CC BY
38
А.С. Горелов, В.В. Прейс, В.Б. Сосков; под ред. В.В. Прейса. - Тула: Изд-во ТулГУ, 2006. - 104 с.
3. Пат. 54430 РФ. Устройство управления качеством нештучного продукта / Сосков В.Б., Горелов А.С., Прейс В.В.; опубл. 27.06.06, бюл. № 18. - 2 с.: ил.
4. Пат. 55135 РФ. Устройство сокращения сыпучих проб / Горелов А.С., ПрейсВ.В., Сосков В.Б.; опубл. 27.07.06, бюл. № 21. - 1 с.: ил.
Получено 17.01.08.
УДК 658.562
О.В. Пантюхин, В.М. Лялин, (Тула, ТулГУ)
ОСНОВЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ КОМПЛЕКСНО-АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОИЗВОДСТВА С ПРИМЕНЕНИЕМ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ
Предложены основы обеспечения качества изделии комплексно-
автоматизированного производства с прямененнем теория нейронных сетей.
В условиях комплексно-автоматизированного производства (КАП) к качеству изделий предъявляется повышенные требования. Как показано в [1], в КАП на бае высокопроизводительного автоматизированного оборудования качество продукции существенно снижается по следующим причинам:
1) вследствие факторов, связанных с оборудованием (воздействие на изделия скорости вращения ротора, инерционных нагрузок, вибраций и
т. д.);
2) при использовании рабочего инструмента низкого качества;
3) вследствие факторов, связанных с технологией производства изделий и возникающих особенно остто при наличии большой номенклатуры изделий, технологическое освоение которых осуществляется в кратчайшие сроки;
4) из-за ошибок контроля при использовании маоэффекгивных методов и средств измерений и контроля;
5) при влиянии человеческого фактора.
Поддержание высокого качества изделий при наичии вышеперечисленных причин является непростой задачей. Кроме того, для обеспечения качества изделий КАП необходимо решать также вопросы управления технологическим процессом и прогнозирования качества изделий.
Таким обраом, в настоящее время в КАП существует aктульнaя проблема обеспечения качества изделий, для решения которой необходимо
разработать и внедрить на предприятии, использующем КАП, целый комплекс мер производственного характера. Длл обеспечения качества требуется решать следующие задачи:
- поддержание качества изделий на требуемом уровне;
- предупреждение и устранение причин появления дефектов;
- управление технологическим процессом изготовления изделий;
- прогнозирование качества изделий.
Для устранения причин потери качества необходимо выявить все факторы, обусловившие появление этих причин. Во-первых, необходимо добиться того, чтобы обооудование обеспечивало требуемую точность изготовления изделий. Влияние параметров оборудования на качество изделий должно быть минимальным. Важна своевременна диагностика оборудования и в особенности тех узлов, от которых напрямую зависит качество изделий, их геометрия и свойства. Во-вторых, инструментальное производство на предприятии должно обеспечивать изготовление качественного инструмента, а его замена на рабочем месте должна осуществлятьсс до поломки или выявления его дефектов. В-третьих, для минимизации ошибок контроля наряду с использованием традиционных методов и средств контроля (предельных калибров, контрольных приспособлений, датчиков и т.д.) требуется использовать на предгфияии совлеменные измерительные комплексы и устройства автоматического контроля. В-четвертых, необходимо проводить постоонную работу с персоналом, осуществлять повышение квалификации при введении новых мер по повышению качества.
Другой важной составляющей обеспечения качества являются задачи управления процессом и прогнозирования качества изделий. В условия КАП, когда имеет место массовое производство изделий для оперативного управления процессом, влемя от момента получения инфолмации о процессе до управляющего воздействия должно быть минимальным. Получение информации о процессе осуществляется с помощью измерений и визуальной оценки изделия. Уменьшить влемя контроля и повысить качество контроля можно при использовании современных методов и средств контроля. Более того, необходимо использовать измееительные комплексы, в состав котооых входит персональный компьютер, на который передаются результаты измерений, далее производятся ж обработка и анализ с помощью соответствующего программного обеспечения. Полученные таким обраом данные используются для оценки состояния процесса производства на каждой технологической операции и принятия решения о необходимости вмешательства в технологический процесс.
