CC BY
51
2. Орлов А. И. Экспертные оценки: учеб. пособие. М.: ИВСТЭ,
2002.
3. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993.
Белов Дмитрий Борисович, канд. техн. наук, доц., imsbelov@,mail.ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет,
Масенков Евгений Вячеславович, асп., masenkov-evgeny@yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
СALCULATION THE WEIGHTING FACTORS OF SINGLE PARAMETERS OF QUALITY
MUNICIPAL WATER SUPPLY
D.B. Belov, E. V. Masenkov
The article deals the methods of сalculation the weighting factors of individual quality indicators of municipal water supply. The calculation of the weight coefficients using the method of paired comparisons
Key words: weight, method of paired comparisons, individual quality indicators, a comprehensive measure of quality, expert estimates.
Belov Dmitry Borisovich, candidate of technical sciences, docent, imsbelov@,mail. ru, Russia, Tula, Tula State University,
Masenkov Evgeny Vyacheslavovich, postgraduate, masenkov-evgeny@yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
УДК: 621.01
ФОРМИРОВАНИЕ ПРОГРАММ ВЫПУСКА УЧАСТКОВ НА ОСНОВЕ ГРУППИРОВАНИЯ ДЕТАЛЕЙ ПО КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИМ ПРИЗНАКАМ
В.В. Галий
Рассматривается формирование групп деталей по конструкторско-технологическим признакам для решения задачи формирования программ выпуска участков на ранних этапах проектирования. Автором предложены и обоснованы критерии классификации.
Ключевые слова: классификатор, группирование, проектирование, технология
При проектировании технологических комплексов различных уровней одним из важнейших этапов является анализ программы выпуска [1]. Данный анализ позволяет существенно сократить время на проектирование
60
и получить качественное проектное решение. Это позволяет выбирать оборудование нужного типа и использовать его более эффективно, что является актуальной проблемой современных машиностроительных производств [2]. Формирование программ выпуска основано на классификации детали по конструктивно-технологическим признакам.
Предлагаемая классификация деталей, разработана согласно следующим требованиям
1. Устойчивое разделение исходного множества деталей на группы по общности конструктивно-технологических признаков только на основе информации, указанной на чертежах (СЛО-моделях) деталей.
2. Сформированные группы деталей одного класса должны изготавливаться на сходном по группам и типоразмерам оборудовании.
3. Простота классификации: все признаки для классификации детали должны быть получены без использования иных, кроме указанных, источников информации, каких-либо вычислений или иных действий.
4. Минимальное число классификационных признаков (не более 5).
Программа выпуска может быть представлена как база данных, в
которой информация о каждой детали представлена записью ДЕТАЛЬ. Запись состоит из двух простых агрегатов: ИМЯ и КЛАССИФИКАТОР и элемента данных ОБЪЕМ (рис. 1).
Наименование записи ДЕТАЛЬ
Агрегат ИМЯ КЛАССИФИКАТОР ОБЪЕМ
Рис. 1. Структура записи ДЕТАЛЬ
Агрегат ИМЯ, состоящий из двух элементов НОМЕР_ЧЕРТЕЖА и НАИМЕНОВАНИЕ, использован для идентификации записи (рис. 2). Идентификация производится по элементу НОМЕР ЧЕРТЕЖА. Элемент данных ОБЪЕМ является для каждой записи информационным полем. Это числовое данное целого типа.
Агрегат ИМЯ
Элемент данных НОМЕР_ЧЕРТЕЖА НАИМЕНОВАНИЕ
Тип элемента Символьный Символьный
Рис. 2. Структура агрегата ИМЯ
Формирование групп деталей обеспечивает агрегат КЛАССИФИКАТОР (рис. 3).
КЛАССИФИКАТОР
Элемент данных тип_ ДЕТАЛИ ГАБАРИТНАЯ ГРУППА ГРУППА МАТЕРИАЛА ГРУППА_ ТОЧНОСТИ ГРУППА ШЕРОХОВАТОСТИ
Тип элемента Символьный Числовое данное целого типа Числовое данное целого типа Числовое данное целого типа Числовое данное целого типа
Рис. 3. Структура агрегата КЛАССИФИКАТОР
Элемент данных ТИП ДЕТАЛИ. Предусмотрено разделение всего множества на четыре типа (табл. 1). Принадлежность к типу определяют поочередно: сначала к «ТОКАРНОМУ» или «ФРЕЗЕРНОМУ» типу, потом к «ТОКАРНОФРЕЗЕРНОМУ», а при невхождении ни в один из них - к «ПРОЧЕМУ».
Элемент данных ГАБАРИТЕ1АЯ_ГРУППА. Кодирование по этому
и
признаку для каждого ТИПА ДЕТАЛЕЙ различно. Это объясняется особенностями применяемого оборудования. Различные типы деталей кодируют следующим образом:
______V-*
а) «ТОКАРНЫЙ» учитывают наружный наибольший диаметр (Б) и длину заготовки (Ь). Кодирование происходит в виде ЭхЬ;
б) «ФРЕЗЕРНЫЙ», «ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНЫЙ», «ПРОЧИЙ» кодируют размеры по трем измерениям ВхЬхН (В - ширина; Ь - длина; Н - высота).
