CC BY
32
8. Электромиографический аппаратный комплекс «НЕЙРО-МИОГРАФ» [Текст]: техническое описание и инструкция по эксплуатации. — Москва, 2003. — 7 с.
9. Шишкин, Г. Г. Приборный компьютеризированный комплекс для диагностики функционального состояния операторов радиоэлектронных станций [Текст]: тез. докл. / Г. Г. Шишкин, И. М. Агеев, С. М. Еськин и др. // 15-я Международная Крымская конференция «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии». — Севастополь, 2005. — С. 892-893.
10. Кравченко, М. Ф. Использование аналитического комплекса АКС-ЭНОФИТ для обследования больших групп населения [Текст] / М. Ф. Кравченко, Р. В. Ставицкий, Л. А. Лебедев и др. // Медицинская техника. — 2006. — № 4. — С. 41-43.
11. Кнорринг, В. Г Диагностико-лечебный комплекс с перестраиваемой структурой [Текст] / В. Г. Кнорринг, Л. Н. Кнорринг, В. Н. Мартынов, В. Ю. Сальников // Медицинская техника: двухмесячный научно-технический журнал. — М.: Медицина, 1997. — № 1. — С. 17-20.
12. Черняк, А. Н. Нейрокомпьютеринг психофизиологического состояния человека [Текст] / А. Н. Черняк, Е. Н. Довгялло, Ю. Г. Выхованец, Г. И. Миронова // Вестник гигиены и эпидемиологии. — ДонДМУ, 2005. — Т. 5, № 1. — С. 41-43.
13. Кочина, М. Л. Подходы к моделированию функционального состояния зрительной системы [Текст] / М. Л. Кочина, С. Н. Лад, Л. Ф. Сайковская и др. // Кибернетика и вычислительная техника. — 2009. — Вып. 159. — С. 19-27.
14. Кочина, М. Л. Атоматизированный комплекс для диагностики функционального состояния пользователей ПК [Текст] / М. Л. Кочина, Л. Ф. Сайковская // Радиотехника: Все-украинский межведомственный научно-технический сборник. — 2006. — Вып. 146. — С. 49-54.
15. Виленкин, С. Я. Статистическая обработка результатов исследований случайных функций [Текст] / С. Я. Виленкин. — М.: Энергия, 1979. — 320 с.
16. Ферстер, Э. Методы корреляционного и регрессионного анализа [Текст] / Э. Ферстер, Б. Ренц. — М.: Финансы и статистика, 1983. — 302 с.
17. Навакатикян, А. О. Физиология и гигиена умственного труда [Текст] / А. О. Навакатикян, В. В. Крыжановская, В. В. Кальниш. — К.: Здоров'я, 1987. — 152 с.
1S. Navakatikyan, А. О. VDT-users; efficancy: Methods of investigation and assessment criteria [Text] / А. О. Navakatikyan, V V. Kalnish, V. M. Martirosova et al. // Proceedings of International Conference on Work with Display Units. — Stockholm, 1986. — P. 10-13.
19. Cnoci6 дiагностики i шформацшного навантаження друко-ваних видань для дггей та шдл^гав [Текст]: Патент Укра-1ни № 43719А, МПК А 61 В 10/00 / Кривоносов М. В., Подртало Л. В., Кочина М. Л., Яворський О. В., Масло-ва Н. М. — № 2001063812; заявл.06.06.2001; опубл. 17.12.2001, Бюл. № 11. — 1 с.
РАЗРАБОТКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ОПЕРАТОРА ЗРИТЕЛЬНОГО ПРОФИЛЯ
В статье представлена информационная технология оценки функционального состояния оператора зрительного профиля. Технология позволяет регистрировать показатели функционального состояния, осуществлять отбор информативных показателей и прогнозировать изменение функционального состояния человека в процессе зрительного труда с различными видами визуальной нагрузки. Представленная технология может быть использована для профессиональной деятельности и для прогнозирования течения какого-либо заболевания или эффективности лечения.
Ключевые слова: информационная технология, оператор зрительного профиля, оценка функционального состояния, утомление, программно-аппаратный комплекс.
Сайтвська ЛМя Федорiвна, кандидат техтчних наук, кафедра радютехнологш тформацшно-комуткащйних систем, Хартвський нащональний утверситет радюелектротки, Украг-на, e-mail: lily_s_f@mail.ru.
Сайковская Лилия Федоровна, кандидат технических наук, кафедра радиотехнологий информационно-коммуникационных систем, Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Украина.
