Разработка структуры системы обеспечения комплектующими на основе математического моделирования производства изделия тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Чжан Хайянь

• Чжан Хайянь
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Чжан Хайянь

Введение.

Глава 1 Состояние вопроса и задачи исследования.

§ 1.1 Особенности современного производства сложных изделий.

§ 1.2 Методы и средства моделирования производства сложных изделий.

§ 1.3 Цель и задачи исследования.

Глава 2 Структурное моделирование производства сложных изделий машиностроения.

§ 2.1 Схема конструктивного и технологического членения изделия.

§ 2.2 Моделирование производственных возможностей предприятия.

Выводы по главе 2.

Глава 3 Моделирование производства изделия с использованием покупных комплектующих.

§ 3.1 Интегрированная система производства сложных изделий.

§ 3.2 Особенности производства изделия с использованием покупных комплектующих.

§ 3.3 Моделирование транспортных связей между поставщиками.

Выводы по главе 3.

Глава 4 Формирование системы поставок комплектующих.

§ 4.1 Схема членения изделия и состав комплектующих.

§ 4.2 Определение состава поставщиков комплектующих.

§ 4.3 Определение транспортных связей в системе поставки комплектующих.

Выводы по главе 4.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка структуры системы обеспечения комплектующими на основе математического моделирования производства изделия»

Особенностью современного производства сложных изделий машиностроения является широкая международная кооперация изготовителей изделия и поставщиков комплектующих, взаимодействующих на рыночных условиях. При взаимодействии изготовителей изделия и поставщиков машиностроительной продукции важными факторами являются качество изделий, стоимость производства, способы и срок поставки комплектующих. В связи с этими при выборе поставщиков комплектующих необходимо анализировать схемы конструктивно-технологического и эксплуатационного членения сложного изделия, прогнозировать производственные возможности предприятий и выбирать рациональный маршрут доставки комплектующих головному предприятию.

Первоисточником информации, определяющим возможные составы комплектующих в производстве сложного изделия, являются схемы конструктивно-технологического и эксплуатационного членения и конструктивно-технологические свойства элементов конструкции изделия.

Наличие комплектующих элементов в конструкции сложного изделия открывает возможность создания виртуального предприятия, международными участниками которого являются поставщики и потребители промышленной продукции, обеспечивающей создание конкурентоспособных изделий машиностроения.

Удобным средством моделирования членения и производства сложного изделия с описанием конструктивно-технологических свойств элементов конструкции изделия и свойств производственной системы является математический аппарат теории полихроматических множеств и графов.

Математический аппарат теории полихроматических множеств и графов позволяет моделировать транспортные связи между поставщиками и потребителями продукции с целью выбора видов транспорта и маршрутов перевозки, гарантирующих сохранность комплектующих и снижение транспортных издержек.

Моделирование производственных возможностей поставщиков и потребителей и транспортных связей между ними позволяет создавать единую модель производственной системы виртуального предприятия с целью организации конкурентоспособного производства сложных изделий.

Целью диссертационной работы является повышение эффективности производства сложных изделий, уменьшения материальных и финансовых "затрат за счет выбора рациональной конструкции изделия и системы поставки комплектующих на основе математического моделирования производительной системы, охватывающий все этапы жизненного цикла изделия.

Использование разработанных методов моделирования и методики выбора рационального состава комплектующих позволяет существенно повысить эффективность производства сложных изделий. Разработанная методика может использоваться предприятиями машиностроительного профиля и при подготовке специалистов в области CALS-технологий.

Работа выполнялась в рамках Договора о сотрудничестве МГТУ СТАНКИН с Гуандонским Технологическим Университетом. Автор благодарит научного руководителя д.т.н. проф. Павлова В.В., проф. Лю Цзои, проф. Ли Цзунбинь, доц. Цзянь Лили и других сотрудников ГТУ и МГТУ СТАНКИН за помощь и содействие в выполнении диссертационной работы.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Чжан Хайянь

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

С целью повышения эффективности работ по определению состава комплектующих в производстве сложного изделия путем математического моделирования машиностроительного производства в дисертации решены следующее задачи: исследована структура системы обеспечения комплектующими в производстве сложных изделий с учетом современных тенденций международного разделения труда в условиях глобализации промышленного производства; разработан способ описания схем конструктивно-технологического членения конструкции изделия, позволяющий моделировать выделение возможных составов комплектующих элементов при проектировании изделия; разработан способ моделирования процесса производства при наличии комплектующих элементов в конструкции изделия; разработан способ моделирования транспортных связей в системе поставок комплектующих при международном разделении труда в производстве изделия машиностроения.

