Принципы объектного и процессного моделирования технической эксплуатации технологического оборудования Текст научной статьи по специальности «Математика»

3. ISO 10 007:2007 Административное управление качеством. Руководящие указания по управлению конфигурацией. - 2008.

4. Теория и методы управления конфигурацией [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.cals.ru/material/mater/UK.pdf

5. Crnkovic I. Implementing and Integrating Product Data Management and Software Configuration Management / I. Crnkovic, U. Asklund, A.P. Dahl-qvist. - Artech House Publishers, 2003. - 366 p.

6. Jonassen Hass A.M. Configuration Management Principles and Practice. - Addison-Wesley Pub Co, 2002. - 432 p.

7. Lyon D.D. Practical CM: Best Configuration Management Practices for the 21st Century. - Raven Pub Co, 2004. - 267 p.

8. Травин М.М., Киселёва Н.В. Структурнотехнологические модели надежности поточных линий // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2002. - J№1.

УДК 677.05

Зосимов Матвей Владимирович

Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова,

Агеев Алексей Владимирович

Научно-исследовательский институт технических тканей (г. Ярославль)

ПРИНЦИПЫ ОБЪЕКТНОГО И ПРОЦЕССНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В статье представлены информационные модели технического обслуживания и ремонта объектов эксплуатации, позволяющие рассматривать их как методический материал и использовать для разработки интерактивных электронных технических руководств по эксплуатации и ремонту различных видов производственного оборудования.

Ключевые слова: электронное руководство, интегрированная логистическая поддержка, техническая эксплуатация, технологическое оборудование.

В[1] предложена структура интерактивного электронного руководства по эксплуатации, техническому обслуживанию (ТО) и ремонту технологического оборудования, учитывающая его конструктивные и эксплуатационные особенности. В рамках этой структуры описание рабочих операций восстановления работоспособности оборудования должно опираться на единый общий алгоритм. Для обеспечения единообразия в [2] осуществлена типизация структуры процессов и сложных операций на основе их моделирования и установления соответствия первичным свойствам ремонтопригодности.

Все ремонтно-восстановительные операции в зависимости от степени сложности и уровня обобщения предложено разделять на простые (неделимые), укрупненные и обобщенные. Операция восстановления работоспособности системы при ее отказе рассматривается как обобщенная. В общем случае такая обобщенная операция состоит из следующего ряда укрупненных: определение технического состояния элемента; замена элемента на новый; мойка, чистка, смазка, заправка, покраска и т.п. элемента; восстановление (ремонт)

элемента; проверка, регулировка элемента в системе после монтажа. Сочетание перечисленных укрупненных операций в одной обобщенной может быть разным. В свою очередь каждая укрупненная операция может включать в себя одну или несколько простых неделимых.

Взаимосвязь между конструктивными особенностями машин и описанием типовых процессов ТО и ремонта отражается с помощью объектных и процессных моделей технической эксплуатации (ТЭ) на основе декомпозиции объектов эксплуатации и формализации алгоритмов их ТО и ремонта. При разработке моделей следует учитывать, что описание объектов неотделимо от операций, производимых над ними в производственном процессе [3].

Объектные модели представляются в форме диаграмм классов, а процессные, соответственно, -диаграмм основных процессов ТО и ремонта.

Графическое описание моделей выполняется в нотации UML (Unified Modeling Language) -унифицированного языка моделирования, языка графического описания для объектного моделирования в области разработки программного обеспечения.

234

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011

© Зосимов М.В., Агеев А.В., 2011

Инструмент

Название

Код

ГОСТ

План смазкн

Место смазки Вид смазки Количество Интервал смазки Способ смазки

Рис. 1. Типовая диаграмма классов машин

Диаграмма классов описывает типы объектов системы и различного рода статистические взаимоотношения, которые существуют между ними [4]. Имеется два основных вида статистических отношений:

- подтипы (например, машины пневмомеханического прядения являются разновидностью прядильных машин);

- ассоциации представляют собой отношения между экземплярами классов (например, данный узел демонтируется строго определённым инструментом).

На диаграммах классов изображаются также атрибуты и операции классов и ограничения, которые накладываются на связи между объектами. На рисунке 1 представлена типовая диаграмма классов машин.

В качестве объектов (экземпляров классов) описаны: «Машина», «Узел», «Деталь», «Инструмент», «План смазки».

Отношения между объектами построены в виде ассоциации. Например, у одного «Узла» может быть только один «План смазки»; в свою очередь один «План смазки» определяет правила смазывания разных «Узлов». Каждая из ассоциаций имеет два конца ассоциации, причём каждый из концов присоединяется к одному из классов этой ассоциации. Конец ассоциации обладает кратностью, которая показывает, сколько объектов могут участвовать в данном отношении [5]. На рисунке 1 символ «*» возле класса «Деталь» для ассоциации между классами «Деталь» и «План смазки» показывает, что по одному плану смазывания может быть обработано

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011

235

Рис. 2. Диаграмма основных процедур организации и проведения технического обслуживания

и ремонта оборудования

несколько деталей. Напротив, символ «1» показывает, что одна деталь может быть смазана только по одному набору правил обработки.

Каждый объект представлен своими атрибутами (на уровне реализации называемые полем) [6]. Например, объект «Инструмент» имеет атрибуты: «Название», «Код», «ГОСТ». Атрибут имеет единственное значение.

Описание объектов неотделимо от операций, производимых над ними в производственном процессе. Применительно к объекту «Узел» описываются операции: процедуры сборки и разборки, процедура ремонта и т.д.

