CC BY
66
УДК 631.3.004.58
А.М. Криков, А.П. Черныш
ИНФОРМАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЙ
ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ
В статье представлена информационная модель системы обеспечения выбора технологий восстановления деталей как формализованная интеграция иерархической совокупности объектов и процессов, обеспечивающих восстановление деталей в соответствии с имеющимися научно-техническими нормативами.
Ключевые слова: техническая эксплуатация машин и оборудования, информационное пространство знаний, структура, восстановление деталей.
THE INFORMATION MODELS FOR THE SYSTEM OF THE TECHNOLOGYPERFORMANCE PROVISION
OF THE OPERATING PARTRENEWAL
The information model of the provision system of the technology choice for the operating part renewal as the formalized integration of hierarchical set of objects and processes providing the operating part renewal according to the available scientific and technical standards is presented in the article.
Key words: technical operation of machines and equipment, information space of knowledge, structure, operating part renewal.
Информационные модели могут быть использованы [1-4] для целостного формализованного описания реально существующих или (и) абстрактных объектов и процессов, функционирование которых зависит от их структуры и обусловлено влиянием множества факторов. Поэтому применительно к системе восстановления деталей сельскохозяйственной техники (СВДСХТ), которая характеризуются значительной информационной насыщенностью [5-8], такие модели представляют определенный научный и практический интерес. В данной работе представлен вариант информационной модели названной системы, в которой процессы восстановления деталей рассматриваются в комплексе. Модель ориентирована, следуя методологии системологии [9], на генерацию информации основных блоков системы информационного сопровождения выбора и выполнения технологий восстановления деталей.
СВДСХТ рассматривается с позиции, отражающей выполнение операций восстановления деталей на базе существующих нормативно-технических условий. Поэтому состав и структура информационной модели данной системы во многом определяется рассматриваемым уровнем ее функционирования. В качестве таковой вначале выделяется определенное территориальное образование (регион) как наиболее общий случай, а затем анализируются возможные пути перехода к более частным случаям.
Представим вначале информационную модель СВДСХТ как совокупность следующих двух (двойку) основных объектов, непосредственно связанных с процессом восстановления деталей:
где ПВД - предприятие (организация) по восстановлению деталей, применительно к которому рассматривается СВДСХТ, в дальнейшем - ремонтно-восстановительное предприятие (РВП);
МВД - совокупность (множество) деталей, которые восстанавливаются данным предприятием, причем:
А.М. Krikov, А.Р. Chernysh
ИМсвдсхт = { ПВД, МВД },
(1)
МВД ={ ВД1, ВД2, ..., ВДr },
(2)
где ВД1, ВД2, ..., ВД- множество наименований (регистр) восстанавливаемых на РВП деталей.
Объединением возможных множеств МВД применительно к множеству РВП региона можно определить множество наименований (регистр) всех восстанавливаемых деталей региона - МВДР.
В качестве РВП могут быть рассмотрены как специализированное ремонтно-восстановительное предприятие, так и структурные подразделения отдельных хозяйств (участки или цеха из ремонтных мастерских), занятые массовым восстановлением деталей машин. Поэтому в качестве некоторых из РВП будут выступать и указанные подразделения ремонтной мастерской определенного хозяйства (цех, участок и т.д.).
Рассмотрим случай, когда в анализируемом регионе имеется несколько предприятий (организаций) по восстановлению деталей. Применительно к этому множество таких предприятий региона МПВД может быть представлено в виде:
МПВД ={ РВП1, РВП2, ..., РВПр }, (3)
где РВП1, РВП2, ..., РВПр - множество ремонтно-восстановительных предприятий рассматриваемого региона;
Р - количество ремонтно-восстановительных предприятий в рассматриваемом регионе.
