Топал Олексій Сергійович. Моделі та методи автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні

Краткое описание

Топал Олексій Сергійович. Моделі та методи автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні : Дис... канд. наук: 05.13.06 2007

Топал А.С. Моделі та методи автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського „ХАІ”. Харків, 2006.
Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні, а саме формуванню координуючих рішень, що дозволяють забезпечити при виготовленні комплектуючих їх відповідність вимогам складального технологічного процесу.
Обґрунтовано вибір агрегативного підходу до моделювання існуючої сукупності блоків АСУ на виробництві, що дозволяє застосовувати модифікований кусково-лінійний агрегат для описання таких блоків прийняття рішень. Базуючись на еквівалентності агрегату гібридній системі, обґрунтовується гібридний автоматний підхід до моделювання функцій вирішуючих блоків системи. Проведено формальний опис розробки технологічних процесів складання та синтезовано метод формування координуючих рішень. Показана реалізація архітектури СППР у вигляді багатоагентної системи, що дозволяє за допомогою розробленого методу формувати координуючі рішення, забезпечивши зменшення витрат на виправлення браку при складанні виробів авіаційної техніки.

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу розробки моделей і методів автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні.
Для досягнення зазначених результатів були поставлені й вирішені такі теоретичні й практичні задачі:

Проведено критичний аналіз процесу прийняття рішень щодо забезпечення управління в складних виробничих системах під час технологічної підготовки виробництва. Показано особливості літакобудівної галузі, які не дозволяють використання традиційних методів автоматизації технологічної підготовки складальних робіт, а також виділено розробку технологічних процесів як одну з найголовніших задач технологічної підготовки виробництва. Проведено аналіз існуючих засобів автоматизації технологічної підготовки складального виробництва та зроблено висновок про недостатню їх ефективність.
Обґрунтовано необхідність розробки СППР блочної структури і вибір методу агрегативного моделювання для опису типових блоків. Удосконалено метод агрегативного моделювання в частині опису сигналів агрегату шляхом введення предикатів на входах і виходах агрегативної моделі.
Побудовано агрегативну модель СППР на основі схеми поєднання агрегатів, що дає змогу описати модель типового блоку системи підтримки прийняття рішень. Розроблено метод синтезу структури СППР щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні.
Формально описано і проаналізовано технологічний процес складання з урахуванням інформації про виготовлення складальних одиниць, а також розроблено уточнену модель цього процесу, яка обґрунтовує необхідність формування координуючих рішень і використання занняорієнтованих методів для підтримки прийняття таких рішень. На основі аналізу інформації щодо складальних технологічних процесів виділено ознаки потенційних неузгоджень (колізій) і розроблено метод формування координуючих рішень у СППР, який дозволяє погодити вимоги складального технологічного процесу і параметри технологічних процесів виготовлення вхідних одиниць, що має на меті зменшення відсотку браку і робіт з його виправлення.
Для реалізації методу формування координуючих рішень обґрунтовано використання гібридного автоматного підходу, який являє собою модель функціонування типового блоку системи підтримки прийняття рішень і всієї системи взагалі. Типовий блок описується композицією гібридних автоматів, локації та переходи яких повністю описані в роботі. На основі побудованої моделі та гібридного підходу розроблено алгоритми функціонування вирішуючих блоків типу «розпізнавач» і «координатор», а також алгоритм взаємодії між цими блоками.
Запропоновано багатоагентний метод програмної реалізації СППР як сукупності типових фрагментів у вигляді гібридних автоматів. Кожний агент у системі має у своєму складі «розпізнавач» і «координатор», а взаємодія між агентами відбувається за допомогою пересилання повідомлень згідно із запропонованим протоколом. Проведено огляд існуючих підходів до побудови агентних систем та обґрунтовано використання стандарту FIPA як найбільш придатного до інтеграції з існуючими системами АСУ на підприємстві, а також можливістю використання спеціального протоколу для обміну повідомленнями в тому числі у вигляді предикатів. Розроблено функціональну структуру агента, який подано у вигляді гібридного автомата і структуру типового фрагмента СППР, що складається з таких агентів. У роботі також наведено загальну структуру існуючої АСУ підприємства і показано місце системи, що розробляється, та інтеграція її з існуючими системами.
Проведено апробацію результатів роботи шляхом вирішення прикладних задач, що виникають при розробці технологічних процесів складання в авіабудівному виробництві, на прикладі задачі з формування документа „Технічні умови поставки деталей, вузлів та агрегатів” при розробці технологічних процесів складання.