Saikivska Liliia, Kharkiv National University of Radio Electronics, Ukraine, e-mail: lily_s_f@mail.ru
УДК 621.727
001: 10.15587/2312-8372.2015.47919
Ф0РМАЛ1ЗАЦ1Я ЗАДАЧ1 П0БУД0ВИ РАЩОНАЛЬНО! П0СЛ1Д0ВН0СТ1 СКЛАДАННЯ ВИР0Б1В
Запропоновано математичнг моделг, що в1дображають зв'язки базування та розмгрнг зв'язки мгж складальними елементами, враховують обмеження доступу, конструкторсько-технологгчнг та екологгчнг критерп складальних процесгв. З гх використанням розроблено метод синтезу ра-цюнальног послгдовностг складання виробгв, який вгдргзняеться тим, що при побудовг варгантгв послгдовностг складання враховуеться комплекс технологгчних та екологгчних обмежень, що дозволяе забезпечити задану якгсть виробу та мгтмгзувати тривалгсть виробничого циклу.
Клпчов1 слова: тривалгсть виробничого циклу, екологгчнг обмеження, послгдовнгсть складання, метод, алгоритм.
Чиб1ряк Я. I., Федотова Н. А., Думанчук М. Ю.
1. Вступ
Забезпечення високо1 конкурентоспроможност ви-пускаючих виробiв вимагае тдвищення якосп ix виго-товлення з одночасним зниженням виробничих затрат. Процес складання являеться заключним i визначним етапом виробничого процесу. Дослщження оптимiзацii
складальних виробництв показують, що вщ обраного ва-рiанту складання залежить трудомктюсть технолопчного процесу, собiвартiсть обладнання, витрати на процес складання. При цьому важливо проектувати саме такий варiант складання виробу, що дозволяе скоротити вироб-ничий цикл, так як це призводить до збшьшення продук-тивност пращ, зменшення виробничих площ, зниження
TECHNOLOGY AUDiT AND PRODUCTiON RESERVES — № 4/2(24], 2015, © H^ipHK Я. I., Федотова Н. А.,
Думанчук М. Ю.
собiвартостi продукцп, до прискорення обiгу коштiв, вкладених у виробництво. Скорочення тривалосп i тд-вищення якостi проектування технолопчних процесiв забезпечуеться використанням ЕОМ. Рацюнальне ви-користання ЕОМ пов'язано з потребою формального опису задачi визначення рацюнально! послiдовностi складання. У зв'язку з цим тема роботи е актуальною.
2. Анал1з л1тературних джерел та постановка проблеми
Аналiз сучасного стану складальних процеав до-зволяе вщмгтити [1-6]:
— зростання трудомшткосп складальних робiт, що е наслщком ускладнення конструкцii виробiв машино-будування;
— вiдставання рiвня механiзацi'i та автоматизацп складальних процесiв вiд загопвельних та механо-обробних;
— значне використання одноманiтно'i та низько-ефективно'i ручно1 працi;
— низький рiвень якосп та органiзацii складальних процесiв.
Тому удосконалення технологи, оргашзацп, мехаш-зацп та автоматизацii складальних процесiв е основним науковим напрямком розвитку технолопчних процеав складання. Приклади удосконалення складальних проце-сiв [7-9] показують, що при ршенш дано1 задачi необ-хiдно, з використанням системного тдходу, враховувати всi складовi виробничого процесу. Важливим завданням при оптимiзацii складальних процеав являеться знахо-дження рацюнального варiанту технологiчного процесу складання. Вщ обраного варiанту складання виробу залежить його яюсть, продуктивнiсть робiт, собiвартiсть, тривалiсть виробничого циклу [10].
Задачу визначення рацюнально! послiдовностi складання вщносять до класу слабко структурованих та таких, що важко шддаються формалiзацii [11, 12]. В [12] для ршення дано! задачi було використано теорш пщтримки i прийняття ршень. В роботах [2, 13-15] для проектування технолопчних процеав складання застосовують методи штучного iнтелекту, теорш графiв, матриць, множин. В [16, 17] запропонована оптимiзацiя виробничого циклу iз застосуванням часових ланцюгiв технолопчного процесу.
Проведений аналiз показуе наявшсть теоретичних та практичних напрацювань в област удосконалення складальних процесiв. Однак запропоноваш методи не дозволяють отримати таку послщовшсть складання, яка б забезпечувала мiнiмiзацiю тривалостi виробничого циклу з урахуванням комплексу технолопчних та еко-лопчних факторiв.
