Автоматизированная система управления процессом раскроя геометрических объектов сложной формы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Мартынов, Виталий Владимирович

• Мартынов, Виталий Владимирович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Мартынов, Виталий Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ПРОБЛЕМЫ АВТОМАТИЗАЦИИ РАСКРОЙНО

ЗАГОТОВИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА.

1.1 Актуальность проблемы автоматизации раскройно-заготовительных работ.

1.2 Анализ методов решения проблемы комплексной автоматизации РЗП.

1.3 Цель и задачи исследования.

2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РАЗМЕЩЕНИЕМ ПЛОСКИХ ОБЪЕКТОВ СЛОЖНЫХ ФОРМ В ОБЛАСТЯХ

ПРОИЗВОЛЬНОЙ КОНФИГУРАЦИИ.

2.1 Методология решения проблемы комплексной автоматизации раскройно-заготовительного производства.

2.2 Этапы разработки и структура автоматизированной системы управления раскройно-заготовительным производством.

2.3 Построение функциональной модели АСУ РЗП и ее связь с другими системами управления производством.

2.4 Задачи системы проектирования раскроя.

3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАЗМЕЩЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

3.1 Методы моделирования упаковки ГО.

3.2 Операции Минковского в задачах упаковки.

3.3 Анализ взаимного расположения множеств.

3.4 Представление информации о ГО в системах раскроя-упаковки.

3.5 Алгоритм нахождения ОДР для многоугольных ГО.

3.6 Теоретические аспекты реализации алгоритма нахождения ОДР.

4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ.

РЕГУЛЯРНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

4.1 Образование периодических укладок.

4.2 Укладка плоских геометрических объектов в полосе.

4.3 Решетчатая укладка плоских геометрических объектов на базе метода определения области допустимых размещений.

5. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НЕРЕГУЛЯРНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

5.1 Конкретизация общей постановки задачи.

5.2 Интерактивное размещение геометрических объектов.

5.3 Комбинаторные методы размещения геометрических объектов.

5.4 Определение ОДР при размещении геометрических объектов в областях.

5.5 Алгоритм формирования раскроя.

5.6 Структура модуля нерегулярной раскладки.

5.7 Воспроизведение сложных технических поверхностей из плоского материала - область приложений задач рационального размещения.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ РАСКРОЯ В СОСТАВЕ АСУ РЗП.

6.1 Разработка программного обеспечения системы раскроя.

6.2 Исследование эффективности работы подсистем раскроя в составе АСУ РЗП.

6.3 Возможные практические приложения АСУ РЗП в отраслях народного хозяйства.

6.4 Промышленное внедрение результатов работы.

6.5 Направление дальнейших исследований.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизированная система управления процессом раскроя геометрических объектов сложной формы»

Актуальность проблемы

В современном мире есть три основные проблемы, решению которых посвящены в последнее время усилия ученых. Это экономия природных ресурсов, разработка рациональных технологий производства и организация оптимального управления. Современное автоматизированное производство представляет собой сложную систему, добиться оптимального функционирования которой можно только применяя на всех ее уровнях эффективные методы автоматизации управления работой ее составляющих. Стремительный прогресс в области средств информационного обеспечения решения задач науки и техники предполагает кардинальное изменение подходов к технологии решения научных и производственных проблем. Одним из важнейших направлений ускорения научно-технического прогресса и повышения эффективности производства является автоматизация всех звеньев производственного цикла, в том числе проектирования, технологической подготовки производства и управления. Объекты производства становятся более сложными, однако сроки на проектирование и технологическую подготовку их производства в условиях конкуренции сокращаются. Экстенсивно решить данную проблему невозможно, т.к. не все процессы проектирования могут быть выполнены параллельно. Интенсификация труда конструкторского и технологического персонала возможна только при наличии вычислительной техники, применении компьютерных технологий, базирующихся на создании и/или использовании автоматизированных систем управления (АСУ) и составных их частей: систем автоматизированного проектирования (САПР) и автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТШТ). Разработка АСУ на базе математических методов и моделей, современных информационных технологий позволит решать вопросы управления, проектирования и производства на должном уровне, сохраняя конкурентоспособность производимой продукции.

Автоматизированная система управления процессом раскроя ГО сложной формы

С другой стороны разработка ресурсосберегающих технологий на фоне ограниченное™ и невосполнимости в течение жизненного цикла всего человечества запасов полезных ископаемых с каждым годом становится все акту-шьней. В данном контексте весьма важное место занимает проблема экономии материальных ресурсов на всех стадиях производства продукции. Ана-шз структуры раскройно-заготовительного производства показывает, что 1рименение эффективной автоматизированной системы рационального рас-:роя может дать наибольшую экономию по сравнению с другими состав-[яющими рассматриваемого производственного цикла.

Таким образом, работа посвящена решению актуальной комплексной [аучной проблемы, имеющей народно-хозяйственное значение, состоящей в »азработке теоретических и методологических основ создания автоматизированной системы управления раскройно-заготовительным производством, с [елью повышения его эффективности.

Основное назначение АСУ состоит в создании и поддержке эффективно >ункционирующего производства, включающего в себя все традиционные тадии от научных исследований и проектирования до технологий выпуска зделия. Неотъемлемыми элементами этой системы являются САПР на ста-ии проектирования и АСТПП на стадии разработки технологии производст-а изделий.

Также важное место среди проблем, решаемых САПР, занимают задачи азмещения и компоновки объектов в заданных областях при условии вы-олнения ограничений и достижения определенных значений заданных кри-зриев. К этому классу относятся задачи компоновки оборудования или гру-)в в летательных аппаратах (ЛА), на судах, в производственных цехах, ар-ятектурных сооружениях, моделирование интерьеров и т.д.; задачи разме-;ения элементов на платах и плат в корпусах; задачи проектирования гене-шьных планов предприятий и карт раскроя промышленных материалов и ф. Смежную область занимают проблемы прокладки оптимальных трасс трассировки) в областях с запретами.

По общности подходов к решению перечисленных проблем размещения еометрических объектов и степени важности особое место занимают задачи »ационального раскроя. Теория, методы и алгоритмы, направленные на решение данной проблемы в последствии могут быть приложены к решению стальных перечисленных проблем.

При решении данной проблемы автор в своих исследованиях опирался а труды российских и зарубежных ученых, внесших большой вклад:

- в развитие теории системного анализа и моделирования больших систем (В.И. Николаев [171], Ф.И. Перегудов и Ф.П. Тарасенко [178], J1. Заде [98], Ч. Дезоер [91], Б.Г. Ильясов [107], Г.Г. Куликов [125 - 127], их ученики и последователи и многие другие);

- в создание и исследование автоматизированных систем управления (С.А. Оптнер [175], Н.М. Моисеев [168], А.Г. Мамиконов [133 - 135], В.Н. Бурков [67], В.М. Глушков [87], Г.С. Поспелов [182], Б.Я. Советова [203], И.Ю. Юсупов [232, 233] и др.);

- в вопросы создания систем автоматизированного проектирования и технологической подготовки производства (А. Фокс и М. Пратт [223], Г. Шпур и Ф.Л. Краузе [230], Ю.С. Завьялов [96, 97], В.Е. Михайленко [75, 164, 165], А.Д. Тузов [218], В.И. Якунин [234, 235] и др.);

- в исследование вопросов рационального раскроя (JI.B. Канторович [113117], В.А. Залгаллер [101, 117, 113, 116], Э.А. Мухачева [49, 169, 170], Л.В. Рвачев [186 - 190], Ю.Г. Стоян [205 - 214], Н.И. Гиль, Л.Б. Белякова, Н. Dyckhoff [19, 20], К.А. Dowsland [16, 17, 18], V. Milenkovic [12 - 15, 37] и многие другие).

Анализ литературы по раскрою, материалов последних конференций, священных вопросам раскроя, а также практического состояния вопроса, зволяет сделать следующие выводы:

I. Существуют два пути автоматизации проектирования раскройно-заготовительных работ: автоматический и интерактивный раскрой. Если для линейного раскроя можно найти оптимальное решение, в прямоугольном раскрое автоматические методы дают результаты, близкие к оптимальным, то для фигурного раскроя пока не разработаны методы, позволяющие в автоматическом режиме получить результаты, лучше, чем достигнутые опытным раскладчиком. Поэтому в АСУ раскройно-заготовительного производства для определенных случаев раскроя имеется место и для интерактивных систем. . В настоящий момент определилось три основных направления в развитии теории автоматического раскроя:

- направление, реализующее идеи линейного программирования, включающее в себя работы по размещению геометрических объектов без учетов их геометрической формы (при известных способах раскроя). Родоначальниками этого направления являются Канторович Л.В. и Залгаллер В. А.;

- задачи линейного и прямоугольного раскроя разрабатываются представителями уфимской школы под руководством Мухачевой Э.А. [49, 77,159,160 и др.];

- оптимальный раскрой материалов на фигурные заготовки, в основе которого лежит определение областей допустимых размещений с помощью годографов вектор-функций плотного размещения, является одним из направлений геометрического проектирования харьковской школы, возглавляемой Стояном Ю.Г. [81, 82, 80, 221, 222 и др.]