Решение поставленных научных задач позволяет создать и внедрить для производственных и учебных целей методику моделирования автоматизированной системы технической подготовки производства изделий машиностроения с целью выбора поставщиков комплектующих элементов изделия. Внедрение такой методики позволяет повысить конкурентоспособность, сократить сроки и снизить затраты в производстве сложных изделий за счет организации рациональной системы поставок комплектующих элементов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Чжан Хайянь, 2006 год

1. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства / В. М. Зарубин, Н. М. Карустин, В. В. Павлов и др. -М.: Машиностроение, 1979. —247с.

2. Агенство деловой информации бизнис-карта -2005. Общее машиностроение. Россия, том 27-1, —540с.

3. Агенство деловой информации бизнис-карта -2005. Общее машиностроение. Страны СНГ, том 27-3, —580с.

4. Анфимов. М. И. Редукторы, конструкции и расчет. -М.: Машиностроение, 1993.—463с.

5. Под ред. Аникина Б. А. Логистика: Учебник, 3-е изд. перераб. и доп.-М.: ИНФРА-М, 2002. —368с.

6. Берж К. Теория графов и ее применения / Пер. с фр. -М.: Изд-во иностр.лит.1962. —320с.

7. Под. общ. ред. Братухина А. Г. Информационные технологии в наукоемкоммашиностроении. -К.: Техника, 2001. —728с.

8. Гамильтон С. Управление цепочками поставок с Microsoft Navision. -М.: Альпина Бизнес Букс, 2005. —280с.

9. Гарсиа-Молина Г., Ульман Д., Уидом Д. Системы баз данных / Пер.с англ. Полный курс. -М.: Изд. Дом "Вильяме", 2003. —1088с.

10. Горнев В. Ф. и др. Оперативное управление в ГПС. -М.: Машиностроение, 1990.—256с.

11. Горшков А. Ф., Евтеев Б. В., Коршунов В. А и др. Компьютерное моделирование менеджмента. -М.: Изд-во "Экзамен", 2004. —528с.

12. Гусев А. А., Павлов В. В., Андреев А. Г. и др. Технология сборки в машиностроении. Т. III 5 II Машиностроение: Энциклопедия / Под общ. Ред. Ю. М. Соломенцева. -М.: Машиностноение, 2001. — 640с.

13. Диалоговое проектирование технологических процессов / Н. М. Капустин, В. В. Павлов, J1. А. Козлов и др. -М.: Машинностроение, 1983. —255с.

14. Дмитров В. И., Норенков И. П., Павлов В. В. К проекту Геральной Программы "Развитие CALS технологий в России" / Информационные технологии, №4, 1998. с2—11.

15. Дмитров В. И., Норенков И. П. STEP- и CALS-технологии / Информационные технологии, №5, 1998. с38—43.

16. Дмитров В. И. Опыт внедрения CALS за рубежом // Автоматизация приектирования. №1, 1997.сЗ—9.

17. Ершов Ю. JL, Малютин Ю. А., Математическая логика. -М.: Наука, 1997.— 320с.

18. Жуков. К. П., Гуревич. 10. Е. Атлас конструкций механизмов узлов и деталей машин. Часть 1. -М.: СТАНКИН, 2000. —203с.

19. Жуков. К. П., Гуревич. Ю. Е. Атлас конструкций механизмов узлов и деталей машин. Часть 11. -М.: СТАНКИН, 2000. —253с.

20. Зыков А. А. Основы теории графов. -М.: Наука, 1987. —384с.

21. Иванов Д. А. Логистика. Стратегическая кооперация. -М.: Вершина, 2006. —176с.

22. Калашая А. Н., Калянов Г. Н. Структурные модели бизнеса: DFD-технологии. -М.: Финансы и статистика, 2003. —256с.