Тому виникае потреба у розробщ математичних моделей, що вщображають ряд конструкторсько-техно-лопчних та екологiчних вимог до процесу складання, представленш даних моделей у вигляд^ зручному для збереження в пам'яп ЕОМ; та розробцi алгоритму по-будови рацiональноi послiдовностi складання виробiв.
3. 06'ект, мета та задач1 дослщження
Об'ект дослгдження — технолопчний процес складання виробiв.
Мета дослгдження — розробити математичне та алго-ритмiчне забезпечення ршення задачi побудови рацюналь-
но1 послщовносп складання виробiв з метою мiнiмiзацii тривалостi виробничого циклу.
Для досягнення поставлено! мети були поставлеш наступш завдання:
— з використанням теорп матриць графiв та iерар-хiчноi будови виробiв розробити математичнi модели що дозволяють врахувати зв'язки базування, обме-ження доступу, розмiрнi зв'язки мiж складальними елементами, можливостi виробничо! системи, еко-логiчно несприятливi складальнi операцп;
— розробити правила рацiоналiзацii процесу складання виробiв;
— розробити метод визначення рацюнально! посль довносп складання виробiв.
4. розробка математичного забезпечення ршення задач1
Проектування вах теоретично можливих варiантiв складання виробу супроводжуеться значними обчис-лювальними витратами. Осюльки цiннiсть представ-ляють саме п варiанти, якi можуть бути реалiзованi у заданiй виробничiй систему то необхiдно сформувати ряд обмежень, як дозволять у процесi проектування ввдсшвати не придатнi для практично! реалiзацii варiанти складання. В якосп таких обмежень вико-ристовуеться комплекс технолопчних та еколопчних критерпв складального процесу, представлених у ви-глядi матриць.
Визначимо матрицю ((пхт, що вiдображае зв'язок наявних операцшних комплексiв iз складальними опе-ращями. Елементи матрицi (¿пхт = {дг)| приймають зна-чення рiвнi:
— Цу = 1, якщо ¿-та операщя може бути реалiзована ]-м операцiйним комплексом;
— Цу = 0, у протилежному випадку.
Для врахування характеристик виробничо! системи введемо матрицю Rnxm, що ввдображае зв'язок транспортних засобiв з операцшними комплексами. Елементи матрицi Ттхт = приймають такi значення:
— ^ = 1, якщо ¿-й та ]-й операцiйнi комплекси працюють пльки послiдовно;
— Ц = 2, якщо ¿-й та ]-й операцiйнi комплекси працюють тiльки паралельно;
— Ц = 3, якщо ¿-й та ]-й операцiйнi комплекси можуть працювати як послвдовно, так i паралельно;
— Ц = 0, в iнших випадках.
На послiдовнiсть складання також впливае ряд кон-структорських обмежень, яю вiдображаються у виглядi матриць базування i доступу. Вони задають порядок входження складальних елеменпв у вирiб. Визначимо елементи матрицi базування В^^ = {Ьу}:
— Ьу = 1, якщо мiж ¿-м та ]-м складальним еле-ментом шнуе складальна операцiя;
— Ьу = 0, у протилежному випадку.
Елементи матриц доступу деталей DNxN = {¿у} при-ймають значення:
— ¿у = 1, якщо ¿-й складальний елемент передуе ]-му при складаннi виробу;
— ¿у = 0, в шших випадках.
Матриця DNxN = {¿у} задае порядок входження деталей у вирiб. Для визначення порядку виконання наявних складальних операцш введемо матрицю доступу з'еднань Znxn = елементи якок
J
— Zij = 1, якщо ¿-та складальна операщя передуе ]-й при складанш виробу;
— ¿у = 0, в шших випадках.
Крiм безпосереднього контакту поверхонь, взаемне розташування деталей та порядок 1х входження у вирiб, задаються складальними розмiрними ланцюгами (СРЛ). Як правило, вирiб мае кiлька СРЛ. Тому для визначення порядку 1х реалiзацii здшснюеться ранжування розмiрних ланцюгiв. В основу ранжування покладено технолопчш правила врахування СРЛ при складанш виробу [3]. Математична модель розмiрних зв'язюв мiж складальними елементамн повннна забезпе-чити визначення методу досягнення точносп та знаходження замикаючо! ланки.