Таблица 1
Описание типов деталей
Элемент данных ТИП ДЕТАЛИ Описание Примеры деталей
Т ТОКАРНЫЙ детали, изготавливаемые на станках токарной группы; детали, поверхности главных форм которых являются поверхностями вращения с элементами для не токарной обработки: пазы, зубья, лыски радиальные и не осевые отверстия; детали, на основе тела вращения с присутствием поверхностей, получаемых фрезерованием, растачиванием и пр., при доле таких поверхностей не более 50 % процентов. щ у ©
Окончание табл. 1
Элемент данных ТИП_ДЕТАЛИ Описание Примеры деталей
Ф ФРЕЗЕРНЫЙ детали, изготавливаемые на станках фрезерной, расточной, сверлильной групп; детали, на основе призматических тел или «не тел вращения», с наличием поверхностей, получаемых на станках токарной группы, при доле таких поверхностей не более 50 %. и.
ТФ ТОКАРНО-ФРЕЗЕРНЫИ Детали, не относящиеся к двум предыдущим типам, у которых методы формообразования распределены между токарной и фрезерно-расточной и другими группами или отнесение к типам деталей Т и Ф не представляется возможным. 55
П ПРОЧИИ Детали, не отнесенные к предыдущим типам и для которых методами формообразования большинства поверхностей (более 50 %) не являются методы лезвийной и абразивной обработки.
Кодирование абсолютных значений размерных характеристик нецелесообразно, поскольку в таком случае число размерных групп деталей будет очень большим (в предельном случае будет равно размеру номенклатурного списка деталей). Группы деталей предложено формировать исходя из соотношений размерных характеристик, соответственно определяющих размеры рабочего пространства оборудования. Для деталей токарного типа характерно отношение длины Ь к наружному диаметру В. Например, в [3] предложено делить детали на «короткие» и «длинные» по критерию
Ь = 10л/25 + 51) -50.
Исходя из технологических возможностей станков токарной группы
63
[4], особенностей конструкции деталей токарного типа [5] и рекомендаций [3] определено три габаритных группы деталей указанного типа:
1 - детали большого диаметра с небольшой относительной высотой, подлежащие изготовлению на лоботокарных и карусельных станках (Ь/Э< 3);
2 - детали, изготавливаемые на токарных станках с горизонтальным расположением шпинделя, и длиной менее 2000 мм;
3 - детали, для изготовления которых необходимо крупногабаритное оборудование, длиной более 2000 мм;
Для деталей остальных типов размеры по трем измерениям (Б^Ь^И) разделяют на четыре группы. Отнесение детали к группе производится по наибольшему габариту, даже если другие габариты не входят в установленные пределы. Так, деталь, у которой Б =300 мм, Ь =500 мм, И =400 мм, должна быть отнесена к третьей группе (табл. 2).
Таблица 2
Кодирование размерных характеристик для разных типов деталей
Элемент данных ТИП_ДЕТАЛИ Элемент данных ГАБАРИТНАЯ ГРУППА Условия вхождения в группу
1 l/d <3
Т 2 L/D >3, L <2000
3 L/D >3, L >2000
1 b<250, l<250, h<250
Ф, ТФ, П 2 250<b<400, 250<l<400, 250<h<400
3 400<b<1000, 400<l<1000, 4000<h<1000
4 B> 1000, L> 1000, H> 1000
Элемент данных ГРУППА_МАТЕРИАЛА. Разделение металлических материалов на группы произведено по их технологическим свойствам с учетом рекомендаций [6] и стандарта ISO 513:2012 (табл. 3). При автоматизированной реализации база описания материалов является пополняемой (открытой).
Элемент данных ГРУППА_ТОЧНОСТИ. Определяется по поверхности детали, имеющий наименьший квалитет точности для детали (наиболее точной поверхности) (рис. 4).
Элемент данных ГРУППА ШЕРОХОВАТОСТИ. Определяется по поверхности детали, имеющий минимальное значение выбранного высотного параметра шероховатости, в частности Ra (рис. 5).
Таблица 3
Описание кодирования материалов деталей
Элемент данных ГРУППА МАТЕРИАЛА Описание
СТ Стали. Углеродистые (нелегированные) (Сталь 3, Сталь 45). Легированные (18ХГ, 12ХМ, 12ХН2, 40х). Подшипниковые (ШХ15). Инструментальные углеродистые (У 10, У12). Легированные инструментальные стали (9ХГ, ХВГ, 5ХНМ). Для отливок обыкновенные (30 Л, 40 Л). Низко- и среднелегированные для отливок (35Г, 30ГСЛ). Ферритные и мартенситные коррозионностойкие (12х13,15х1ЗЛ, 20x13). Нержавеющие стали: аустенитные, ферритно-аустенитные корро-зионностойкие стали, супераустенитные.
ЧГ Чугуны всех видов и марок.