23. Капустин. Н. М., Сухоруков. К. М., Мещеряков. Р. К., Мельников. Г. Н., Макаров. Ю. А., Технология производства гусеничных и колесных машин. -М.: Машиностроение, 1978. —344с.

24. Карпова Т. С. Базы данных: модели, разработка, реализация. -СПб.: Терра, 2002. —304с.

25. Касьянов В. Н., Евстигнеев В. А. Графы в Программировании: обработка, визуализация и применение. -СПб.: БХВ-Петербург, 2003. —1104с.

26. Ковальски Р. Логика в решении проблем. -М.: Наука, 1990. — 280с.

27. Козлов JI.A. Когнитивное моделирование на ранних стадиях проектной деятельности. -Бар-наул: Изд-во Алт.ГТУ, 2001. —247с.

28. Колмогоров A.M., Драгалин А.Г. Введение в математическую логику. -М.: Изд-во МГУ, 1982.—120с.

29. Колчин А. Ф., Овсянников М. В., Стрекал о в А. Ф., Сумароков С. В. Управление жизненным циклом продукции. ~М.: Анахарсис, 2002. —304с.

30. Краузе Г. Н., Кутилин Н. Д., Сыцко С. Ф. Редукторы. -М.: Машиностроение, 1965. —191с.

31. Косилова. А. Г. и Мещеряков Р. К. Справочник технолога-машиностроетеля. В 2 т. Т.1 -М.: Мащиностроение, 1985. — 656с.

32. Кофман А., Анри-Лабордер А. Методы и модели исследования операций-М.: Мир, 1977.—432с.

33. Краснощекое П. С., Петров А. А. Принципы построения моделей, -М.: Изд. МГУ, 1983. —264с.

34. Куратовский К., Мостовский А. Теория множеств. -М.: Мир, 1970.—416с.

35. Кузичев А. С. Диаграммы Венна. -М.: Наука, 1968. —252с.

36. Майника Э. Алгоритмы оптимизации на сетях и графах. -М.: Мир, 1981. — 323с.

37. Марка Д., Мак Гоуэн К. Методология структурного анализа и проектирования / Пер. с англ. -М.: 1993. —240с.

38. Месарович М., Такахара Я. Общая теория систем: Математические основы. —М.:Мир, 1978.—312с.

39. Милославская С. В., Плужников К. И. Мультимодальные и интермодальные перевозки: Учеб. пособие. -М.: РосКонсульт. 2001. — 368с.

40. Мостовский А. Конструктивные множества и их приложения. -М.: Мир, 1973. —256с.

41. Митрофанов С. П. Групповая технология машиностроительного производства: в 2 т. -Д.: Машиностраение, 1983. —376с.

42. Митрофанов В. Г., Калачев О. Н., Схиртладзе А. Г. САПР в технологии машиностроения. -Ярославль: Гос.техн. ун-т, 1995. —300с.

43. Николаев Д. С. и др. Внешнеторговые транспортные операции и логистика. -М.: Анкил, 1998.—318с.

44. Норенков И. П. Основы автоматизированного проектирования. -М.: Изд. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2002. —336с.

45. Норенков И. П, Кузьмик П. К. Информационная поддержка наукоемких изделий (CALS-технологий). -М.: Изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2002. — 247с.

46. Островерх А. И., Сычев В. Н., Циркова Е.Е. Планирование и сопровождение заказов в стстеме NAVISION. -М.: МАТИ, 2004. —128с.

47. О'Шонесси Дж. Конкурентный маркетинг: стратегический подход. -СПб.: Питер, 2001.—864с.

48. Павлов В. В. Математическое обеспечение САПР в производстве летательных аппаратов. -М.: МФТИ, 1978. —68с.

49. Павлов В. В. Типовые математические модели в САПР ТПП. -М.: Мосстанкин, 1988. —76с.

50. Павлов В. В., Пожидаев М. М., Орловский Э. П., Вайс С. Д. Основные задачи технологического проектирования. -М.: СТАНКИН, 2000. —115с.

51. Павлов В. В. CALS технологии в машиностроении (математические модели) Под ред. Ю. М. Соломенцева. -М.: ИЦ МГТУ СТАНКИН, 2002. —328с.