Ремонтно-восстановительное предприятие располагает определенными возможностями, зависящими от его оснащенности технологическими средствами восстановления деталей. Она определяется типовой моделью предприятия, положенной в его основу. Поэтому в выражении (1) его будем представлять в виде:
РВП N ={ ИРВПм, ТВМРВПм }, N = 1, 2, ..., Р, (4)
где ИРВ^ - наименование №го РВП;
ТВМРВ^ - номер варианта типовой модели или типоразмера РВП, находящегося в ведении №го ре-монтно-восстановительного предприятия.
Заметим, что в качестве РВ^ будут фигурировать и имеющиеся (известные) из вариантов участков восстановления, включая типичные и распространенные. Для случаев учета в модели множества ремонтно-восстановительных предприятий можно видеть, что в ИМсвдсхт должны фигурировать все известные варианты участков как полное множество их вариантов, имеющихся в регионе. Такое множество представим как множество типов РВП, определяемое в виде:
МТРВП = { ТВРВП1, ТВРВП2, ..., ТВРВПс }, (5)
где ТВРВП 1, ТВРВП2, ..., ТВРВПс - типичные РВП 1-й, 2-й, ..., С-й модификации (модели) соответственно.
Для общности в дальнейшем включенные в (5) варианты РВП будем называть типичными, особо не различая типичные и распространенные модели.
Аналогично вышеописанному будем различать параметры МПВДр и МПВДз, соотнесенные к региону в целом и к его определенной зоне соответственно.
Компонент МТРВП играет важную роль в восстановлении деталей и поэтому на его основе следует формировать один из основных блоков системы информационного обеспечения рассматриваемой системы.
Уточним теперь с учетом изложенного информационную модель ИМсвдсхт и взамен (1) ее запишем в виде:
ИМ СВДСХТ = { МРВП, МТРВП, МВД }. (6)
Выражение (6) можно рассматривать в качестве базового варианта информационной модели СВДСХТ, так как наличие информации по полному множеству вариантов имеющихся моделей ремонтно-восстановительных предприятий позволит решать ряд вопросов по организации восстановления деталей в регионе. Однако информационное содержание компонентов СВДСХТ в этом выражении в явном виде еще не раскрыто. Произведем с этой целью детализацию информационных характеристик структурных составляющих выражения (6).
В состав информации о 1-м типовом варианте РВП целесообразно включить следующие компоненты:
ТВРВП1 = {ИПТО|, СО|, ПРО|, СРТ|, СОТ|}, (7)
где ИПТО | - наименование модели (условный номер) 1-го типового проекта РВП;
СО| - спецификация (регистр) оборудования, установленная на |-м варианте типового РВП;
ПРО | - план расстановки оборудования на 1-м типичном РВП;
СРТ | - схема расцеховки восстанавливаемых деталей на 1-м варианте типового РВП;
СОТ | - схема восстановления деталей на 1-м типичном РВП.
Учитываемая в этом выражении спецификация (регистр) оборудования |-го варианта РВП представится в виде:
СО| = { 01, О 2, ., О [О|}, (8)
где 01, О2, ..., О[О| - соответственно наименования и марки моделей 1-, 2-, ..., R0|-го оборудования, используемого на 1-м типичном РВП;
[[О| - количество наименований и марок моделей оборудования, используемых на |-м РВП.
Объединение возможных множеств СО | по всем МТРВП позволит сформировать полное множество наименований (регистр, ведомость) оборудования, которое должно фигурировать в ИМсвдсхт в качестве сервисных компонентов, предоставляемых хозяйствам. Для его обозначения введем символ ВОС, а информационную модель ¡-го оборудования представим в виде:
ИМОI = {НОI, ХОI, ОО¡}, (9)
где НО I - назначение 1-го оборудования;
ХО I - характеристика 1-го оборудования;
ООI - описание конструкции и правил использования ко оборудования.
План расстановки оборудования на |-м РВП целесообразно представлять в виде графического объекта (схемы). Схема расцеховки восстанавливаемых деталей на |-м варианте РВП также представляется в виде графического объекта. При наличии нескольких вариантов указанных планов приводятся каждый из имеющихся вариантов расцеховки деталей. Схема восстановления деталей на 1-м типичном пункте восстановления также представляется в виде графического объекта.
