CC BY
37
системой могут выполняться отдельные процедуры, описываемые как предложенными в работе моделями, так и моделями большей сложности. Для создания современных интеллектуальных систем поддержки принятия решений, описанные методы должны сочетаться с экспертными оценками и эмпирическими правилами. Это позволит сократить продолжительность работы испытуемых изделий на режимах, не прибавляющих полезной информации о динамике коэффициентов стационарных зависимостей между исследуемыми диагностическими параметрами, и выдавать конкретные рекомендации и претензии сборочному цеху с указанием проблемных сборочных ячеек.
Литература
1. Машиностроение. Энциклопедия / T-III-5 / Технология сборки в машиностроении // A.A. Гусев, В.В. Павлов, А.Г. Андреев. Под общ. ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Машиностроение, 2001. - 640 с.
2. Автоматизация мелкосерийного машиностроительного производства и качество продукции / Технология сборки в машиностроении //Р.И. Адгамов, В.М. Белоног, Ю.Н. Блоши-цын. Под общ. ред. Р.И. Адгамова. - М.: Машиностроение, 1983. - 280 с.
3. Первухина Е.Л., Голикова В.В. Анализ нестационарных случайных процессов в задачах автоматизации производственных испытаний машиностроительных изделий // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2007. - № 8. - с. 29-35.
4. Golikova V., Pervukhina E., Emmenegger J.-F., Cointegration of Control Parameter Time Series Measured on Motors at the Stage of Assemblage // International Journal of Pure and Applied Mathematics, 2008. - Vol. 42. - № 1. - р. 139-151.
5. Рыбалко В.В. Параметрическое диагностирование энергетических объектов на основе факторного анализа в среде Statistica // Exponenta Pro, 2004. - с. 78 - 83.
6. Johansen S. Estimation and Hypothesis Testing of Cointegration Vectors in Gaussian Vector Autoregressive Models // Econometrica, 1989. - Vol. 59, № 6. - 155 p.
7. Engle R.E., Granger C.W.J. Cointegration and Error Correction: Representation, Estimation and Testing, Econometrica, 1987. - Vol. 55. - р.251-276.
8. Первухина Е.Л., Степанченко Т.Л., Голикова В.В. Формирование информационной технологии принятия решений по результатам стендовых испытаний машиностроительных изделий // Системные технологии, Днепропетровск, 2008. - Том 1.- Вып. 3(56). - с.168-172.
9. Durbin J., Koopman S.J. Time Series Analysis by State Space Methods. - Oxford: Oxford University Press, 2005. - 253 p.
10. Первухина Е.Л., Степанченко Т.Л. , Первухин А.В. Информационные технологии в задачах оценки технического состояния машиностроительных изделий // Сборка в машиностроении, приборостроении, 2006. - № 8.- с. 44-48.
11. Первухина Е.Л., Степанченко Т.Л. Принятие решений по результатам приемосдаточных испытаний машиностроительных изделий // Материалы VII Международной научно-практической конференции «Безопасность жизнедеятельности предприятий в промыш-ленно развитых регионах», г. Кемерово, Россия, 15-16 ноября 2007г. - Кемерово: КузГТУ, 2007. - Том 2. - с. 51-53.
Продвижение инновационных разработок на основе технологии трехмерного параметрического моделирования
к.т.н., проф. Шпунькин Н.Ф., к.т.н., доц. Петров П.А., Строков П.И.,
к.т.н. Гневашев Д.А., Никитин М.Ю.
МГТУ «МАМИ»
Современный уровень производства в машиностроении и автомобилестроении предполагает активное использование систем автоматизированного проектирования (САПР) в жизненном цикле изделия. Основными этапами жизненного цикла, через которые проходит из-
делие (продукт), выпускаемое предприятием, являются:
• разработка продукта/изделия;
• производство;
• эксплуатация;
• техническое обслуживание и ремонт.
Применение систем САПР возможно на любом этапе жизненного цикла. Однако если рассматривать в процентном отношении временные затраты на применение систем САПР, этапы жизненного цикла окажутся расположенными в ином порядке, а именно:
1) разработка продукта/изделия (до 70% затрат времени ИТР на использование САПР);
2) техническое обслуживание и ремонт (до 20% затрат времени на применение САПР);
3) производство (до 10% затрат времени на применение САПР);
4) эксплуатация (системы САПР могут не использоваться).
Этап «разработка продукта/изделия» предусматривает выполнение комплекса работ (рис. 1), характерных для процесса проектирования, а именно:
• разработку эскизного проекта;
• выполнение НИОКР;
• разработку компоновочного проекта;
• разработку рабочего проекта;
• формирование комплекта конструкторской документации (КД) для изготовления опытной оснастки (изделия);
• корректировку и перевыпуск КД;
• внедрение технологии в серийное производство.