Елементи матрищ розмiрних зв'язкiв RNxN = Т} приймають наступнi значення:
— Ту = 1, якщо ¿-й та j-й складальнi елементи пов'язанi розмiрним зв'язком;
— Ту = 0, якщо ¿-й та j-й складальш елементи не мають розмiрного зв'язку;
— Ту = р, якщо ¿-й та j-й складальнi елементи пов'язаш замикаючою ланкою в даному СРЛ.
У залежносп вiд методу досягнення точ-ностi замикаючо! ланки параметр р набувае таких значень:
— р = 2 — метод повно1 взаемозамш-носп;
метод неповно! взаемозамш-
— придатна для збереження у пам'яп ЕОМ;
— в автоматичному режимi дозволяе будувати про-цес ршення поставлено! задачi.
5. Розробка алгоритм1чного забезпечення ршення задач!
Будь-який вирiб можна представити у виглядi блоч-но-модульно! структури (рис. 1).
— p = 3 -носп;
— p = 4
— p = 5
метод групово! взаемозамiнностi; метод пригонки;
— р = 6 — метод регулювання;
— р = 7 — застосування компенсуючих матерiалiв. Для врахування точносп виготовлення складальних
елеменпв визначимо одномiрний масив ^ = Еле-мент масиву ^ рiвний числовому значенню квалiтета точносп виготовлення i-го складального елементу.
Значення мас складальних одиниць збертаеться у одно-мiрному масивi MN = {т^, елементи mi якого рiвнi чис-ловим значенням маси (в юлограмах) вiдповiдноi ¿-1 складально! одинищ. Масив, що мiстить шформащю про габаритш розмiри складальних одиниць GN = {¿}:
— значення gi =1, якщо ¿-й елемент мае незначш габарити;
— gi =2, при середшх габаритах ¿-го елементу;
— gi = 3, при значних габаритах ¿-го елементу. Для врахування придатносп складальних елементлв
до автоматизованого процесу складання визначимо масив технологiчних ознак АN = {а}, в якому елемент рiв-ний балу технолопчносп, що визначаеться за матрицею технолопчних ознак [3] для ¿-го елементу.
У процес складання деяк операцн (зварювання, склеювання, спаювання) можуть здшснювати негативний вплив на навколишне середовище та на стан здоров'я працюючих людей. З метою визначення таких операцш введемо матрицю еколопчних факторiв Ет = {в}, для яко'1:
— = 1, якщо ¿-та складальна операщя е еколопчно несприятливою;
— в{ = 0 — у протилежному випадку. 1нформащя, представлена у виглядi матриць мае
ряд переваг:
— вiдображае комплекс технолопчних та еколопчних факторiв процесу складання;
Структура виробу: SO — складальна одиниця; d — деталь
Граф мае ^ + 1) рiвнiв. На k-му рiвнi знаходиться зiбраний вирiб. (k - 1)-й рiвень утворюе множина складальних одиниць (СО) SO¡k-i\ (т = 1,П(А-1)) та деталей ¿ккл),(j(k-1) = 1,т(£_1)), що з'являються тсля 1-го етапу розбирання виробу. Вщповщно (k - 2)-й рiвень мае СО —
¿(¿-1> = 1 п(к-2) i Деталi — dj(k-2),(кк-2) = 1,т(к-2)). Аналогiчно утворюються рiвнi (k - 3), ^ - 4),...,1. На 0-му рiвнi знаходяться елементарнi деталь
Аналiз технологи складальних робiт [3-7] та iерар-хiчноi будови виробiв (рис. 1) дозволив сформулювати правила побудови рацюнально'! послiдовностi складання:
1. Складальш одинищ, що знаходяться на одному рiвнi iерархii (рис. 1) можуть мати довшьну послщов-шсть складання. Такi елементи мають спшьш поверхш базування, а отже для 1х виявлення користуються матрицею BNxN = {Ьц}.
2. Якщо складальш одинищ знаходяться на рiзних рiвнях iерархii (рис. 1) i мають спiльнi поверхнi базування за матрицею BNxN = {Ьг}, то послiдовнiсть 1х складання визначаеться наступними умовами:
— якщо складальна одиниця входить в склад шшо'!, то вхвдна збираеться рашше тiеi, в яку вона входять;
— якщо складальш одинищ е незалежними, то необхвдно, використовуючи матрищ Znxn = та Олхт = {Чу} розглянути можливiсть 1х паралельного складання.