По известному варианту РВП, находящемуся в ведении ремонтно-восстановительного предприятия, можно установить перечень (номенклатуру) оборудования, потенциально используемого в регионе при восстановлении деталей. Для оценки достаточности такого оборудования по восстановлению деталей определенного множества предприятий РВП необходимо выявить перечень необходимого оборудования с учетом номенклатуры восстанавливаемых деталей обслуживаемых хозяйств и затем сопоставить указанные перечни друг с другом.
При выполнении операций восстановления деталей принято оперировать технологическими картами в виде их альбомов, в которых приводятся правила производства операций с указанием необходимого оборудования, приспособлений, слесарно-монтажных инструментов, контрольно-измерительных приборов, расходных материалов с нормативами их потребности. Обобщая сведения по всем технологическим картам для каждой детали, можно сформировать множества (ведомости) необходимого оборудования - ВО |, приспособлений - ВП|, набора слесарно-монтажного инструмента - НСМИ |, комплектов контрольно-измерительных приборов - ККИП |, а также нормативы затрат расходных материалов - НРМ |. На основе их систематизации и обобщения применительно к номенклатуре деталей можно сформировать комплекты необходимых альбомов технологических карт восстановления - КАТК (по каждой группе деталей свой альбом), регистры (ведомости) необходимого оборудования - ВОН (в отличие от ВОС), регистры необходимых приспособлений -ВП, регистры слесарно-монтажных инструментов - ВСМИ, регистры контрольно-измерительных приборов -ВКИП, перечни расходных материалов - ПРМ и нормативы их затрат - НРМ. Кроме указанных, потребуются также данные по нормативам затрат времени на выполнение операций восстановления - НЗВ и квалификационный состав исполнителей работ - КСИР. Отсюда следует вывод о том, что указанные альбомы и регистры должны также фигурировать в информационной модели, а описание их необходимо включить в информационную систему.
Рассмотрим теперь информационную модель определенной восстанавливаемой детали. Она может быть представлена в виде:
МВДI = { ИВДI, КНД|, МД|, ИПД|, ОДI, ТВДI, АТКI }, (10)
где ИВД | - наименование детали;
КНД | - каталожный номер детали; МД| - материал детали;
ИПД | - изнашиваемые и дефектные поверхности детали;
ОД| - эскиз (чертеж) 1-й детали с идентификацией ее изнашиваемых и дефектных поверхностей ИПД |; ТВД | - технология восстановления износов и дефектов поверхности детали; АТК | - альбом технологических карт выполнения операций восстановления 1-й детали. Изнашиваемые и дефектные поверхности детали представляются информационной моделью вида:
ИПД| = { ИВД1, ВИ1, ДИ1, ОПВ1, ВИ2, ДИ2, ОПВ2.....
ВИк, ДИк, ОПВк }, (11)
где ВИ| - вид износа 1-й поверхности;
ДИ| - размер предельного износа 1-й поверхности;
ОПВ| - основной прием восстановления износа 1-й поверхности;
ВИ 2, ДИ 2, ОПВ2 - то же для 2-й поверхности;
ВИк, ДИк, ОПВк - вид, размер предельного износа и основной прием восстановления износа К-й поверхности соответственно.
Информационная модель технологии восстановления износов и дефектов поверхности детали может быть представлена в виде:
ТВД| = { ОВц, ОВа, ..., ОВл }, (12)
где ОВц, ОВ2|, ..., ОВл - 1-я, 2-я, ..., J-я операции восстановления износа по |-й технологии соответственно. Каждая из указанных операций имеет информационную модель вида:
ОВ = { НО, УВО, СР, ТТ, ИО, ИП, НРМ, НЗВ, ИО), (13)
где НО - наименование операции восстановления износа;
УВО - условия выполнения операции по восстановлению детали;
СР - содержание работ операции по восстановлению;
ТТ - технические требования и указания по выполнению операции;
ИО - используемое оборудование;
ИП - используемое приспособление;
НРМ - нормы расхода материалов, в т.ч. и топливо-смазочных;
НЗВ - норма затраты времени на операцию;
ИО - исполнители операции.
