Лекция Системотехнические отображения и преобразования в сапр ре

Вид материала

Содержание

Подобный материал:

Лекция 3. Системотехнические отображения и преобразования в САПР РЕ

Цели и задачи лекции №3
Системотехнические отображения и преобразования лекции №3
Исходная таблица для формирования базы решений Л3
Научно-техническое обоснование взаимосвязей параметров базы решений Л3
Контрольный пример формирования базы решений Л3
Постановка системной задачи для автоматизированного проектирования
Анализ результатов, полученных с применением Ф(Ф)
Расчетно-графическое обоснование и выбор рационального виртуального результата
Примеры системотехнических преобразований Л3, составленных студентами по индивидуальному заданию

Цели и задачи лекции №3

Выявить рациональные системотехнические отображения, преобразования Х(Х) с использованием инвариантных алгоритмов обработки Ф(Ф) баз данных функционально-завершенного жизненного цикла изготовления ренопригодной продукции Ж(Ж) с учетом условий ускоренного выполнения конкретного заказа А(А):

Х(Х) – сетевые архивные решения, демонстрирующие научно-технические достижения, многократно внедренные с положительным эффектом (руководящая, справочная, условно-постоянная информация);

Ф(Ф) – набор инвариантных алгоритмов обработки баз данных;

Ж(Ж) – виды деятельности реноватора - системотехника;

А(А) – технические условия на выполнение работ.

Системотехнические отображения и преобразования лекции №3

Для решения множества задач используются отображения Ф(Ф)=Ж(Ж)=А(А)

А(А)=Х(Х) – заказ на приобретение пакета прикладных программ, необходимых для ускоренного решения множества конкретных проблем Ж(Ж);

Ж(Ж) - типовой функционально-завершенный жизненный цикл ускоренного изготовления сборочного узла А(А), его сопровождения при эксплуатации, диагностики износов, восстановления качества, свойств, безотходной утилизации при выработке ресурса работы;

Ф(Ф) – набор алгоритмов ускоренной обработки баз решений.

Системотехническое преобразование в общем виде:

А(А)=>Ж(Ж)=>Ф(Ф) =>А(А)

Сетевое решение выбора пакета прикладных программ для автоматизации проектирования процессов представляется в виде отображений Ж(Ж)=Х(Х) и Ж(Ж)=Х(Х)

Ф(Ф) =>{Ф(Фа)|ФаUФХ,ФУ,ФZ}={Ф(Фа)|ФаUФХ(ф1, ф2, ф3, ф4),ФУ(ф5, ф6, ф7),ФZ(ф8, ф9, ф10, ф11, ф12)}

где ФХ – множество используемых алгоритмов, эффективно апробированных;

ФУ – множество закономерностей, которые могут быть использованы;

ФZ – множество виртуальных решений, которые могут быть ускоренно реализованы.

Системотехническое преобразование может быть представлено в виде решения:

прямых задач А(А)=Ф(Ф); А(А)=>Ф(Ф): Н(ФvЖ)=>Ж(Ж)=>А(А)=>Ф(Ф);
обратных задач Ж(Ж)=>А(А); А(А)=Ф(Ф): Н(ФvЖ)= Ф(Ф)=А(А)=Ж(Ж)

где А(А), Ж(Ж), Ф(Ф) – исходные одномерные массивы сетевых решений;

Н(ФvЖ) –двумерный массив, интегрирующий взаимосвязи выделенных сетевых решений;

Ж(Ж), А(А), Ф(Ф) – результаты расчетов - приоритетные сетевые решения.

