Система підтримки прийняття рішень при керуванні процесами виготовлення оптичних полімерних виробів - Автореферат

Система підтримки прийняття рішень при керуванні процесами виготовлення оптичних полімерних виробівЗбільшення потреби в таких виробах вимагає сучасного підходу - автоматизації виробництва на основі гнучких виробничих модулів (ГВМ), у яких реалізовані оптимальні технологічні структури та системи керування, що забезпечують ефективне ведення технологічних процесів (ТП). У ГВМ за допомогою інтелектуальних систем підтримки прийняття рішень (СППР) щодо креслення виробу синтезується оптимальні технологічні процеси виготовлення виробу (визначається необхідний набір операцій та послідовність їх виконання, обладнання гнучких виробничих модулів, мастильно-охолоджене технологічне середовище (МОТС), оснащення і інструмент) та здійснюється процес оптимального керування виготовленням виробів, що забезпечує їхні необхідні параметри при дії всіх допустимих дестабілізуючих факторів. У галузі виробництва виробів полімерної оптики відсутній який-небудь досвід застосування гнучких виробничих модулів і відповідних систем керування, які враховують особливості технологічних процесів, тому актуальним є створення систем підтримки прийняття рішень при керуванні виготовленням виробів з оптичних полімерів, що становить напрямок досліджень дисертаційної роботи. Дисертаційна робота виконана на кафедрі обчислювальної техніки та програмування НТУ «ХПІ» відповідно до держбюджетних науково-дослідних робіт за планом МОН України «Розробка теорії і методів штучного інтелекту для моделювання й оптимізації динамічних обєктів» (№ДР 0104U003016), «Розвиток теоретичних основ нейронних мереж адаптивної резонансної теорії для оптимізації складних процесів» (№ДР 0107U000598) та «Створення концепції керування і забезпечення якості прецизійних сцинтиляційних виробів на основі системного підходу» (№ДР 0104U003014), де здобувач був виконавцем окремих розділів. Набула подальшого розвитку система кодування інформації про вироби полімерної оптики, технологічні процеси їх виготовлення та характеристики обробного обладнання, що дозволяє формалізувати опис процесів лезової обробки та використати опис у СППР для керування технологічними процесами.Автоматизований процес обробки різанням оптичних полімерних матеріалів є обєктом керування, де вхідними величинами є параметри заготівки та інструменту, керуваннями - подача, швидкість і глибина різання, вихідними змінними - фізичні і технологічні показники, що характеризують процес обробки та якість виробу. Для забезпечення концептуальних і методологічних основ запропонованої в роботі СППР була розроблена загальна структурна схема ТП лезової обробки, яка відбиває процес міркувань технолога щодо організації виробництва виробів полімерної оптики та складається з двох етапів: перший - визначення структури технологічного процесу, другий - визначення оптимальних керувань для кожної операції процесу з урахуванням технологічних і експлуатаційних обмежень (рис. На основі структурної схеми розроблено алгоритм оптимізації ТП виготовлення виробів з ОП, запропоновано метод кодування інформації, створено базу знань ТП, що включає опис виробів, способи одержання заготівки, визначення стадій та типів технологічних операцій, завдання допусків та припусків на обробку, дані обробного обладнання, інструменту, пристосувань і МОТС та дані для визначення станів процесів різання. Ще однією складовою бази знань є інформація про стан процесів обробки ОП і якість виробу, що зєднує керування - подачу, швидкість і глибину різання зі зносом інструменту, шорсткістю обробленої поверхні, температурою у зоні різання, коефіцієнтом внутрішнього відбиття, величиною деструкції поверхневого шару, величиною пружного відновлення поверхні, і коефіцієнтами, що враховують вплив зносу інструменту на процес обробки. Задача синтезу процесу полягає в тому, щоб на кожному i-му етапі визначити найбільш раціональну часову структуру маршруту обробки заготівки ( - раціональна кількість операцій на i-му етапі), яка включає встановлення послідовності операцій, повну функціональну структуру маршруту набір обладнання, інструмент, оснастку та МОТС.Аналіз сучасного стану виробництва виробів полімерної оптики показав відсутність прогресивних методів виробництва на основі гнучких виробничих модулів і актуальність створення автоматизованих систем керування процесами виготовлення оптичних полімерних виробів. На основі системного підходу розроблено концепцію системи підтримки прийняття рішень для синтезу оптимальних технологічних процесів, гнучких виробничих модулів і оптимального керування операціями виготовлення оптичних полімерних виробів, яка базується на досвіді лезової обробки оптичних полімерів та дозволяє автоматизувати процес виготовлення виробів.

Основний зміст роботи