Несмотря на имеющиеся работы в области линейного, плоского (прямо-ольного, регулярного и нерегулярного) и трехмерного раскроя, к настоя-?му времени окончательно не разработана общая методология создания ав-матизированных систем управления раскройно-заготовительными произ-цствами, ориентированных на любой характер производства (единичное, гоматизированная система управления процессом раскроя ГО сложной формы елко-, средне-, крупносерийное и массовое) и произвольную мерность рас-сраиваемых материалов.

Дель и задачи исследований

Цель работы - разработка теоретических и методологических основ авоматизированных систем проектирования и управления в раскройно-аготовительном производстве, разработка системно-ориентированных мате-[атических моделей, методов и алгоритмов рационального размещения пло-ких объектов сложных форм в областях произвольной конфигурации.

Для достижения поставленной цели потребовалось решить следующие сновные задачи: Разработать методологию управления раскройно-заготовительным производственным комплексом и определить основные направления автоматизации его составляющих. , Разработать методологию проектирования рационального размещения плоских объектов сложных форм в областях произвольной конфигурации. Разработать математические модели рационального размещения геометрических объектов (ГО) различными способами в областях произвольной конфигурации.

Разработать теоретические основы определения областей допустимого размещения (ОДР) объектов сложных геометрических форм на базе операций Минковского.

Разработать основы построения систем интерактивного, регулярного и нерегулярного размещения геометрических объектов и комплексную методику воспроизведения поверхностей сложных технических объектов из плоского материала на базе конкретизации полученных теоретических результатов.

Разработать алгоритмическое и программное обеспечение основных модулей автоматизированной системы управления раскройно-заготовительным производством: интерактивного и автоматического (регулярного и нерегулярного) размещения геометрических объектов. Провести экспериментальные исследования с целью оценки эффективности предложенной технологии рационального размещения плоских геометрических объектов сложной формы.

Методы исследования

Для решения поставленных задач применялись методы системного анаша, математического моделирования, теории алгоритмов, оптимизации, :ринятия решений, численные методы моделирования и методы проектиро-ания автоматизированных информационных систем. езультаты, выносимые на защиту Методология управления процессом раскройно-заготовительного производства, позволяющая определить стратегию получения оптимальных планов раскроя с учетом реальной производственной обстановки посредством автоматизации его основных направлений. . Методология проектирования рационального размещения плоских объектов сложных форм в областях произвольной конфигурации и воспроизведения поверхностей сложных технических объектов из плоского материала. Математические модели рационального регулярного и нерегулярного размещения плоских объектов сложных геометрических форм автоматизированным интерактивным и автоматическим методами в произвольных областях размещения. . Теоретические основы определения областей допустимого размещения объектов сложных геометрических форм на базе операций Минковского. . Основы построения систем автоматизированного интерактивного и автоматического (регулярного, блочно-регулярного и нерегулярного) размещения плоских геометрических объектов. Алгоритмическое и программное обеспечение модулей интерактивного, регулярного и нерегулярного размещения геометрических объектов в составе автоматизированной системы управления раскройно-заготовитель-ным производством. . Методика анализа эффективности предложенной технологии рационального размещения плоских геометрических объектов сложной формы, а также результаты экспериментальных исследований. аучная новизна результатов

В результате выполнения данного исследования были разработаны меэдологические и теоретические основы построения автоматизированных астем проектирования и управления раскройно-заготовительным производ-гвом, реализующие ресурсосберегающие технологии в задачах оптимально) использования материала. В процессе исследований были получены сле-утощие результаты, обладающие научной новизной:

- разработана и исследована математическая модель задачи размещения геометрических объектов сложной формы в произвольных областях различными способами, обусловленными видами производства. Данная задача является оптимизационной и имеет широкую область приложений в автоматизированных системах управления раскройно-заготовительным производством;

- впервые предложен, разработан и исследован инвариантный к способу задания исходной информации метод построения областей допустимых размещений при помощи геометрических преобразований на базе операций Минковского;

- исследованы свойства и особенности построения областей допустимого размещения, на этой основе разработаны алгоритмическая база и программное обеспечение для регулярного и нерегулярного размещения геометрических объектов;

- впервые сформулирована задача воспроизведения поверхностей сложных технических объектов из плоского материала как область приложений общей задачи размещения геометрических объектов.