3. Серед наявних у виробi складальних розмiрних ланцюгiв (СРЛ) прюритет у реалiзацii мають т лан-цюги, що мiстять найбшьшу кiлькiсть ланок. Тобто е найскладшшими. Для виявлення таких СРЛ користуються матрицею розмiрних зв'язкiв RNXN = Т}.
4. При наявносп кiлькох СРЛ однаково! складностi, в першу чергу реалiзуються тi СРЛ, що мктять ланки, якi входять до складу найбшьшо'! кiлькостi шших роз-мiрних ланцюгiв (використовують матрицю RNXN = {Ту}).
Дана умова забезпечуе мш]шзащю юлькосп устано-вiв у процесi складання, що призводить до скорочення тривалост виробничого циклу.
5. Серед юлькох СРЛ, що одночасно вщповвдають 4-й та 5-й умовам, перевагу в послщовносп складання вщають тим СРЛ, до яких пред'являються пiдвищенi вимоги TOЧHOCTi (використовують матрицю RNxN = {Гу}).
6. Реалiзацiя окремого СРЛ звершуеться замикаю-чою ланкою (використовують матрицю RNxN = {Гу}).
7. В кожному СРЛ в першу чергу з'еднанню пщдають тi деталi, що мають нижчий квалiтет точностi (використовують масив ^ = {ki}). Якщо почати збирання з менш точних деталей, то сумарна похибка складання деталей, виконаних з високою точнiстю, рiзко збшьшуеться.
8. Вищий прiоритет у послщовносп складання мають тi елементи, яким присвоено бшьше значення балу технолопчносп, що визначаеться за методикою, при-веденою в [3] (використовують масив технолопчних ознак АN = {а}). Дана умова дозволяе будувати таку послщовшсть складання виробу, при якш спочатку ре-алiзуеться складання елеменлв, бiльш придатних до автоматизованого складання, а в останню чергу вико-нуються т операцii, що вимагають бшьших часових та трудових витрат (ручне складання).
9. Елементи з бшьшою масою та габаритними розмь рами мають вищий прiоритет у процес складання (використовують вщповщт масиви MN = {mi} та GN = {&}).
10. Еколопчно несприятливi складальнi операцii не-обхщно виконувати в кiнцi технологiчного процесу на окремих складальних дшянках (враховуеться матриця еколопчних факторiв Ет = {е^).
11. Мiнiмiзувати тривалiсть процесу складання мож-на за рахунок:
— одночасноi установки кiлькох базованих деталей
на базову;
— зменшення юлькосп установiв i позицiй;;
— паралельноi реалiзацii окремих складальних оди-
ниць.
Використовуючи розроблеш матрицi технологiчних, еколопчних ознак та правила рацiоналiзацii процесу складання, було розроблено метод побудови рацюнально! послщовносп складання виробiв, блок-схема алгоритму якого представлена на рис. 2.
; 1
Визначення ПО СЛЩ ОЕНОСТ1 реашзацп незалежних складальних вузл1в
Г
Синтез множини рацюнальннх по тривалога виробничого
циклу вар1ашш *
Синтез множини практично реал1зуемнх варшнлв складання
{Яа^},
Г
Видача результату у вигляд1 ТСС
Кшець~^)
Рис. 2. Блок-схема алгоритму побудови рацшнально'' послщовносп складання виробiв
Рiшення задачi побудови рацiональноi послвдовносп складання мае наступнi етапи: визначення в загальнш структурi виробу окремих складальних одиниць (складальних вузлiв); визначення порядку '¿х входження у вирiб;побудова послiдовностi складання елементiв, як ввiйшли до складу окремих вузлiв; формування множини варiантiв послiдовностей складання всього виробу; вiдбiр оптимальних по тривалосп виробничого циклу варiантiв складання; вiдбiр множини практично реалiзуемих варiантiв складання у заданiй виробничiй систем!
Даш етапи виконуються в автоматичному режим1 з використанням побудованих математичних моделей у виглядi матриць, представлених вище.
Подiл виробу на окремi складальнi одиницi передба-чае визначення множини базових деталей Bdi ( = 1,...,Ь). Базовi деталi визначають взаемне розташування iнших деталей у виробь На наступному етапi для кожно! базовоi деталi визначаеться набiр базованих деталей Bsij (I = 1,...,Ь; ] = 1,...^). Таким чином, кожнш базовiй деталi вщповвдае свiй набiр базованих.