52. Павлов В. В., Чжан Хайянь. Моделирование обеспечения производства сложных изделий комплектующими / Материалы международной научно-технической конференции, т.1. -Архангельск: Соломбальская типография, 2005. с178—181.

53. Павлов В. В., Чжан Хайянь. О структурном оделировании материальных потоков в производстве сложных изделий / Информационные технологии. №12,2006. сЗО—38.

54. Павлов В. В. Структурное моделирование в CALS-технологиях. -М.: Наука, 2006. —307с.

55. Плужников К. И., Чунтомова Ю. А. Транспортные условия внешнеторговых контрактов. -М.: РосКонсульт, 2002. —288с.

56. Проблемы CALS-технологий: Сб. науч. Трудов / Под ред. В. Г. Митрофанова. -М.: Янус-К, 1998. —88с.

57. Прангишвили И. В., Абрамова Н. А и др. Поиск подходов к решению проблем. -М.: СИНТЕГ, 1999. —287с.

58. Райордан Р. Основы реляционных баз данных. -М.: Изд. дом "Русская редакция",2001.—384с.

59. Ролланд Ф. Д. Основные концепции баз данных. -М.: Вильяме, 2002. —253с.

60. Рубашкин В. Ш. Представление и анализ смысла в интеллектуальных информационных системах. -М.: Наука, 1989. —192с.

61. САПР. Типовые математические модели объектов проектирования в машиностроении. Методические указания РД 50-464-84. -М.: Изд. Стандартов, 1985.—201с.

62. Семенов В. М., Баев И. А., и др. Экономика предприятия: Учебник—2-е изд., перераб., под., -М.: Центр экономики и маркетинга, 1998. —312с.

63. Советов Б. Я., Яковлев С. А. Моделирование систем: Учеб. Для вузов. М.: выс. шк., 2005. —343с.

64. Соломенцев Ю. М., Павлов В. В Моделирование технологической среды машиностроения. М.: Станкин, 1994. —104с.

65. Соломенцев Ю. М. Конструкторско-технологическая информатика и автоматизация производства. -М.: Станкин, 1992. —127с.

66. Соломенцев Ю. М., Рыбаков А. В. Конпьютерная подготовка производства // Автоматизация проектирования, 1997. №1. с31—35.

67. Соломенцев Ю. М., Митрофаннов В. Г., Павлов В. В., Рыбаков А. В. Иннформационно-вычислительные системы в машиностроении. CALS-технологии. -М.: Наука, 2003. —292с.

68. Судов Е. В. Интегрированная информационная подержка жизного цикла машиностроительной продукции.Принципы. Технологии Методы. Модели. -М.: ООО Изд.дом "МВМ", 2003. —264с.

69. Светлов В.А. Практическая логика. СПб.: ООО Изд. "Росток", 2003. —688с.

70. Технологичность конструкций изделия : Справочник / Ю. Д. Амиров, Т. К. Алферова, П. Н. Волков и др.; Под рбщ. ред Ю. Д. Амирова. -М.: Машиностроение, 1990.—768с.

71. Технология сборки самолетов / В. И. Ершов, В. В. Павлов, М. Ф. Каширин, В. С. Хухорев. -М.: Машиностроение, 1986. —456с.

72. Технология сборки самолетов и вертолетов / Под ред. И. Ершова. Т1: Павлов В. В., Медведев Б. А., Хухорев В. С. Теоретические основы сборки. -М.: Изд. МАИ, 1993,—288с.

73. Уемов А. Н. Вещи, свойства и отношения. -М.: Изд. АН СССР, 1963. —184с.

74. Филлипс Д., Гарша-Диса А. Методы анализа сетей. -М.: Мир, 1984. —496с.

75. Харрингтон Д. Проектирование объектно-ориентированных баз данных. -М.: ДМК Пресс, 2001.—272с.

76. Хубка В. Теория технических систем. -М.: Мир, 1987. —208с.

77. Цветков В. Д. Системноструктурное моделирование и автоматизация проектирования и технологических процессов. -Минск: Наука и техника, 1979. —264с.

78. Цырков А. В. Методология проектирования в мультиплексной информационной среде. -М.: ВИМИ, 1998. —281с.