Таким образом, в результате проведенных исследований решена крупная ародно-хозяйственная проблема - созданы основы АСУ РЗП: разработан атематический и алгоритмический аппарат процессов размещения геомет-ических объектов сложной формы в произвольных областях на базе инвари-ятной к способу задания исходной информации теории построения областей опустимого размещения посредством геометрических преобразований. рактическая ценность и внедрение результатов

Практическая ценность выбранного пути решения проблемы заключает

I в том, что выполненные теоретические исследования позволили разрабо-пъ и внедрить в практику:

- модели управления раскройно-заготовительным производственным комплексом и методы проектирования рационального раскроя;

- автоматизированную систему управления раскройно-заготовительным производством, содержащую модули интерактивного, регулярного и нерегулярного размещения геометрических объектов;

- комплексную методику воспроизведения поверхностей сложных технических объектов из плоского материала.

Результаты, полученные в работе, внедрены: | в НИАТ, г.Москва (методика выделения, описания и размещения панелей теоретической поверхности летательных аппаратов и технологической оснастки, выходящей на теоретический контур); на Куйбышевском авиационном заводе, г. Самара (методика автоматизированного проектирования плоских деталей обводообразующей оснастки; алгоритмы и программы линейной аппроксимации границ плоских деталей; методы, алгоритмы и программы решения задачи оптимизации размещения деталей на материале; способы воспроизведения плоских деталей на оборудовании с ЧПУ); ) в акционерном обществе «Химмаш», г. Екатеринбург (методы и алгоритмы рационального размещения геометрических объектов на плоском материале в составе программного комплекса проектирования раскроя-упаковки «Cut-CAD»); ) на производственном объединении «Гидравлика», г. Уфа (методы, алгоритмы и программы интерактивной раскладки плоских деталей сложной формы в произвольных областях, автоматического регулярного размещения плоских деталей сложной формы в полосе и на плоскости, автоматического нерегулярного размещения плоских деталей сложной формы на листе и в рулоне); в открытом акционерном обществе «Тамбовский завод «Комсомолец», г.Тамбов (комплекс алгоритмических и программных средств автоматизации представления и хранения информации о раскраиваемых заготовках; модули интерактивного размещения плоских фигурных заготовок на листовом и рулонном материале, автоматического формирования раскройных карт для раскроя полосы под штамповку на фигурные заготовки, автоматического формирования раскройных карт для раскроя листа и рулона на фигурные заготовки); I в учебный процесс кафедры «Вычислительная математика и кибернетика» Уфимского государственного авиационного технического университета, в виде методик, алгоритмов, программного обеспечения для автоматизированных систем проектирования раскроя.

Система интерактивного раскроя зарегистрирована (свидетельство Ро-ШО об официальной регистрации программ для ЭВМ № 970574 от 11 но->ря 1997).

Основания для выполнения работы

Работа явилась обобщением результатов исследований автора в период с

82 года и выполнена на кафедре «Вычислительная математика и киберне-4ка» Уфимского государственного авиационного технического университе-I. Начальная стадия исследований была отражена в кандидатской диссерта-ни, выполненной в Московском авиационном институте и защищенной в ?89 году. Работа связана с выполнением хоздоговорных научно-хледовательских работ (НИР) с НИАТ, г. Москва, производственным объе-анением «Гидравлика» по темам № ИФ-ВК 16-91-ОГ и ИФ-ВК 01-97- ХГ 990-1999 г.г.), по теме № ИФ-ВК 01-92 ОГ (1992 -1993 г.г.) с АО «Бумаги» (г.Ижевск), а также НИР, финансируемых по единому заказ-наряду [инобразования РФ № НЧ-БЦ-42-96-03 (1996-1999 г.г.). Работа поддержана:

- государственными грантами по фундаментальным исследованиям в области технических наук (направление «Информационные технологии в проектировании изделий и технологических процессов их изготовления», раздел «Проблемы управления и контроля технологических процессов изготовления деталей и изделий авиакосмической техники», конкурсный центр МАТИ) по темам «Разработка концепции информационного обеспечения и прикладной системы поискового конструирования типовых деталей машиностроительных конструкций с применением АРМ на базе рабочих станций типа БРАЖ^айоп» №НГ-БЦ-05-94-ГР 1994-1995 г.г. и «Информационные технологии раскроя-упаковки одно-и двумерных объектов» №ИФ-ВК-04-98-ГУ 1998-1999 г.г.;

- федеральной целевой программой «Государственная поддержка интеграции высшего образования и фундаментальной науки на 1997-2000 г.г.» - проект «Развитие научно-производственного комплекса по фундаментальным проблемам математики и теории управления» (УГАТУ, ВЦ УНЦ РАН), контракт № 21-76;

- федеральной целевой программой «Информационные технологии в образовании и науке» № НЧ-БЦ-01 -97-ПГ (1997 г.).

Апробация работы и публикации

Основные положения, представленные в диссертации, начиная с 1982 ода, регулярно докладывались и обсуждались на научных мероприятиях »азличного уровня. В том числе на:

- Межзональном научно-методическом совещании-семинаре заведующих кафедрами и ведущих лекторов по начертательной геометрии и инженерной графике, Йошкар-Ола, 1982 г.; • Всесоюзном научно-методическом семинаре «Кибернетика графики», Москва, 1985-1988 г.г.;

Республиканской научно-методической конференции «Комплексная компьютеризация учебного процесса в высшей школе», С.-Петербург, 1989 г'

1 •>

Межзональной научно-методической конференции «Актуальные вопросы начертательной геометрии и инженерной графики», Йошкар-Ола, 1990 г.; Всесоюзной научно-методической конференции «Проблемы качества высшего образования», Уфа, 1991-1992, 1994, 1996 г.г.; Международной научно-технической конференции «Проблемы графической технологии», Севастополь, 1991 г.;

Республиканской научно-методической конференции «Комплексный подход к организации и проведению контроля качества подготовки специалистов», Кемерово, 1992 г.;

Международной научно-методической конференции «Информационные технологии в школах и вузах России», Москва, 1993 г. Российской научно-методической конференции «Интеграция инженерно-графических дисциплин в процессе подготовки инженеров», Чебоксары, 1993 г.;

Межвузовской научно-методической конференции «Перспективные информационные технологии в высшей школе», Самара, 1993 г.; Межрегиональной научно-методической конференции «Актуальные вопросы инженерной графики», Уфа, 1994 г.;

Региональной научно-методической конференции «Реализация многоступенчатой подготовки специалистов в ВУЗах Башкортостана», Уфа, 1994 г.;

Межвузовской научно-методической конференции «Новые обучающие технологии», Уфа, 1994 г.;

Международном семинаре Нанкинского авиационного института - Уфимского государственного авиационного технического университета «Актуальные проблемы авиадвиготелестроения», Уфа-Нанкин, 1994 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Управление и контроль технологических процессов изготовления деталей авиакосмической техники», Уфа, 1994 г.;

Республиканской научно-методической конференции «Проблемы методологии и методики применения компьютерных технологий в дисциплинах начертательной геометрии и инженерной графики», Москва, 1994 г.; The 4th International Conference of Computer Graphic and Visualisation, Niz-hny Novgorod, 1994;

Всероссийском совещании «Проблемы создания национальной академической системы баз данных и баз знаний», Уфа, 1995 г.; Международной конференции-выставке «Информационные технологии в непрерывном образовании», Петрозаводск, 1995 г.;

Всероссийской научно-технической конференции «Перспективные информационные технологии в высшей школе», Тамбов, 1995 г.; Международной научно-методической конференции «Новые информационные технологии в университетском образовании», Новосибирск, 1996 г.;

- Second International Conference on Distance Education in Russia "Open and

International Learning as a Development Strategy", Moscow, 1996; ■ XXIII Международной конференции «Новые информационные технологии в науке, образовании и бизнесе» -Украина, Ялта-Гурзуф, 1996 г.; Всероссийской научной конференции «Роль геометрии в искусственном интеллекте и системах автоматизированного проектирования», Улан-Удэ, 1996 г.;

Научно-технической конференции «Новые информационные технологии в региональной структуре», Астрахань, 1997 г.;