Кроме операций восстановления, в ходе их реализации зачастую выполняются определенные расчетные операции. Например, к их числу относится расчет режимов работы технологического оборудования по параметрам технического состояния детали, установленных в результате контрольных измерений. Исходя из этого, введем в информационную модель также множество расчетных задач - МРЗ.
На основе учета описанных компонентов в дополнение к формуле (6) второй более расширенный вариант информационной модели запишется в виде:
ИМсвдсхт = { МРВП, МТРВП, МВД, КАТК, ВОН, ВП, ВСМИ, ВКИП, ПРМ, НРМ, НЗВ, КСИР, МРЗ }. (14)
Переход к частным случаям от общего заключается в выборе рассматриваемого множества ремонт-но-восстановительных предприятий, т.е. состава МРВП, который от вышерассмотренного отличается множеством конкретных РВП. Поэтому изложенные выше модели легко могут быть трансформированы применительно к таким случаям.
В заключение заметим, что информационное наполнение описанных моделей и их компонентов целесообразно начинать с наиболее простого варианта, постепенно формируя и накапливая, т.е. генерируя, как это подчеркивается в [9], соответствующий информационный фонд. Ввиду многообразия информационных
компонентов их разработку целесообразно реализовать на компьютере в виде специализированных информационных систем. Предварительные решения по разработке одной из таких систем приведены в [8].
Литература
1. Моисеева Н.К. Функционально-стоимостный анализ в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1987. - 320 с.
2. Альт В.В. Контроль и управление параметрами тракторных двигателей в эксплуатационных условиях: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Новосибирск, 1995.
3. Гиберт А.И. Методы оценки технического состояния механизмов мобильных машин с применением информационных технологий: автореф. дис. ... д-ра техн. наук. - Новосибирск, 2000.
4. Альт В.В. Информационное обеспечение в инженерной сфере АПК Сибири // Машинно-технологическое и сервисное обеспечение сельхозтоваропроизводителей Сибири: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф., посвящ. 100-летию со дня рождения академика ВАСХНИЛ А.И. Селиванова (п. Краснообск, 9-11 июня 2008 г.) / Россельхозакадемия. Сиб. отд-ние; ГНУ СибИМЭ. - Новосибирск, 2008. - С. 40-47.
5. Основные направления обеспечения работоспособности мобильной сельскохозяйственной техники в регионе Сибири /В.В. Коротких, А.Е. Немцев, М.М. Лившиц [и др.] // Тр. ГОСНИТИ. - М., 1979. -Т. 109. - Ч. 1. - С. 125-128.
6. Повышение эффективности технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники в условиях Сибири: учеб.-метод. пособие/ под науч. ред. А.Е. Немцева, Н.М. Иванова. - Новосибирск: РАСХН. Сиб. отд-ние; СибИМЭ, 2011. - 108 с.
7. Криков А.М., Бердникова Р.Г. Информационное обеспечение диагностики и технического обслуживания тракторов // Проблемы использования информационных технологий в управлении предприятиями и организациями АПК: теория - методология - практика: мат-лы Междунар. науч.-практ. конф. / Рос. акад. с.-х. наук. Сиб. отд-ние; Сиб. науч.-исслед. ин-т экономики с. х. - Новосибирск, 2009.
8. Криков А.М., Симонов В.А., Черныш А.П. Разработка системы информационной поддержки выбора технологии восстановления основных деталей сельскохозяйственной техники // Научно-информационное обеспечение инновационного развития АПК: мат-лы VII Междунар. науч.-практ. конф. - М.: Росинформагротех, 2014.
9. Дружинин В.В., Конторов Д.С. Проблемы системологии. - М.: Советское радио, 1976. - 296 с.
