WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

Оптимизационные методы, составляющие ядро оптимизации САПР раскроя, могут использоваться при различной степени автоматизации производства как

  • САПР раскроя, включая автоматическое управление процессом раскроя;
  • автоматизированное рабочее место технолога раскройного производства;
  • проблемно-ориентированные программы для их использования технологом в процессе проектирования карт раскроя.

В диссертационной работе предлагается вторая степень автоматизации технологического процесса раскроя. Для его реализации должна быть создана информационная система, содержащая базу исходных данных о заготовках, технологических ограничениях и организационные данные, связанные с культурой организации производства. На первой стадии создается оптимизационное ядро, которое якобы помещается в организационную среду предприятия. Для этого предлагается перечень различных алгоритмов, снабженных характеристиками для выбора подходящего из них. Здесь на первый план выступает сложность реализации карт раскроя. Характеристике алгоритмов предшествует обширный численный эксперимент с описанием выходных данных. Структурная схема САПР светопрозрачных конструкций показана на рис. 4. Она содержит следующие основные подсистемы:

    1. Подсистема проектирования изделия. Результатом ее работы является технологическая карта раскроя, в которой содержится необходимая информация для оперативного раскроя стеклопакета: параметры стеклопакета; параметры профиля для резки, количество и размеры заготовок; размер стекла, размеры и количество заготовок.
    2. Подсистема раскроя материала состоит из следующих блоков: блок входной информации, исходными данными являются технологические карты изделия, технологические и организационные ограничения и параметры деловых отходов; блок раскроя материала, его основным содержанием является оптимизационное ядро для получения информации о раскрое и расчета норм расхода материала.

Далее осуществляется заказ материала и рассчитывается стоимость изделия, полученные карты направляются в цех для резки.

    1. Подсистема расчета стоимости изделия. Данный блок рассчитывает калькуляцию изделия со всеми требующимися конструктивными элементами, исходя из подетальных норм расхода и стоимости материалов, стоимости изготовления, монтажа и других необходимых составляющих.

В диссертации описано программное обеспечение: основные требования; интерфейс; работа пользователя; анализ и трактовка выходных данных.

Назначение программного продукта. Главным функциональным назначением промышленного продукта являются: формирование входных данных, проведение технологических расчетов, визуальное представление карт раскроя, расчет подетальных норм расхода материала, заказ материала и передача всей выходной информации технологу для дальнейшей обработки. Разработанное программное обеспечение функционирует в промышленном и исследовательском режимах. Назначением исследовательской версии программного продукта являются следующие функции: тестирование различных алгоритмов для решения проблемно-ориентированных задач раскроя светопрозрачных и комплектующих материалов на правдоподобных наборах данных; анализ и сохранение результатов в удобных форматах; визуальное отображение статистики и результатов работы.

Визуализация работы ПО приведена на рис. 5.

Разработанное программное обеспечение используется на следующих уфимских предприятиях: ООО «Промышленно-строительный комплекс -6», ООО «Комплекс строительно-монтажных работ», ООО «О.К.Н.О.». Использование программного обеспечения позволило снизить отходы материала от 14% (ООО «ПСК-6») до 26% (ООО «ОКНО»). На предприятии ООО «О.К.Н.О.» снижение отходов и, как следствие, снижение себестоимости изделий позволило увеличить объем заказов за три месяца на 18%.

Рисунок 4 – Структурная схема САПР ТП производства светопрозрачных конструкций

Рисунок 5 – Визуализация работы ПО

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

  1. Создана концепция разработки и функционирования систем автоматизированного проектирования раскройно-заготовительного производства светопрозрачных конструкций. Она основана на анализе технологических процессов раскроя и направлена на разработку проблемно-ориентированных моделей и численных методов расчета проектных решений процессов раскроя.
  2. Модифицирован базовый метод «последовательного уточнения оценок» путем введения в него специальной барьерной политики, которая позволила повысить эффективность метода в технологической среде. Разработан новый эволюционный метод для решения задачи раскроя смеси материала различной длины. Суть алгоритма в применении гибридизации известных метаэвристических алгоритмов в процессе поиска оптимальной последовательности поставки материала и отрезания заготовок. Этот подход позволил существенно сократить время расчета типового плана раскроя (с 30 минут до 2 секунд). При этом полученный коэффициент ресурсосбережения отличается от оптимального не более чем на 0,1%.
  3. Модифицирован двухфазный уровневый алгоритм для решения задач гильотинного раскроя с учетом технологии производства светопрозрачных конструкций и разработан новый проблемно-ориентированный алгоритм «конструирования вертикалей». Показаны его преимущества и возможности модификации для раскроя стекла и других материалов.
  4. Разработано оптимизационное ядро САПР одномерного и гильотинного раскроя светопрозрачных материалов в виде прикладного программного обеспечения. Созданное программное обеспечение имеет модульную структуру, что позволяет генерировать индивидуальные программы по заданию пользователя, и обладает свойством открытости – пополняемости новыми модулями.
  5. Проведен численный эксперимент с новыми и модифицированными программами. Для сравнения эффективности отобраны варианты базовых алгоритмов. Результаты экспериментов показывают адекватность программ технологическим и организационным условиям и достаточную эффективность по сравнению с базовыми методами, которая характеризуется повышением коэффициента ресурсосбережения на 10 – 15%.

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Публикации в рецензируемых журналах из списка ВАК:

  1. Автоматизация проектирования раскроя стекла: проблемно-ориентированные алгоритмы конструирования рациональных карт раскроя / М.Б. Гузаиров, А.Е.Тарасов // Системы управления и информационные технологии. 2007. № 3(29). С. 53 – 57.
  2. Решение задачи одномерного раскроя материала различных длин на базе гибридизации эволюционных алгоритмов / А.Е. Тарасов // Вестник УГАТУ. 2007. Т. 9, № 4 (22). С. 111 – 115.

Другие публикации:

  1. О проблеме автоматизации промышленно-строительных компаний в РФ // А.Е. Тарасов // Интеллектуальные системы обработки информации и управления : сб. статей рег. зимн. шк.-сем. аспирантов и молодых ученых. Уфа: Технология, 2006. С. 40 – 44.
  2. Информационные технологии в строительном бизнесе / В.В. Ананьев, М.Б. Гузаиров, А.Е. Тарасов // Компьютерные науки и информационные технологии (CSIT’2006) : матер. 8-й Междунар. конф. Карлсруэ, Германия, 2006. С. 183 – 187. (Статья на англ. яз.).
  3. Основные подходы к разработке системы автоматизации раскроя стекла / А.Е. Тарасов // Компьютерные науки и информационные технологии (CSIT’2007) : матер. 9-й Междунар. конф. Уфа, Россия, 2007. С. 209 – 211. (Статья на англ. яз.).

Диссертант А.Е.Тарасов

Тарасов Андрей Евгеньевич

Автоматизация проектирования

раскройно-заготовительного производства

светопрозрачных конструкций

на основе проблемно-ориентированных

методов оптимизации

Специальность 05.13.12 – Системы автоматизации проектирования

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Подписано к печати 09.11.2007. Формат 60х84 1/16.

Бумага офсетная. Печать плоская. Гарнитура Таймс.

Усл. печ. л. 1,0. Усл. кр. – отт. 1,0. Уч.-изд. л. 1,9.

Тираж 100 экз. Заказ № 560.

ГОУ ВПО Уфимский государственный авиационный технический университет

Центр оперативной полиграфии

450000, Уфа-центр, ул. К.Маркса,12

Pages:     | 1 | 2 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»