Международной конференция и дискуссионного научного клуба «Новые информационные технологии в науке образовании и бизнесе», Украина, Ялта-Гурзуф, 1997 г.;

International Congress "Mechanical Engineering Technologies'97", Bulgaria, Sofia, 1997;

XXV and XXVI International Conference and discussion scientific club "New information technologies in science, education, telecommunications and business", Ukraine, Yalta-Gurzuff, 1998 and 1999;

The 16th European Conference on Operational Research, Brussels, Belgium, 1998;

Всероссийской научно-практической конференции «Региональные проблемы информатизации образования», Пермь, 1999;

Международной конференции по тренсфер-технологиям, проведенной в рамках программы EUINCO Copernicus AMETMAS-NOE, Уфа, 1999. Созданная и зарегистрированная в РосАПО система автоматизированно-> размещения и отдельные ее модули демонстрировалась и были отмечены в »ставе экспозиции УГАТУ в приказах по Минобразования РФ на: Second International Conference on Distance Education in Russia "Open and International Learning as a Development Strategy", Moscow, 1996;

Международной выставке-ярмарке «Информатика. Оргтехника. Связь», Уфа, 1994-1997 г.г.

Результаты диссертационной работы непосредственно отражены в 53 убликациях, в том числе в монографии (13,5 п.л.), двух учебных пособиях 5,6 п.л. и 4,5 п.л.), 22 статьях, 24 трудах конференций (14 докладов и 10 те-1сов), 1 свидетельстве на регистрацию программ в РосАПО, 3 депонирован-ых научно-технических отчетах по госбюджетным и хоздоговорным темам, ^полненным по теме диссертации при непосредственном участии и руково-;тве автора. труктура и объем работы

Диссертация состоит из введения, 6 глав, выводов, списка литературы, и

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Мартынов, Виталий Владимирович

ВЫВОДЫ ПО ШЕСТОЙ ГЛАВЕ

На основе созданных в предыдущих главах методологических и теоре-4ческих основ, алгоритмической базы разработана функциональная модель основные элементы автоматизированной системы управления раскройно-1Готовительным производством. По исследованиям, проведенным в данной гаве можно сделать следующие выводы: Автоматизированная система рационального размещения плоских ГО для любых режимов производства (единичное, мелкосерийное, серийное и массовое) и любых видов раскроя (интерактивный и автоматический: регулярный и нерегулярный);

Создано программное обеспечение проектирования рациональных планов раскроя и расчета норм расхода материала в виде модулей (подсистем), выполняющих определенные функции, которые могут использоваться автономно, а также служить ядром АСУ РЗП. Разработанный интерфейс позволяет органично включать данный комплекс программных средств в АСУ РЗП.

Предложена методика создания подсистемы рационального раскроя на базе разработанных модулей и сформулированы рекомендации по включению подсистемы в АСУ РЗП.

Разработана структура интерфейса с пользователем автоматизированной системы технологической подготовки рационального раскроя в составе АСУ РЗП. Рассмотрен состав и функции АРМ технолога заготовительного производства. Представлена АСУ РЗП как комплексная информационно-вычислительная сйстема, состоящая из отдельных модулей, построенных по принципу со-п|эдчиненности. Такой подход позволяет рассматривать АСУ РЗП как динамически развивающуюся систему, допускающую параллельное создание подсистем, решающих различные задачи, и включение их в комплекс по мере готовности. Определены подходы сравнения и показана эффективность автоматизации проектирования раскроя в целом и основных модулей и алгоритмов АСУ РЗП с наиболее продвинутыми исследованиями в данной области. АСУ РЗП дает значительную экономию материальных и трудовых ресурсов, сокращает время проектирования технологической документации, повышает культуру производства и качество планов раскроя. Произведен анализ промышленности с целью определения области возможных приложений задач рационального размещения по отраслям, и показано, что они имеют практическую актуальность в подавляющем числе отраслей промышленности: в автостроении, общем машиностроении, авиастроении, судостроении, радиоэлектронике, строительстве, легкой промышленности и других. Приведены варианты практических постановок задачи размещения и их формализация в данных отраслях. Приложения разработанных в диссертации теоретических основ, методов и алгоритмов внедрены в промышленность и используются в качестве оптимизационного ядра в системах автоматизированной технологической подготовки производства на ряде промышленных предприятий. Определены направления дальнейших теоретических исследований и их практических приложений в области раскроя-упаковки и смежных областях.