Идея: патент на изобретение, полезная модель
НИР
ОКР
Рабочий проект
Бизнес-план
Позволяет избежать затрат на повторное выполнение проектных процедур на этапе разработки
¡Г
1
Создание
виртуальных
моделей
Прототнпирование по модели
Л
Производство
Рис. 1. Схема построения процесса проектирования.
Как показывает практика, применение систем САПР оказывается весьма эффективным при выполнении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ. В частности, при внедрении в серийное производство инновационной разработки, представляющей собой объект интеллектуальной собственности (изобретение, полезная модель либо опытный образец), технология трехмерного параметрического моделирования оказывается единственным средством, позволяющим существенно сократить временные затраты на детальную проработку проекта.
Технология трехмерного параметрического моделирования подразумевает создание трехмерной (объемной) модели продукта/изделия предприятия. Под продуктом/изделием может скрываться сложная техническая система (например, двигатель, система подачи автомобильного топлива, подвеска либо коробка передач транспортного средства и пр.), относя-
щаяся к различным областям машиностроения (рис. 2).
Механизм (агрегат, устройство, приспосо бпение)
Объект интеллектуальной собственности:
Патенты
^__^
{
г
общее машиностроение
, > ... .. , ... .. ... .: , ... .: .. ... .. ... , .. ... ..
авиационная промышленность
| автомобилестроение
нефтяная промышленность
сельскохозяйственное машиностроение
образование и наука |
V
Рис. 2. Объект трехмерного моделирования.
Трехмерная параметрическая модель является инженерной моделью проектируемой технической системы и обладает рядом возможностей, способствующих ускорению перехода от эскизного проекта к формированию рабочего проекта и выпуску первого комплекта КД. К этим возможностям относятся:
• визуализация принципа работы технической системы, что необходимо для повышения уровня понимания инновационной разработки и демонстрации ее преимуществ перед потенциальным инвестором;
• оптимизация компоновки и/или конструкции технической системы;
• проверка собираемости конструкции проектируемой системы (узла, агрегата и пр.);
• применение трехмерной модели в качестве виртуального выставочного экспоната;
• производство на основе трехмерной модели опытного образца методом быстрого про-тотипирования;
• разработка конструкторской документации (КД) с возможностью ее быстрого редактирования.
Подобный подход к разработке инновационных идей был применен в Молодежном конструкторском бюро, созданном на кафедре «Кузовостроение и обработка давлением» МГТУ «МАМИ» для продвижения идей, заявляемых как объекты интеллектуальной собственности, т.е. как изобретения, полезные модели либо опытные образцы. Причем рассматривались патенты не только МГТУ «МАМИ», но и представителей малого, среднего и крупного бизнеса, и физических лиц.
Результаты превзошли ожидания. За период с 2007 г. по 2008 г. было проработано около 70 инновационных проектов. Наиболее значимыми являются: «Передвижной донорский пункт» (патент № 2279268), «Гусеничный трактор» (патент №2303549), «Двухтопливная система питания двигателя с электронным управлением» (патент №58620), «Устройство для исследования металлов и сплавов при горячей деформации» (патент №46582), «Поршневой электрогидравлический двигатель» (патент №2278297), «Карданный вал с упругим элементом» (патент №67929) и «Установка для пневмоформовки» (совместная работа с ФГУП «НПО «Техномаш»). Следует отметить, что при проработке модели «Гусеничный трактор» был решен вопрос о проработке отдельных элементов его компоновки в части коробки передач и механизма переключения передач (патент №50922) и гусеницы (заявка на патент №200712167411). Фрагменты трехмерных моделей, соответствующие перечисленным проектам, представлены на рис. 3.
4П §1 Ч '
ГБ
I п
Передвижной донорский Двухтопливная система пункт питания
Поршневой электрогидравлический двигатель
Эластичная гусеница
1
: I
В
11Л/ I ш
|ЙТ1 Щ
*
I 1>М
ш
Карданный вал с упругим Устройство для исследо- Установка для пневмоформов-элементом вания ки
Рис. 3. Примеры проектов МКБ.
Рис. 4. Опытный образец узла «Рабочий орган землеройной машины».
На рис. 4 представлен один из примеров опытных образцов, созданных на основе трехмерных моделей методом быстрого прототипирования.
Выводы
Таким образом, технология трехмерного параметрического моделирования является эффективным средством для построения конкурентоспособных технологий производства изделий за счет сокращения времени на проведение НИОКР по традиционной схеме.