Так, например, из рисунка 1 видно, что в общем виде применительно к объекту «Машина» должно прилагаться следующее описание: модель и тип машины, её конструкция, условия эксплуатации, технические характеристики, внешний вид, регламент обслуживания, план смазки.

Остальные шаги реализации концепции по формированию ИЭТР по ТЭ оборудования содержат создание методического обеспечения: декомпозиции узлов машины; алгоритма процесса организации ремонтных работ; модели процесса подготовки машины к выполнению этих операций; модели процесса ремонта машины как совокупности процедур ремонта её составных частей и диаграммы основных процедур ТО и ремонта.

После разработки объектных моделей в форме диаграмм классов следует перейти к построению моделей процессов в форме диаграмм процессов применительно как к объекту эксплуата-

ции в целом, так и к его составным частям. Для этого необходимо выполнить декомпозицию процесса ремонта машины и разделить основные подпроцессы на процедуры, каждая из которых будет иметь определенную точку входа и выхода, и выполнять ряд определенных последовательных действий.

Рассматривая процесс ремонта как совокупность неких процедур, изобразим диаграмму основных процедур ТО и ремонта с привязкой к узлам оборудования (рисунок 2). На диаграмме видно, что отдельным узлам машины соответствуют свои процедуры сборки-разборки и настройки, которые будут одинаковыми в рамках как процесса ТО, так и ремонта.

Следует отметить, что описание процесса ремонта объекта эксплуатации можно получить путем композиции описаний процедур действий над соответствующими узлами.

Представленные нами объектные и процессные модели можно рассматривать как методический материал и использовать для разработки интерактивных электронных технических руководств по эксплуатации и ремонту различных видов оборудования, что, в свою очередь, позволит ускорить и упростить процесс их создания.

Библиографический список

1. Зосимов М.В., Матюшенко В.А., Травин Г.М. Создание интерактивных электронных руководств по технической эксплуатации текстильных машин // Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова.

236

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011

Системный анализ. Теория и практика. - 2008. -№2. - С. 59-61.

2. ЗосимовМ.В., ТравинГ.М., МатюшенкоВ.А. Типизация операций восстановления работоспособности средств технологического оснащения // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 2009. - №4. - С. 89-91.

3. ЗосимовМ.В., ДружининаА.Г., Матюшенко В.А. Использование процессного подхода при разработке интерактивных руководств по технической эксплуатации текстильных машин // Вест-

ник КГУ им. Н.А. Некрасова. Системный анализ. Теория и практика. - 2009. - J№2. - С. 62-64.

4. Кватрани Т. Rational Rose 2000 и UML. Визуальное моделирование: Пер. с англ. - М.: ДМК Пресс, 2001. - 176 с.

5. Фаулер М., Скотт К. UML. Основы: Пер. с англ. / Под ред. А. Леоненкова. - СПб.: Символ-Плюс, 2002. - 192 с.

6. Общетехнический справочник / Под ред. Е.А. Скороходова. - М.: Машиностроение, 1982. -416 с.

Матвеева Елена Николаевна

Костромской государственный университет им. Н.А. Некрасова

МОДЕЛИРОВАНИЕ СПОСОБОВ КОМПЕНСАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО И МОРАЛЬНОГО ИЗНОСА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

В статье рассматриваются способы возмещения устаревших средств труда, а также способы воздействия на технологическое оборудование (техническое обслуживание, капитальный ремонт, модернизация) компенсирующие экономическую меру износа.

Ключевые слова: моделирование, износ, компенсация износа, технологическое оборудование.

Известно, что устаревание оборудования является следствием его физического и морального износа. Однако постепенная утрата стоимости средством технологического оснащения порождается только физическим износом. Физический износ приводит к изменению технического состояния средств технологического оснащения, что проявляется через снижение производительности, повышение энергоемкости, снижение показателей надежности и т.п.

В любом случае полный физический износ, как это трактуется в работах М.Г. Соболева [1], представляет собой сумму невосстанавливаемо-го и восстанавливаемого износа, поскольку проведение ремонтов наряду с работоспособностью, позволяет в определенной мере восстановить и технический ресурс оборудования.

Рассматривая упрощенно текущую экономическую меру стоимости машины с учетом износа иф пропорциональной времени эксплуатации, исходя из срока службы технологического оборудования, можно записать

иФ=С(1 - Кф\

где С - восстановительная стоимость машины, Кф - коэффициент физического износа.

Существуют различные методы оценки физического износа, основными из которых являются [2]:

- метод оценки по техническому состоянию оборудования или его конструктивных элементов;

- метод оценки по объему работ, выполняемых для устранения износа;

- методы оценки по срокам службы оборудования (эффективного или средневзвешенного хронологического возраста) или его конструктивных элементов;

- метод экспертно-аналитической оценки,

- метод учета ухудшения главного параметра.

Использование первого метода основано на

сопоставлении фактического технического состояния с одним из возможных состояний из множества описаний, представленных в экспертных шкалах или таблицах, строкам которых соответствуют значения коэффициентов физического износа. В свою очередь таблицы шкал строятся на основе обработки статистической информации о ценах новых и бывших в эксплуатации машин или технологической оснастки. При этом значение Кф определяют по зависимости С - С ■

С

где С - цена новых машин, СВ - цена машин на вторичном рынке (секон-хенд) при известном их техническом состоянии и физическом износе.

При использовании второго метода считается, что машина прошла по крайней мере один

© Матвеева Е.Н., 2011

Вестник КГУ им. Н.А. Некрасова ♦ № 1, 2011

237