Визначенi складальш вузли подiляють на двi групи. Перша група {Zi}k (k = 1,2,.../) — вузли, що не мають спшьних базованих деталей. Даш вузли е незалежними мiж собою, тому шнуе можлившть '¿х паралельноi реаль зацii у заданiй виробничш системi з метою скорочення тривалосп виробничого циклу
Така можливiсть розглядаеться з використанням матриц взаемозв'язку операцшних комплексiв Кпхт. Друга група {^}с (с = 1,2,...,(Ь - £)) — це вузли, що мкстять спiльнi деталi (залежнi вузли). 1х об'еднують в одну складену групу. Таю складен групи мiстять юлька базових деталей. Тому вузли, що ввшшли до складених груп тддають ранжуванню з метою визначення ведучоi базовоi деталi, з яко' починають процес складання. Вiд вибору базово' деталi залежить кiлькiсть установiв i позицiй, точнiсть спряження поверхонь деталей, послщовшсть складання.
Отже, змшюючи базову деталь у залежних вузлах, можна впливати на даш показники i отримувати рiзну послщовшсть складання. Правила ранжування, що покла-денi в основу алгоритму, враховують масу складальних елеменпв, габарити, точшсть виготовлення, розмiрнi зв'язки, екологiчнi обмеження та iншi правила побудови рацюнальних процесiв складання, що були приведет вище. Наприклад, при застосуванш правил ранжування до складально' одиницi, що мктить екологiчно несприят-ливу складальну операщю, буде присвоено останнiй ранг, в результат чого реалiзацiя даного вузла здшс-нюватиметься в останню чергу. Як наслщок, операцп, що супроводжуються тдвищеним шумом, вiбрацiею, температурою, застосуванням токсичних матерiалiв буде винесено в кшець технологiчного процесу. Це дозволить виконувати '¿х на окремих, спещально обладнаних за всiма вимогами техшки безпеки виробничих дiлянках, не порушуючи при цьому прямоточшсть процесу складання i не збшьшуючи його тривалостi. Якщо тсля проведення процесу ранжування кшька вузл!в мають однаковий ранг, розглядаеться можливксть '¿х паралель-ного складання, що призводить до мiнiмiзацii тривалосп робочого циклу.
Послщовносп складання представляються у вигляд1 ТСС (рис. 3), що е основою для розробки загального технолопчного процесу складання виробу
( Початок )
г
Визначення множини
базових деталей у
BHpo6i {Bdi}b
1
Формування
щдмножин базованих
детален {Bs,j},,JIS
Визначення множин
незалежних {ZJ^Ta
залежних {W,}c
складальних вузлш
1
Ранжування залежних
складальних вузлш
J
Рис. 3. ТСС виробу з 9 деталей
Кшьюсна оцшка отриманих структурних видiв ТСС здiйснюeться за коефшдентом структурного виду ksv [3]:
2(R -1)
N '
(1)
де R — юльюсть рiвнiв графа ТСС.
Якщо розрахований коефщент знаходиться у дь апазонi:
лей; матрищ базування Bnxn та доступу Dnxn — задають порядок входження складальних елеменпв у вирiб; масив технолопчних ознак An = {ai} — враховуе придат-нiсть елеменпв до автоматизованого процесу складання; матриця еколопчних обмежень Em = {ei} — дозволяе врахувати операци, що негативно впливають на стан навколишнього середовища та винести '¿х в кшець технологiчного процесу складання для виконання на окремих, спещально обладнаних виробничих дшянках.
Матрицi мають просту будову, придатш для збере-ження у пам'яп ЕОМ, не потребують значних обчис-лювальних витрат при виконанш операцiй з '¿х вико-ристанням у процесi реалiзацiï методу.
Виходячи iз структури виробу, розроблений метод забезпечуе зменшення тривалостi виробничого циклу за рахунок:
— одночасноï установки кшькох базованих деталей
на базову;
— зменшення кшькосп установiв i позицiй;
— видшення вузлового складання.
Подальшi дослiдження повинш бути спрямованi на визначення резервiв скорочення тривалостi виробничого циклу за рахунок структури виробничоï системи з урахуванням виду обладнання та технологи виконання операцш.
2log2 N
N
< ksv < 1,
(2)
це означае, що варiант складання, який вiдображаеться ТСС, що вщповщае розрахованому коефiцiенту ksv, е ра-цiональним по тривалостi виробничого циклу.