79. Челищев Б. Е., Боброва И. В., Гонсалес Сабатер А. Автоматизация проектирования технологии в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1987. —267с.

80. Чень Ч., Ли Р. Математическая логика и автоматическое доказательство теорем. -М.: Наука, 1983. —360с.

81. CALS (поддержка жизненного цикла продукции): Руководство по применению. М.: ГУП "ВИМИ", 1999. — 44с.

82. Чермных С. В. и др. Структурый анализ систем: IDEF- технологии. -М: Финансы и статистика, 2003. —208с.

83. Чжан Хайянь. Прогнозирование возможности изготовления изделия с применением системы моделирования "ИСТРА". Материалы. VIII Научной конференции. МГТУ «СТАНКИН», 2005. с221—223.

84. Чжан Хайянь. Моделирование систем поставки комплектующих. Материалы. IX Научной конференции. МГТУ «СТАНКИН», 2006. с252—254.

85. Шеер А. В. Бизнес-процессы. -М.: "Весть-Мета Технология", 1999.— 152с.

86. Шептунов С. А. Жизненный цекл продукции. -М.: Машиностроение, 2003. —244с.

87. Яблонский С. В. Введение в дискретную информатику. -М.: Высш.шк., 2001. —384с.

88. Zhang Hai-yan, Pavlov V. V., Li Zong-bin.

89. ШШ% (Analysis of Product-Processing Capability of Manufacturer) «Machinery Design &Manufacture», №2,2006. cl22—124.

90. Zimmerman M. D. ICAM: revolution in manufacturing "Machine Desing", 1977, 49, №12, P86-91.

91. Codd E. F. A relational model for large shared data banks // Comm. ACM. 1970. V. 13, №6. P377-387.

92. Chen P. P. The entity-relationship model: toward a unified view of data // ACM Trans, on Database System. 1976.V. 1, №1. P9-36.

93. Darnton G., Darnton M. Business Process analysis. -London: Tompson Business Press, 1997.

94. Ross D. Structured Analysis (SA): A Language for Communicating Ideas // IEEE Transactions on Software Engineering. 1977. V. 3, №1.

95. Yourdon E. Modern Structured Analysis.-N.Y.: Yourdon Press / Prentice Hall, 1989.

96. ISO 10303-1. Industrial automation systems and integration. Product data representation and exchange. Part 1. Overview and fundamental principles. Reference number ISO 10303-1: 1994(E).

97. ISO 10303-11. Industrial automation systems and integration. Product data representation and exchange. Part 11. Description methods: The EXPRESS language reference manual. Reference number ISO 10303-1: 1994 (E).

98. ГОСТ 14.416-83. ЕСТПП. Системы автоматизированного проектирования. -М.: Изд. стандартов, 1983.

99. ГОСТ 14.419-84. ЕСТПП. Правила опредления состава и структуры-математического обеспечения автоматизированной системы технологической подготовки производства. -М: Изд. стандартов, 1984.

100. ГОСТ 23501.0-79 Системы автоматизированного проектирования. Основные положения.-М.: Изд. стандартов, 1979.

101. ГОСТ 23501.601-83. Системы автоматизированного проектирования. Обеспечение технологичности. Типовые математические модели. -М.: Изд.- стандартов, 1984.

102. ГОСТ 23501.602-83. Системы автоматизированного проектирования. Правила разработки и применения типовых математических моделей при проектировании технологических процессов. -М.: Изд. стандартов, 1984.

103. ГОСТ 23501.605-84. Системы автоматизированного проектирования. Правила разработки и применения типовых математических моделей выбора средств технологического оснащения.-М.: Изд. стандартов, 1985.

104. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Ч. 1. Общие представления и основополгающие принципы. -М.: Изд. стандартов, 1999.

105. ГОСТ Р ИСО 10303-11. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Ч.

106. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS. -М.: Изд. стандартов, 2001.

107. ГОСТ Р ИСО 10303-21-99. Системы автоматизации производства и их интерграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Ч. 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена. -М.: Изд. стандартов, 1999.

108. ГОСТ Р ИСО 10303-41-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. 4.41. Интергрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий. -М.: Изд. стандартов, 1999.