ЦВ Цветные металлы и их сплавы. Алюминиевые сплавы: чистый (А85, АД1), деформируемые и литейные алюминиевые сплавы (АМГ2, АД31, Д16, АК8), алюминиевые сплавы с содержанием 81 > 8 %. Сплавы на основе меди. Сплавы на основе магния.
ЖР Жаропрочные сплавы. На основе титана: чистый титан (ВТ 1-0), альфа титановые сплавы (ВТЗ-1, ОТ4, ВТ5), альфа+бетта титановые сплавы (ВТ6, ВТ 14, ВТ20). На основе никеля (ХН60МВТЮ, ХН77ТЮ). На основе железа (ХН35ВТЮ). На основе кобальта, вольфрама, молибдена.
ГРУППА ТОЧНОСТИ Диапазон квалитстов точности Характерная обработка
1 1Т14-1Т11 Черновая обработка
2 ГТ8-1Т10 Получистовая обработка
3 1Т5-7 Чистовая обработка
Рис. 4. Описание кодирования точностных характеристик деталей
ГРУПП А_ШЕРОХОВАТОС ТИ Диапазон значений шероховато сти
1 Ка>10
2 Иа=2.5...10
3 Ыа<2.5
Рис. 5. Описание кодирования шероховатостей деталей
Разработанная классификация деталей устойчиво обеспечивает селекцию и группирование деталей по конструктивно-технологическим признакам при минимальном числе классификационных признаков (5), которые могут быть определены на основании информации, содержащейся в чертежах (СЛО-моделях) деталей. Сформированные группы деталей позволяют в дальнейшем получить программы выпуска и наметить состав производственных участков проектируемого технологического комплекса.
Список литературы
1. Галий В.В. Анализ программы выпуска и разработка технологической схемы производства на ранних этапах проектирования технологического комплекса // Инженерный вестник. 2012. №11. С. 7.
2. Волчкевич И.Л. Рациональное использование станков с ЧПУ в условиях многономенклатурного производства // Наука и образование: научное издание МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2012. № 2. С. 1.
3. Пуш В.Э. Автоматические станочные системы / под ред. В.Э. Пуша. М.: Машиностроение, 1982. 319 с.
4. Дальский А.М., Барсукова Т.М., Бухаркин Л.Н. Технология конструкционных материалов: учебник для студентов машиностроительных вузов / под общ. ред. А.М. Дальского. 3-е изд., испр. М.: Машиностроение, 2003. 511 с.
5. Классификатор ЕСКД: Утв. Гос. ком. СССР по стандартам 06.09.79 / Гос. ком. СССР по стандартам. Класс 71: Детали - тела вращения типа колец, дисков, шкивов, блоков, стержней, втулок, стаканов, колонок, валов, осей, штоков, шпинделей и др. М.: Изд-во стандартов, 1986. 106 с.
6. Маталин А.А., Френкель Б.И., Панов Ф.С. Проектирование технологических процессов обработки деталей на станках с числовым программным управлением. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1977. 240 с.
Галий Валентин Владимирович, ассистент, хаНу уу атаИ.ги, Россия, Москва, Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана
PRELIMINARY FORMATION OF PRODUCTION PROGRAMS OF RELEASE OF PARTS BASED ON DESIGN AND TECHNOLOGICAL ATTRIBUTES
V.V. Galiy
Article is devoted to formation of groups ofparts based on design and technological attributes. It's very important for the solution of a problem offormation of programs of release on early design stages. The author offered and proved criteria of classification parts.
Key words: Qualifier, grouping, design, technology.
Valentin Vladimirovich Galiy, assistant, galiy vv@,mail.ru, Russia, Moscow, Moscow State Technological University named of Bauman
УДК 621.0:519.873
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ ПРИ АНАЛИЗЕ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ С ВРЕМЕННЫМ РЕЗЕРВИРОВАНИЕМ
В.Я. Копп, А. Л. Карташов, М.В. Заморенов, Л.Е. Карташов
Рассматривается возможность применения вероятностных нейронных сетей для определения вида плотности распределения наработки на отказ или времени восстановления технологических ячеек на основе экспериментальных данных. Построена модель нейронной сети, проведены эксперименты по распознаванию плотности распределения для ряда законов. Проанализировано влияние ряда параметров сети на точность распознавания. Отдельно отмечается, что обоснованность использования экспоненциального распределения позволяет существенно упростить задачи моделирования полумарковских систем. Приводится пример моделирования.
Ключевые слова: моделирование, вероятностная нейронная сеть, функция распределения, плотность распределения, полумарковская система, уравнения марковского восстановления, стационарное распределение.
Достаточно важной является задача определения функции распределения (ФР) вероятности или плотности вероятности наработки на отказ и восстановление по полученным экспериментальным данным как для технологических ячеек (ТЯ), так и для накопителей (Н).
На практике при статистическом анализе времен между отказами и времен восстановления оборудования, результаты которого используются для моделирования, точный вид закона распределения, как правило, неизвестен: исследователь располагает лишь выборкой из генеральной совокупности, размер которой может быть невелик.