Отже, серед множини варiантiв складання вщби-раються такi ТСС, що забезпечують мiнiмiзацiю три-валосп складання. Вони утворюють множину {Razi}q рацiональних варiантiв складання.
На останньому етат здiйснюеться перевiрка отриманих ращональних варiантiв складання {{Razi}q на придатшсть '¿х реалiзацiï у заданш виробничiй системi. Для цього використовуеться матриця Rnxm, яка вщо-бражае зв'язок транспортних засобiв з операцшними комплексами та матриця Qnxm, яка пов'язуе наявш на виробництвi операцшш комплекси з виконуваними операциями. В кiнцевому пiдсумку отримуемо множину ращональних по тривалосп та практично реалiзуемих варiантiв складання виробу.
6. Обговорення результат1в розробки методу побудови ращонально'1 послщовносп складання вироб1в
Запропонований метод побудови рацiональноï посль довносп складання виробiв призводить до скорочення тривалосп виробничого циклу. Це дозволяе тдвищити продуктивнiсть працi, зменшити виробничi площi на пiдприемствi, знизити собiвартiсть продукци.
Метод враховуе технологiю виконання складальних процеав за допомогою розроблених математичних моделей, представлених у виглядi матриць: матриця розмiрних зв'язюв Rnxn = {rij} — дозволяе врахувати складальш розмiрнi ланцюги; матрищ Qnxm i Rnxm — ввдобража-ють структуру виробничоï системи; масив Kn = {ki} — дозволяе врахувати квалиет точностi виготовлення дета-
7. Висновки
Аналiз закономiрностей моделювання технологiчних процесiв складання дозволив розробити математичш моделi, що описують структуру виробу та виробничо1 системи. Математичш моделi враховують ряд технолопчних i екологiчних факторiв складальних процеав та дозволяють в автоматичному режшш вирiшити задачу побудови оптимальноï послвдовносп складання виробiв за критерiем економи часу.
Приведенi у роботi правила рацiоналiзацiï складальних процесiв дозволили обмежити перебiр можливих варiантiв складання з метою вибору ращонального.
На основi правил розроблено метод, що враховуе складальш розмiрнi ланцюги, одночасне приеднання кшькох базованих деталей до базовой точшсть виготовлення деталей; зменшення кшькосп установiв; видiлення вузлового складання.
Застосування методу дозволяе отримати ращональ-ний по тривалосп виробничого циклу варiант складання, що е придатним для реалiзацiï у заданiй виробничiй систем!
Литература
1. Арпентьев, Б. М. Прогнозирование качества функционирования технических систем [Текст] / Б. М. Арпентьев, А. Н. Куцын, Ю. И. Созонов // Вестник НТУ «ХПИ». — 2001. — Вып. 10. — С. 41-49.
2. Зарубин, В. Н. Автоматизированная система проектирования технологических процессов механосборочного производства [Текст] / В. Н. Зарубин, Н. М. Капустин. — М.: Машиностроение, 1979. — 274 с.
3. Захаров, Н. В. Разработка технологических процессов сборки [Текст]: учеб. пос. / Н. В. Захаров, Ю. В. Тимофеев. — К.: УМКВО, 1992. — 152 с.
4. Лебедовский, М. С. Автоматизация процессов в машиностроении [Текст]: учеб. пос. / М. С. Лебедовский. — Л.: СЗПИ, 1977. — 81 с.
5. Савуляк, В. В. Складальш процеси в машинобудуванш [Текст]: навч. пос. / В. В. Савуляк. — Вшниця: ВНТУ, 2013. — 99 с.
6. Шабайкович, В. А. Проблеми складального виробни-цтва [Текст] / В. А. Шабайкович // Вюник Нацiонального ушверситету «Львiвська полгтехшка». — 2011. — № 713. — С. 212-216.
7. Вашн, О. В. Сучасш шдходи до проектування серiйних авто-матизованих складальних комплексiв [Електронний ресурс] / О. В. Вашн // Матерiали 8 Мiжнар. науково-практично! штернет-конференци «Сучаснють. Наука. Час. Взаeмодiя та взаемовплив». — Ктв, 2011. — Режим доступу: \www/URL: http://mtkonf.org/vanm-ov-suchasni-pidhodi-do-proektuvannya-seriynih-avtomatizovanih-skladalnih-kompleksiv/
S. Божидарнiк, В. В. Автоматичне складання виробiв [Текст]: навч. пос. / В. В. Божидаршк, Н. С. Григор'ева, В. А. Шабайкович. — Луцьк: Надстир'я, 2005. — 386 с.