Однако, для обеспечения качества изделий недостаточно управлять процессом только на основе констатации фактов наличия некачественной продукции. Горадо более важно спрогнозировать динамику процесса, его дальнейший ход. Для решения задачи прогнозирования можно использовать регрессионный анализ, котолый позволяет получить уравнения взаимосвязи
параметров качества. При этом использование таких уравнений для построения модели процесса не представляется эффективным. Во-первых, потому что при полном описании процесса данные уравнения содеежат нелинейности высоких порядков, что затрудняет их использование. Во-вторых, по ходу процесса эти уравнения должны постоянно aктрaлизилoвaтьcт, что также предполагает большой объем вычислений. Кроме того, толность модели процесса, построенной с использованием регрессионного анализа, зачастую не достаточна для прогнозирования качества изделий.
В качестве математического аппарата для построения модели процесса может быть также использована теория информации, когда технологический процесс представляется в виде технологической цепи и считается случайным с дискретными состояниями и непрерывным временем (марковский процесс) [2]. Затем на основе результатов альтернативного контроля составляется матица оценок пеееходных вероятностей, с помощью которой прогнозируется состояние технологического процесса (ТП), оцениваются его точность и стабильность. При моделировании технологических цепей с использованием понятий энтропии и информации расссигываетст также коэффициент информационной связи между параметрами. Однако, оценивая долю влияния входных параметров на выходной коэффициент при большом количестве параметров ТП и их взаимном влиянии друг на друга, его расчет может быть затруднен. Кроме того, зачастую требуется не только констатировать точность, стабильность процесса и величину влияния входных параметов на выходные, но и получить конкретное численное значение выходного параметра. При этом взаимодействия параметров содеежат нелинейности высокого порядка и взаимно влияют друг на друга.
Анализ существующих методов прогнозирования состояния ТП привел к необходимости поиска эффективного математического аппааата, который позволил бы моделировать сложный ТП с нелинейными свтззми между параметрами и позволял бы моделировать зависимости в случае большого числа переменных. Таким методом в настоящее время является метод нейронных сетей. Разработанный в середине прошлого века данный метод нашел широкое применение во многих областях, в том числе в управлении технологическими процессами непрерывного производства и прогнозировании свойств изделий.
Сегодня с ростом мощностей вычислительной техники метод нейронных сетей является особенно эффективным и интерес к нему растет.
Нейронные сети - исключительно мощный метод моделирования, позволяющий воспроизводить чрезвычайно сложные зависимости. Они могут решать задачи, в которых линейна аппроксимация неудовлетворительна [3].
Таким образом, использование нейронных сетей позволит решить основные задачи обеспечения качества изделий КАП: адекватно отразить зависимости между параметрами, определяющими качество изделия авто-
матизированного производства, влитие основных факторов на показатели качества, позволит спрогнозировать показатели качества на каждой операции в ходе технологического процесса, что, в свою очееедь, даст дополнительные возможности для управления процессом.
Библиографический список
1. Лтлин В.М. К вопросу о проблеме расчетно-теоретического прогнозирования качества изделий комплексно-автоматизированного производства / В.М. Лялин, О.В. Пантюхин // Изв. ТулГУ. Сер. Машиноведение, системы приводов и детали машин. Спец. вып. - 2006. - С.178-180.
2. Григорович В.Г., Юдин С.В. Информационное обеспечение технологических процессов/ Григорович В.Г., Юдин С.В. - М.: Машиностроение, 1992. - 144 с.
3. Галушкин А.И. Теория нейронных сетей. Кн. 1: учеб пособит для вузов / А.И. Галушкин. - М.: ИПРЖР, 2000. - 416 с.
Получено 17.01.08.
УДК 658.562
К.Л. Разумов-Раздолов (Москва, «Русэлпром»)
УПРАВЛЕНИЕ КАЧЕСТВОМ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ ИЗДЕЛИЙ
Рассмотрены возможности управления качеством при проектировании в условиях единичною производств. Приведены основные критерии «устойчивого» - робастного проектированнх, рассмотрена функрих потерь.
Применение статистических методов управления качеством в значительной мере определяет эффективность функционирования системы менеджмента качества. Для управления качеством в ходе производственного процесса в единичном производстве может применяться ограниченный набор инструментов, например, некоторые из семи простых инструментов управления качеством, однако полно эта проблема недостаточно изучена. Более эффективно управлять качеством уже на этапе проектирования изделия и технологического процесса и для единичного, и для массового производства. Это позволит не только повысить качество изделий, но и избежать часть затат на качество, возникающих в процессе производства, исключить длительные и часто безрезультатные взаимодействия между службами по улучшению качества изделия. Для крупных предприятий, особенно работающих в условиях единичного производства и позаказного метода учета, актуальны следующие проблемы:
