Geum.ru

Методология построения распределенных асу по совокупности производственно-экономических показателей качества

Вид материалаАвтореферат

Содержание


С обозначает различные стоимости: С
Электромонтаж накруткой
Жгутовой электромонтаж
Подобный материал:
1   2   3





Рис. 2. Перспективные способы многоуровневого электромонтажа АСУ

перспективных АСУ.

Естественно, что необходимость в тщательном обосновании множества вышеперечисленных требований, принимаемых при создании электромонтажа, а также требований по ускорению темпов и снижению стоимости разработки и изготовления АСУ определяет актуальность сбалансированного комплексного подхода при синтезе электромонтажа. Широко используемые в настоящее время эвристические методы и средства синтеза электромонтажа не обеспечивают рационального решения этой задачи в связи с ее сложностью, которая наиболее существенно характеризуется следующими факторами:

– внедрением ЭМ, построенных с применением новых физических принципов функционирования и изделий электронной техники (ИЭТ) сверхвысокой степени интеграции;

– тенденцией к созданию единой унифицированной системы БНК, позволяющей создавать АСУ различного схемотехнического назначения и для широкого диапазона условий эксплуатации;

необходимостью создания и широкого внедрения больших распределенных и интегрированных АСУ, особенно, с использованием перспективных волоконно-оптических систем передачи и обработки информации;

дискретностью значений большинства параметров электромонтажа, определяемой, в основном, утвердившейся иерархической структурой ЭМ; стандартизацией типоразмерных рядов ИЭТ; соединителей и кабельных изделий; поисковым характером математического синтеза электромонтажа, связанным с необходимостью многовариантного анализа и оптимизацией проектных решений в условиях большого количества разнообразных и противоречивых критериев и ограничений.

Во второй главе на основе системных исследований сформулированы и решены определяющие вопросы методологии формализации задач многокритериального структурного и параметрического синтеза электромонтажа, являющегося системным объектом для ЭМ любого уровня структурной иерархии при построении больших распределенных АСУ, в том числе с использованием перспективных волоконно-оптических систем передачи и обработки информации.

Установлено, что главным действующим фактором, определяющим специфику проблемы синтеза всего многообразия перспективных вариантов электромонтажа ЭМ многоуровневых АСУ, выступает необходимость значительного снижения стоимости (трудоемкости) производства электромонтажа, а существенным из совокупности разнохарактерных и противоречивых требований, предъявляемых к электромонтажу, является реализация высокого уровня миниатюризации и, следовательно, увеличения плотности компоновки АСУ при одновременном обеспечении надежности в условиях внутренних и внешних воздействий.

С учетом исследования состояния и тенденций развития отечественных и зарубежных разработок АСУ различного назначения показано, что главной концепцией синтеза перспективных вариантов электромонтажа является оптимизация его структуры и параметров на всех и, особенно, на ранних этапах создания АСУ. При этом сформулированы определяющие этапы оптимизации вариантов электромонтажа и охарактеризовано их основное содержание.

Благодаря применению системного подхода установлена совокупность практически необходимых требований к перспективному электромонтажу АСУ различного схемотехнического и эксплуатационного назначения, и на этой основе проведена общесистемная классификация качественных показателей (более 50 наименований), отражающих с помощью предложенного метода экспертной оценки уровень практической реализации требований синтеза различных способов (видов, методов) электромонтажа.

На основе системных исследований множества существующих стандартизованных, нормализованных и других применяемых показателей качества электромонтажа для изделий основных радиоэлектронных отраслей промышленности разработана унифицированная система перспективных количественных производственно-экономических показателей качества прогрессивных вариантов (видов, методов, структуры, параметров) электромонтажа ЭМ различного назначения, которая включает в себя показатели стоимости (трудоемкости) и уровня автоматизации производства электромонтажа по разным видам работ; показатели объема, массы, наработки на отказ и перегрева конструкции электромонтажа, и другие.

Сформирована структура производственно-технологических затрат на изготовление различных перспективных вариантов электромонтажа многоуровневых АСУ, учитывающая структурные и геометрические параметры, стоимость материалов и трудоемкость производства конструкций электромонтажа. Основные затраты производства в стоимостном выражении (С3) для широко применяемых видов и методов многоуровневого электромонтажа определяются по следующим формулам:

– электромонтаж накруткой

; (1)


– жгутовой электромонтаж

; (2)


– комбинированный электромонтаж (кроссплаты, соединяемые жгутами)

; (3)


– комбинированный электромонтаж (кроссплаты, соединяемые накруткой)

, (4)

где С обозначает различные стоимости: СП – изготовления перемычек, СН – накрутки перемычек, СМП – материалов перемычек, СШ – изготовления и установки шин питания, СМШ – материалов шин питания, СР – установки соединителей, СК – изготовления и установки кабелей, СМК – материалов кабелей (жгутов), С1 – материалов и выполнения операций для электромонтажа одной цепи, CМ – электромонтажа жгутов, СМЖ – материалов жгутов и припоя, СПЖ – пошива жгутов, СС – изготовления кроссплат, СУ – сборки и установки кроссплат, СМС – материалов кроссплат, С2 – материалов и выполнения операций для электромонтажа одного контакта соединителя; K1, … , K3 – коэффициенты, зависящие от числа цепей N; N1 – количество контактов соединителей.

Системные исследования видов, методов, структуры и параметров электромонтажа, которому присущи все необходимые и достаточные факторы (системопорождающие, системообразующие и системообусловливающие), характеризующие его как системный объект, а также показателей качества электромонтажа с учетом общеизвестных принципов количественной оценки эффективности системных технических средств и перспективных тенденций развития АСУ различного назначения позволили построить единую целевую функцию и сформулировать общую задачу структурного и параметрического синтеза оптимального электромонтажа. При этом обоснована наиболее естественная и практически целесообразная математическая постановка задач структурного и параметрического синтеза многоуровневого межблочного электромонтажа АСУ, компонуемых в системе БНК (см. рис. 1, табл. и рис. 2).

При следующих заданных ограничениях на множества структур и параметров межблочного электромонтажа, в которые входят:

– множество допустимых к применению типов кабельных изделий, которые могут использоваться для межблочного электромонтажа;

– множество допустимых к применению диаметров кабельных изделий, которые могут использоваться для межблочного электромонтажа;

– множество допустимых к применению типов соединителей, которые могут использоваться для межблочного электромонтажа;

– множество контактов в соединителях, допустимых к применению;

– множество размеров соединителей, допустимых к применению;

– множество геометрических размеров, характеризующих расположение соединителей по высоте и ширине стоечной конструкции, расположение кабельных каналов в БНК АСУ, расположение точек крепления жгутов и кабелей в БНК;

– граф, определяемый таблицей соединений межблочного электромонтажа и задающий связи (множеством ребер L) между контактами соединителей (обозначенными вершинами графа P) и проводом Li , который реализует указанную связь,

требуется найти вектор структурных и геометрических параметров многоуровневого межблочного электромонтажа, где

, (5)

такой, что (6)

при системе оговоренных выше ограничений на структуру, материалы, конструктивные размеры и на обеспечение электрических соединений межблочного электромонтажа согласно таблице соединений. Следует подчеркнуть, что в систему ограничений входит также группа параметров и показателей качества: стоимости (трудоемкости) создания электромонтажа, электромагнитной совместимости, нормального теплового режима, механической прочности и других, которые характеризуют эффективность и надежное функционирование РЭС и создаваемых на их основе АСУ. Особенностью параметров и показателей этой группы является нецелесообразность их отклонения в допустимую сторону от установленных граничных значений, если это приводит к ухудшению величины целевой функции (6).

Приведенные в (5) и (6) обозначения соответствуют: Di – множество диаметров жгутов (отводов жгутов, кабелей); Li – множество длин жгутов (отводов жгутов, кабелей), определяемых графом U (P,L) и множеством геометрических размеров точек расположения соединителей межблочного электромонтажа в стоечной БНК РЭС Gi; Ni – множество количеств проводов в жгутах (отводах жгутов, кабелей); – множество типов проводов в жгутах (кабелях); – множество количеств контактов на кроссплатах; – функциональная зависимость стоимости (трудоемкости) выполнения многоуровневого межблочного электромонтажа от его структуры и конструктивных параметров.

Таким образом, в предлагаемой математической постановке задач синтеза оптимальных видов, методов, структуры и параметров электромонтажа комплексно учтены все практически необходимые параметры и показатели качества, отражающие важнейшие требования к многоуровневым и многофункциональным перспективным АСУ, которые обусловлены постоянной необходимостью повышения экономической эффективности изделий новой техники при одновременном обеспечении их конкурентоспособного технического уровня и надежной работы.

Третья глава посвящена математической реализации общесистемной концепции оптимизации перспективных вариантов электромонтажа, каждый из которых является технической системой и в различных сочетаниях вариантов входит в создаваемые АСУ как сложные иерархические системы. В связи с этим разработан комплекс математических моделей для расчета, анализа, оптимизации и прогнозирования стоимостных показателей и конструктивных параметров перспективных вариантов электромонтажа АСУ различного схемотехнического и эксплуатационного назначения.

На основе статистического анализа цифровых ЭМ разработанных АСУ различного назначения, компонуемых в БНК (см. рис. 1 и табл.) получены аналитические зависимости для расчета и анализа трудоемкостей синтеза электромонтажа системы ЭМ разного уровня иерархии АСУ, прогнозируемые значения которых входят в систему ограничений математической постановки задач синтеза электромонтажа (5) и (6).

На основе статистического анализа ЭМ АСУ различного назначения, проведенного с помощью методов наименьших квадратов и факторного планирования эксперимента, получены аналитические выражения для расчета, анализа, оптимизации и прогнозирования трудоемкостей производства коммутационных плат (КП) с широко применяемым печатным электромонтажом в зависимости от числа коммутационных слоев, класса плотности проводящего рисунка и плотности размещения электромонтажных отверстий.

В результате проведенных статистических исследований цифровых ЭМ первого уровня иерархии АСУ получена удобная для практического применения аналитическая зависимость трудоемкости производства внутриблочного электромонтажа от суммарного числа выводов ИЭТ, размещаемых на КП блоков (ячеек) с учетом обеспечения схемотехнических, конструкторских, технологических и эксплуатационных требований, предъявляемых к ЭМ АСУ.

Получены статистические зависимости для расчета, анализа, оптимизации и прогнозирования трудоемкостей производства различных прогрессивных вариантов (видов, методов, структуры, параметров) межблочного электромонтажа многоуровневых АСУ, которые учитывают применение перспективных кабельных изделий, низкочастотных и высокочастотных соединителей, кроссплат и других компонентов электромонтажа, а также непосредственно входят в целевую функцию (6).

Получена совокупность статистических оценок значений множества конструктивных параметров эффективного электромонтажа методом накрутки и перспективных вариантов комбинированного электромонтажа (количества соединителей, количества перемычек в соединительных кабелях, количества шин питания и заземления, количества контактов на кроссплатах и многих других), которые включены в математическую постановку задач синтеза электромонтажа АСУ как сложных систем (5) и (6). Здесь приведены важнейшие статистические зависимости для различных конструктивных параметров наиболее применяемых и эффективных вариантов электромонтажа:

R = [ 2,5 + 0,06 N ] ; D1 = [ 22,7 + 0,39 N ] ;

K = [ 0,3 + 0,06 N ] ; D2= [ 15,4 + 0,27 N ] ; (7)

S = [ 1,1 + 0,02 N ] ; T = [ 115 + 1,12 N ] ,

где R – количество соединителей; K – количество перемычек в соединительных кабелях; S – количество шин питания и заземления; D1 (D2 ) – количество цепей между кроссплатами одноэтажных (соответственно многоэтажных) кассет и шинами питания и заземления; T – количество контактов на кроссплатах; N – общее количество электрических цепей межблочных соединений; [ ] – обозначает выбор большего целого числа.

Таким образом, на основе проведенных статистических исследований около 3000 цифровых АСУ различного назначения, разработанных ведущими предприятиями, в основном оборонных отраслей промышленности, получены простые аналитические зависимости для расчета, анализа, оптимизации и прогнозирования стоимости (трудоемкости) проектирования, подготовки производства и производства электромонтажа, а также основных структурных и геометрических параметров практически значимых конструктивно-технологических вариантов исполнения электромонтажа, которые включены в математическую постановку задач синтеза (5) и (6). При этом вышеперечисленные зависимости вместе с разработанными и выбранными математическими моделями (механико-прочностными, теплофизическими, электромагнитной совместимости и другими) обеспечили общесистемную взаимосвязь критерия оптимальности, управляемых параметров и ограничений синтеза электромонтажа при построении АСУ.

В четвертой главе разработан комплекс методик и алгоритмов расчета, анализа и синтеза структуры и параметров различных перспективных вариантов электромонтажа АСУ как сложных иерархических систем, пригодных для решения задач оптимального синтеза электромонтажа при построении больших распределенных АСУ. Разработана общая методика для расчета полной стоимости и трудоемкости производства наиболее сложных и перспективных вариантов электромонтажа многоуровневых АСУ. При этом полная стоимость учитывает стоимость конструкционных и технологических материалов всех вариантов конструктивно-технологического исполнения перспективного электромонтажа: объемного (накруткой, жгутами), печатного (кроссплатами) и комбинированного, который включает в себя различные сочетания вариантов объемного и печатного электромонтажа. С учетом использования формул (1) – (4) и (7) основные зависимости для расчета эффективности электромонтажа по критериям стоимости приобретают следующий вид.

Электромонтаж накруткой

Полная стоимость составляет

(8)

где S, R и K – конструктивные параметры электромонтажа накруткой (7).

Стоимость трудозатрат составляет

(9)

Жгутовой электромонтаж

Полная стоимость –

(10)


Стоимость трудозатрат

(11)


Комбинированный электромонтаж

Кроссплаты, соединяемые накруткой. Полная стоимость электромонтажа и стоимость трудозатрат соответственно составляют

(12)

где D и T – конструктивные параметры, присущие комбинированному электромонтажу (7);

(13)

Кроссплаты, соединяемые жгутами. Полная стоимость электромонтажа и стоимость трудозатрат –

(14)

(15)


При другом конструктивном построении АСУ и других вариантах применяемого электромонтажа формулы (8) – (15) могут быть несколько изменены за счет исключения или введения отдельных составляющих. Однако принцип решения задач синтеза вариантов электромонтажа не изменится. Общая методика устанавливает определяющие зависимости между критерием оптимальности и управляемыми параметрами математической постановки задач структурного и параметрического синтеза электромонтажа (5) и (6).

Разработаны методика и алгоритмы для расчета и оптимизации длин и диаметров жгутов, прокладываемых в кабельных каналах БНК многоуровневых больших распределенных АСУ.

Используя разработанные методику и алгоритмы, можно определять трудоемкости производства вариантов межблочного электромонтажа. Кроме того, предлагаемые методика и алгоритмы с учетом обеспечения требований механической прочности, нормального теплового режима и электромагнитной совместимости позволяют определять номенклатуру и координаты размещения элементов крепления и экранирования многоуровневого межблочного электромонтажа АСУ.

Разработаны общесистемные алгоритмы расчета и анализа показателей качества, характеризующих выполнение требований механической прочности, нормального теплового режима и электромагнитной совместимости при решении экстремальной задачи синтеза структуры и параметров вариантов электромонтажа (5) и (6). Общесистемные алгоритмы используются также для обеспечения соответствующих требований при синтезе внутриблочного, межблочного и внешнего электромонтажа ЭМ всех уровней структурной иерархии РЭС в соответствии с ГОСТ Р 52003-2003 «Уровни разукрупнения радиоэлектронных средств. Термины и определения».

Системная математическая постановка задач структурного и параметрического синтеза наиболее сложного многоуровневого межблочного электромонтажа по критерию стоимости его создания; разработка и выбор комплекса математических моделей и алгоритмов для расчета, анализа и оптимизации структуры и параметров электромонтажа с учетом обеспечения требований механической прочности, нормального теплового режима, электромагнитной совместимости и других послужили основанием для построения обобщенного алгоритма синтеза электромонтажа.

Главное достоинство разработанного обобщенного алгоритма синтеза заключается в возможности определения множества оптимальных размеров, материалов и геометрических форм перспективных конструктивно-технологических вариантов исполнения электромонтажа, а также способов обеспечения их электромагнитной совместимости, механической прочности и нормального теплового режима. При этом также определяются сопутствующие синтезу аппаратурные параметры ЭМ АСУ (например, оптимальные геометрические размеры и число контактов соединителей заданных типов).

Однако, непосредственное решение сформулированных задач структурного и параметрического синтеза оптимального варианта электромонтажа как системы связно со значительными математическими и вычислительными трудностями из-за большой их размерности, дискретного характера ряда ограничений, сложности и разнохарактерности математических моделей, связывающих показатели и параметры стоимости (трудоемкости), тепловых режимов, механической прочности, электромагнитной совместимости и других (5) и (6). В этих условиях рациональный подход к решению задач базируется на принципе модульной организации структуры обобщенного алгоритма синтеза с применением целого ряда формализованных и эвристических процедур поиска оптимального решения, основанных на внедрении средств вычислительной техники. Обоснованность и перспективность такого подхода при выборе стратегии синтеза сложных вариантов электромонтажа АСУ определяется, в основном, установившимися принципами функционирования, построения и эксплуатации больших распределенных АСУ различного назначения.

Общий принцип действия обобщенного (или можно назвать сквозного для системного объекта) алгоритма структурного и параметрического синтеза электромонтажа заключается в том, что сначала на основании данных о схемотехнической базе, количестве, размещении и составе ЭМ в создаваемых АСУ, сведений об условиях эксплуатации и других исходных данных последовательно задаются возможные варианты электромонтажа с определенной структурой и набором параметров. Затем происходит проверка синтезированной системы электромонтажа, как целого, так и ее составных частей (элементов), на соответствие сделанного выбора экономическим, прочностным, теплофизическим и другим критериям и ограничениям, включенным в формальную постановку задач синтеза. При удовлетворении всему комплексу требований вариант фиксируется как возможный с определенным уровнем целевой функции; в допустимом пределе осуществляется изменение исходных данных (например, типов и размеров кабельных изделий и соединителей) и проверка на соответствие требованиям повторяется. Так происходит до тех пор, пока не будут рассчитаны все варианты структур электромонтажа и сочетаний его параметров. В случае нарушения каких-либо ограничений синтеза происходит отсечение заведомо худшей области параметров и область возможных состояний сужается. В итоге из совокупности найденных приемлемых вариантов выбирается оптимальный, который соответствует минимальному значению целевой функции (6) для исходных данных, установленных техническим заданием.

Следует подчеркнуть, что в зависимости от полноты постановки задач синтеза электромонтажа, в основном, характеризуемой мощностью множеств в ограничениях и числом переменных оптимизации, формирование базиса исходных параметров осуществляется, как правило, в автоинтерактивном режиме и сводится к нахождению рациональной структуры: типов, материалов и геометрических форм элементов электромонтажа, способов теплоотвода и обеспечения механической прочности, а также к однозначно определяемых структурой геометрических размеров.

Синтез параметров, к которым, главным образом, относятся расчетные геометрические размеры элементов электромонтажа, ведется в автоматическом режиме. На основе полученных геометрических размеров и данных о возможных внутренних и внешних дестабилизирующих воздействиях проводятся достаточно сложные процедуры расчета тепловых режимов, механической прочности, электромагнитной совместимости, а также других условий, которые включены в математическую постановку задач синтеза (5) и (6).

Постоянные массивы фиксируемых параметров, характеризующие элементную, конструктивную и технологическую базы (например, типы проводов и соединителей, марки материалов, методы конструирования и производства), а также возможные группы условий эксплуатации, в частности параметры климатических и механических дестабилизирующих воздействий, накапливаются и хранятся в банке данных. Обращение к банку данных может осуществляться как в автоматическом режиме, так и по запросу пользователя в зависимости от условий решения задач структурного и параметрического синтеза электромонтажа. При этом массивы используемых из банка данных параметров определяются составом исходных данных, задаваемых пользователем, и включают информацию, необходимую для конкретных расчетов.

Таким образом, в предлагаемом обобщенном алгоритме предусмотрено два режима работы: пакетный и диалоговый. Структурный синтез предлагается, в основном, осуществлять в автоинтерактивном режиме с использованием банка данных, включающего в себя классифицированные по предметному признаку справочные файлы (параметры соединителей, кабельных изделий, характеристики конструкционных материалов и другие). Процедуры параметрического синтеза преимущественно ориентированы на автоматическое выполнение и основаны на использовании стратегии направленного перебора при решении экстремальной задачи (5) и (6), которая представляет собой типичную задачу дискретного программирования.

На рис. 3 представлены основные блоки головного модуля обобщенного алгоритма синтеза, которые обеспечивают расчет стоимости (трудоемкости) и определяемых в процессе синтеза конструктивных параметров вариантов электромонтажа. К головному модулю с помощью разработанных алгоритмических процедур подключается все множество модулей обобщенного алгоритма, обеспечивающих комплексное решение экстремальной задачи синтеза электромонтажа (5) и (6).

Основными исходными данными для решения задач головного модуля обобщенного алгоритма являются: стоимость материалов, комплектующих изделий и технологических операций каждого из рассматриваемых вариантов электромонтажа. Эти исходные параметры, как правило, вводятся пользователем из базы данных, которая по мере развития техники и технологи должна пополняться и изменяться. В качестве исходных задаются также следующие данные: N0 – минимальное количество цепей, при котором начинается расчет и построение графиков зависимостей стоимости и трудоемкости электромонтажа; n0 – дискретность приращения количества цепей; Nmax – максимальное количество цепей, при котором заканчивается расчет и построение графиков.

Результаты программно реализованного общесистемного алгоритма синтеза в виде оптимальной структуры и параметров электромонтажа используются в системах автоматизированного синтеза и выпуска конструкторской и технологической документации электромонтажа при создании новых поколений АСУ.

Представленные в этом разделе методики и алгоритмы также позволяют производить сравнительную оценку производственно-экономического уровня разработки электромонтажа созданных АСУ и прогнозировать необходимость внедрения новых вариантов электромонтажа при изменении схемотехнических, конструктивных и технологических условий синтеза перспективных АСУ (например, при создании новых типов соединителей и кабельных изделий, широком внедрении многослойных КП и кроссплат, создании более прочных и технологичных материалов).





Рис. 3. Головной модуль обобщенного алгоритма синтеза вариантов многоуровневого электромонтажа АСУ.


В пятой главе приведены результаты разработки специального программного обеспечения синтеза электромонтажа АСУ и проведенных на его основе экспериментальных исследований вариантов наиболее сложного многоуровневого межблочного электромонтажа.

Одной из важнейших задач структурного и параметрического синтеза электромонтажа как системных объектов является разработка специального программного обеспечения. При этом программное обеспечение синтеза электромонтажа ЭМ всех уровней структурной иерархии АСУ различного назначения базируется на разработке новых и рациональном использовании известных программ, выбор и доработка которых для реализации программной совместимости и функционального единства представляет собой весьма трудоемкую задачу.

В этом разделе приводится перечень основных пакетов программ-компонентов специального программного обеспечения, позволяющего решать комплекс задач синтеза электромонтажа ЭМ при создании больших распределенных АСУ с учетом реализации множества практически необходимых требований, предъявляемых к этому особому классу АСУ. К числу основных разработанных комплексных программ относятся следующие.

1. Программы расчета целевой функции (6) и выбора ее минимального значения для заданных вариантов электромонтажа и ограничений на их оптимизируемые и фиксируемые параметры.

2. Программы расчета и анализа стоимостей (трудоемкостей) проектирования, подготовки производства и непосредственно производства вариантов электромонтажа, если допустимые значения этих показателей качества вводятся разработчиком в систему ограничений математической постановки задач синтеза (5) и (6).

3. Программы расчета и анализа множества показателей и параметров внешних и внутренних дестабилизирующих воздействий, в том числе электромагнитных, тепловых и механико-прочностных.

4. Программы расчета и анализа определяющих структурных и геометрических параметров вариантов внутриблочного, межблочного и внешнего электромонтажа (ширины печатных проводников и расстояний между ними, числа слоев и площади металлизации КП; размещения ИЭТ и соединителей; структуры и параметров кабельных изделий; материалов, конструктивного исполнения и координат установки экранов и радиаторов, и многих других).

5. Программы расчета и анализа для выбора эффективных вариантов конструктивно-технологического исполнения электромонтажа ЭМ различного уровня структурной иерархии перспективных АСУ с использованием метода экспертной оценки.

6. Программы, обеспечивающие множество организационных и сервисных процедур (например, ввода и вывода информации, управления базами данных, обеспечения интерфейса между пользователем и прикладными программами, контроля результатов синтеза).

Разработанные комплексные программы, входящие в специальное программное обеспечение синтеза электромонтажа, прошли экспериментальную апробацию, используются в НИОКР на ведущих предприятиях различных отраслей промышленности и в учебном процессе ВУЗов, и обладают следующими свойствами: универсальностью – могут быть синтезированы варианты электромонтажа ЭМ всех уровней структурной иерархии АСУ различного назначения; быстродействием – благодаря применению эффективных методов обработки информации и рационализации вычислительных процедур; доступностью – состав входной и выходной информации понятен пользователям, программы написаны на широко распространенном языке C++ и приспособлены к ЭВМ современного типа; сервисностью – результаты синтеза выдаются на принтер, снабжены необходимыми комментариями и имеют общепринятые привычные обозначения.

Специальное программное обеспечение имеет модульную структуру и может по желанию разработчика использоваться как в пакетном, так и в диалоговом режимах, а также дополняться при изменении, например, схемотехнической, конструктивной или технологической базы синтеза структуры и параметров вариантов электромонтажа при создании перспективных и модернизации существующих АСУ.

На основе специального программного обеспечения проведены экспериментальные исследования различных вариантов конструктивно-технологического исполнения наиболее трудоемкого и занимающего наибольший объем АСУ многоуровневого межблочного электромонтажа с использованием двух разработанных методик: экспертной балльной оценки по множеству качественных показателей и математического синтеза по критерию стоимости производства. При этом исследовались следующие виды и методы электромонтажа: жгутовой – пайкой; отдельными проводниками – накруткой; комбинированный (кроссплатами и жгутами) – пайкой; комбинированный (кроссплатами и отдельными проводниками) – накруткой; комбинированный (кроссплатами и ЛК) – пайкой и врезанием; комбинированный (кроссплатами и ГПК) – пайкой и прижимом, а также разные технологии производства электромонтажа.

В целом экспериментальные исследовании показали существенные преимущества математического синтеза по сравнению с эвристическим (инженерным) синтезом аналогичных вариантов электромонтажа, подтвердили адекватность разработанных математических моделей и эффективность автоматизированного синтеза структурных и геометрических параметров электромонтажа, что, в конечном счете, выразилось в снижении стоимости и сокращении сроков построения, подготовки производства, непосредственно производства и в улучшении других показателей качества вариантов межблочного электромонтажа в среднем на 30% в зависимости от схемотехнического и эксплуатационного назначения АСУ. Например, показатели технологичности различных вариантов конструкций электромонтажа повысились на 25 – 40%, масса и объем – снизились на 20 – 35%, плотность компоновки – увеличилась до 30%. Результаты экспериментальных исследований в виде таблиц, графиков и практических рекомендаций, по оценке разработчиков различных классов АСУ специального и народнохозяйственного назначения, облегчили поиск оптимальных решений и позволили повысить производственно-экономический уровень изделий новой техники.