9. Гриньова, В. М. Оргашзащя виробництва [Текст]: шдруч. / В. М. Гриньова, М. М. Салун. — К.: Знання, 2009. — 582 с.
10. Воронин, А. В. Механизация и автоматизация сборки в машиностроении [Текст]: учеб. пос. / А. В. Воронин, А. И. Гре-чухин, А. С. Калашников и др. — М.: Машиностроение, 1985. — 316 с.
11. Ларичев, О. И. Теория и методы принятия решений [Текст] / О. И. Ларичев. — М.: Логос, 2006. — 392 с.
12. Божко, А. Н. Выбор рациональной последовательности сборки изделия [Электронный ресурс] / А. Н. Божко // Наука и образование: электрон. журн. МГТУ им. Н. Э. Баумана. — 2010. — № 7. — Режим доступа: \www/ URL: http:// technomag.edu.ru/doc/147483.html. — 08.07.2015.
13. Тимофеев, Ю. В. Математическая модель управления точностью общей сборки агрегатних станков [Текст] / Ю. В. Тимофеев, Н. В. Захаров, А. А. Мельниченко // Вюник СумДУ. — 1994. — № 1. — С. 49-54.
14. Танаев, В. С. Синтез граф-схем алгоритмов выбора решений [Текст] / В. С. Танаев, М. П. Поварич. — Минск: Наука и техника, 1974. — 112 с.
15. Хаустова, А. В. Формализация проектных решений формирования структур объектов технологического проектирования [Текст]: дис. ... канд. техн. наук / А. В. Хаустова. — Луганск, 2000. — 197 с.
16. Базров, Б. М. Ритмичность — путь повышения эффективности изготовления деталей на станках-автоматах и автоматических линях [Текст] / Б. М. Базров, А. П. Шалин. — М.: ВНИИ ТЭМР, 1987. — Вып. 2. — 48 с.
17. Коноплянченко, 6. В. Шдвищення надшност роботи складальних систем шляхом оптимiзацiï часових технолопчних ланцюпв [Текст]: автореф. дис. ... канд. тех. наук: 05.02.08 / 6. В. Коноплянченко. — Харгав: НТУ «ХПИ», 2001. — 20 с.
ФОРМАЛИЗАЦИЯ ЗАДАЧИ ПОСТРОЕНИЯ РАЦИОНАЛЬНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СБОРКИ ИЗДЕЛИЙ
Предложены математические модели, которые отражают связи базирования и размерные связи между сборочными элементами, учитывают ограничения доступа, конструкторско-тех-нологические и экологические критерии сборочных процессов. С их использованием разработан метод синтеза рациональной последовательности сборки изделий, отличающийся тем, что при построении вариантов последовательности сборки учитывается комплекс технологических и экологических ограничений, что обеспечивает необходимое качество изделия и минимизирует длительность производственного цикла.
Ключевые слова: длительность производственного цикла, экологические ограничения, последовательность сборки, метод, алгоритм.
Чибiряк Яна 1ватвна, кандидат техтчних наук, доцент, кафедра комп'ютерних наук (секщя тформацшних технологш проектування), Сумський державний утверситет, Украгна, e-mail: chibyana@i.ua.
Федотова Наталiя АнатолНвна, кандидат техтчних наук, старший викладач, кафедра комп'ютерних наук (секщя т-формацшних технологш проектування), Сумський державний утверситет, Украгна, e-mail: fna_2000@ukr.net. Думанчук Михайло Юршович, старший викладач, кафедра технгчного сервку, Сумський нащональний аграрний утверситет, Украгна, e-mail: m_duman@i.ua.
Чибиряк Яна Ивановна, кандидат технических наук, доцент, кафедра компьютерных наук (секция информационных технологий проектирования), Сумский государственный университет, Украина. Федотова Наталья Анатольевна, кандидат технических наук, старший преподаватель, кафедра компьютерных наук (секция информационных технологий проектирования), Сумский государственный университет, Украина.
Думанчук Михаил Юрьевич, старший преподаватель, кафедра технического сервиса, Сумский национальный аграрный университет, Украина.
Chibiryak Yana, Sumy State University, Ukraine, e-mail: chibyana@i.ua.
Fedotova Natalia, Sumy State University, Ukraine, e-mail: fna_2000@ukr.net.
Dumanchuk Mykhailo, Sumy National Agrarian University, Ukraine, e-mail: m duman@i.ua
