокол №____

Зав. кафедрой, доц.______________________

(подпись)

Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС/УМКН
«_____»_______________ 200 год, протокол № _____

Председатель УМКС /УМКН, доц.______________

(подпись)