Управление технологическим процессом изготовления изделий для однопараметрической селективной сборки (стр. 1 )

Для заказа доставки работы

воспользуйтесь поиском на сайте http://www. /search. html

 

Севастопольский национальный университет ядерной

энергии и промышленности

На правах рукописи

Серова-Нашева Наталия Валерьевна

УДК 621.717:621.88

управление технологическим процессом

изготовления изделий для однопараметрической селективной сборки

Специальность 05.13.07 – Автоматизация процессов управления

Диссертация

на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Научный руководитель: , доктор технических наук, профессор, Заслуженный деятель науки и техники Украины

Севастополь – 2013

Содержание

	стр.
Список условных сокращений …………………………………………	4
Введение ………………………………………………………………….	5
Раздел 1. Постановка задачи исследования технологических процессов сборки как объектов управления ………………………………...	11
1.1. Обзор исследований в области сборки точных соединений....	11
1.2. Сравнительный анализ селективной сборки с другими методами …....................................................................................................	23
1.3. Аналитический обзор методов моделирования и управления технологическими процессами сборки ……………………...…….……...	29
1.4. Методы совершенствования селективной сборки...………….	35
1.5. Выводы по разделу ………………………………………………	42
Раздел 2. Граничные оценки объема незавершенного производства	44
2.1. Граничные оценки объема незавершенного производства при нулевых математических ожиданиях случайных величин ………………	44
2.1.1. Граничные оценки объема незавершенного производства при распределении случайной величины по закону Симпсона ………	50
2.1.2. Граничные оценки объема незавершенного производства при распределении случайной величины по усеченному нормальному закону распределения…………………………………………….………	55
2.1.3. Граничные оценки объема незавершенного производства для оптимального вида разности плотностей распределения случайных величин при планировании производства.........................	57
2.2. Граничные оценки объема незавершенного производства при ненулевых математических ожиданиях случайных величин ……………	59
2.3. Сравнительный анализ объемов незавершенного производства при различных законах распределения случайных величин ……………	72
2.4. Выводы по разделу ………………………………………………	78
Раздел 3. Управляемая селективная сборка ………...……...................	79
3.1. Постановка задачи ……………………………………………….	79
3.2. Управляемая одношаговая селективная сборка ………………	83
3.3. Управляемая многошаговая селективная сборка ………………	92
3.3.1. Многошаговая селективная сборка с заданным объемом …	95
3.3.2. Многошаговая селективная сборка с неограниченным объемом	101
3.4. Выводы по разделу ………………………………………………	106
Раздел 4. Сравнение теоретических результатов и результатов вычислительного эксперимента. Программная реализация методов управления и их применение в автоматизированной системе управления технологическими процессами …..................................................................	108
4.1. Разработка методики и алгоритмы моделирования незавершенного производства при управляемой селективной сборке …	108
4.2. Имитационное моделирование незавершенного производства при управляемой селективной сборке ……………………………………..	109
4.3. Сравнение теоретических результатов и результатов вычислительного эксперимента ………………………………..……………	115
4.4. Разработка структурной схемы и алгоритмов функционирования системы управления технологическим процессом "изготовление – селективная сборка изделий"…………………………..	118
4.5. Выводы по разделу ………………………………………………	127
Заключение ……………………………………………………………….	128
Список использованных источников ……………...……………………	131
Приложение А ………..………………………………………………….	144
Приложение Б ………..………………………………………………….	150
Приложение В ………..………………………………………………….	226
Приложение Г ………..………………………………………………….	235
Приложение Д ………..………………………………………………….	258
Приложение Е ………..………………………………………………….	260

список условных сокращений

АСС – адаптивно-селективная сборка

АСУП – автоматизированная система управления предприятием

АСУ ТП – автоматизированная система управления технологическим процессом

БД – база данных

ВН – вероятность некомплектности

ГР – гистограмма распределения

ДПК – диалогово-программный комплекс

ИМ – имитационное моделирование

ИО – исполнительный орган

ММ – математическая модель

МНК – метод наименьших квадратов

МСУ – механическая система управления

МУСС – многошаговая управляемая селективная сборка

НП – незавершенное производство

ОУСС – одношаговая управляемая селективная сборка

ПО – программное обеспечение

п. р. – плотность распределения

СВ – случайная величина

СГ – селективная группа

СК – сборочный комплект

СС – селективная сборка

ТО – технологическое оборудование

ТП – технологический процесс

УВ – управляющее воздействие

УК – управляющая команда

УСС – управляемая селективная сборка

ЦФ – целевая функция

Введение

Повышение производительности технологических процессов и качества выпускаемой продукции – две основные составляющие развития современного производства на основе комплексной автоматизации.

Прогресс в машино - и приборостроении выдвинул на первое место задачу обеспечения точности производственных систем с учетом их функциональных характеристик. Эта задача сложна, поскольку зависимости выходных параметров изделий машино - и приборостроения от параметров элементов, составляющих их, носят нелинейный характер, а погрешности элементов коррелируют между собой. Кроме того, ее решение должно быть экономичным: достижение конкурентоспособности современных изделий предполагает снижение совокупных затрат, связанных с их проектированием, производством и эксплуатацией. Решение указанной научно-производственной задачи может быть получено только на базе моделирования указанных объектов и процессов.

Для получения необходимой точности сопряжения элементов (деталей) в настоящее время применяются методы полной и неполной взаимозаменяемости. Наиболее пригодным для автоматизации является метод селективной сборки изделий, нашедший широко применение в серийном и массовом производстве [14, 58].

При реализации методов селективной сборки необходимо использовать (а часто и разрабатывать) прецизионные измерительные и кон­трольные средства, многосекционные накопительные устройства, вычислительную технику [55]. Высокая стоимость и сложность подоб­ных систем предъявляют особые требования к обоснованию целе­сообразности их применения.

Большинство публикаций, посвященных методам селектив­ной сборки, содержит описание технологии сборки и аппаратных решений для тех или иных конкретных объектов сборки. Теорети­ческие работы, в основном базирующиеся на графоаналитических методах, содержат решения частных задач, в основе которых лежит использование одного показателя эффективности, в большинстве случаев — объема незавершенного производства. Имеются работы, описывающие сборку комплексно: системой показателей, дающих информацию, достаточно полно отражающую все основные аспекты проблемы, а также использующие для анализа и синтеза алгоритмические методы [1, 38]. Идеи, заложенные в данные работы, привели к разработке новых методов селективной сборки, центральным вопросом которых является возможность управления процессом сборки, включая изготовление деталей.

Актуальность темы:

Селективная сборка (СС) является одним из возможных способов получения заданной точности выходных параметров изделий, однако вопросы ее автоматизации и оптимизации исследованы недостаточно полно. Метод селективной сборки предназначен для повышения качества изделий без изменения ТП изготовления. Требуемая точность выходного звена сборочных комплектов достигается за счет разбиения сопрягаемых изделий на подгруппы. Наиболее целесообразным является применение СС в автоматизированном производстве в серийном и массовом масштабах. Методом СС получают такие прецизионные соединения, как плунжерные и золотниковые пары, подшипники и др. Недостатком СС, ограничивающим ее применение, является наличие незавершенного производства (НП), которое можно уменьшить с помощью управления. Проблемам однопараметрической СС двух деталей посвящены работы , -Осмоловского, ,
, , . Однако большинство фундаментальных работ связано с оптимизацией непосредственно процесса сборки и не затрагивает вопросы управления процессом изготовления комплектующих.