Возможны следующие отображения и преобразования САПР РЕ:

Инвариантные отображения множеств
Инвариантные стратегии преобразования
Отображения и преобразования графов
Отображения и преобразования множеств
Отображения и преобразования массивов
Отображения и преобразование одномерных массивов
Отображения и преобразования двумерных массивов
Отображения и преобразования многомерных массивов
Отображения и преобразования логистических структур
Отображения и преобразования матриц принятия решений
Системные отображения и преобразования
Системотехнические отображения и преобразования

Исходная мофологическая таблица, способствующая направленному выбору системотехнических отображений

и преобразований с учетом положительной регрессии Ж(Ж)=Х(Х)

Системные обозначен.	Л3	Системотехнические отображения и преобразования	А (А)	Э5	СУ 1,3	ТП 1,4	КД 1,5	ПТ 1,6	МТ 1,8	ПЦ 2,0
Х1	1	Инвариантные отображения множеств		1,1	1
Х2	2	Инвариантные стратегии преобразования		1,2		1
Х3	3	Отображения и преобразования графов		1,3			1
Х4	4	Отображения и преобразования множеств		1,4				1
Х5	5	Отображения и преобразования массивов		1,5					1
Х6	6	Отображен. и преобр.одномерных массивов		1,6						1
Х7	7	Отображен. и преобр.двумерных массивов		1,8	1
Х8	8	Отображ. и преобр.многомерных массивов		2,0		1
Х9	9	Отображ. и преобр.логистических структур		2,3			1
Х10	10	Отображен. и преобр.матриц принятия реш		2,5				1
Х11	11	Системные отображен. и преобразования		2,8					1
Х12	12	Системотехническ отображен. и преобраз.		3,0						1

Научно-техническое обоснование взаимосвязей параметров базы системотехнических решений

Методология создания баз решений базируется на концепции логистического развития систем. На начальной стадии автоматизации проектирования формируется базовый функционально-жизненный цикл изготовления конечной продукции при выделенных энергетических, материальных, экономических, производственных ограничениях. На последующих стадиях осуществляется логистическое развитие жизненного цикла производства конкурентоспособной продукции по сравнению с базовым.

Гипотетические взаимосвязи Х(Х)=Ж(Ж) выделяются в виде положительной регрессии. Архивные сетевые решения Х(Х) выбираются в зависимости от типа реновационных задач Ж(Ж) – «мозговой штурм принятия решений»:

Ж(Ж)=>Х(Х); Х(Х)=Х(Х1,Х2,Х3,Х4,Х5,Х6)=Х(Х7,Х8,Х9,Х10,Х11,Х12).

Х1. Инвариантные отображения множества Х(Х) = Ж(Ж) =>{ж|жUжХ,жУ,жZ} могут быть использованы при проектировании сборочных устройств (СУ), при создании конструкторской документации (КД). По оси Х формируется массив типового назначения, по оси У – массив унифицированных элементов, по оcи Z – массив нормализованных элементов. Инвариантными отображениями множеств являются изделия с одинаковой геометрической формой, выделенные на основе принципов подобия. Изделия отличаются размерами: уголок, швеллер, фланец и т.п. Сборочные устройства состоят преимущественно из унифицированных элементов, а при создании КД используются нормализованные элементы. Например, модельные плиты для формовочных машин типа ДИСАМАТИК имеют нормализованные элементы, по которым устанавливаются модели; унифицированные литниковые системы; нормализованные размеры подмодельных плит.

Х2. Инвариантные стратегии преобразования Х(Х)=А(А); А(А)=> Ф(Ф):Н(Х(Х)vЖ(Ж))=> Ж(Ж) характеризуются тем, что алгоритмы решения прямых и обратных задач технологического проектирования (ТП), прототипирования (ПТ): Ф(Ф):Н(Х(Х)vЖ(Ж)) является неизменным. Примером инвариантных стратегий является сборочный узел, составленный из деталей определенного жизненного цикла. Например, жизненный цикл легкового автомобиля.

Х3. Отображения Х(Х), Ж(Ж) могут быть преобразованы с учетом графов и матриц соответствия Н(Х(Х)vЖ(Ж)): Х(Х) =Ф(Ф):Н(Х(Х)vЖ(Ж))= Ж(Ж). Научное обоснованное взаимосвязей вершин графа определяется фундаментальными закономерностями. Например, если один из интервалов варьирования выделяется на основе прочностных характеристик, то контрастный ему должен выдялятся на основе характеристик пластичности.

Х4. Отображения Х(Х)=А(А) и преобразования множеств А(А) =Ф(Ф):Н(Х(Х)vЖ(Ж))= Ж(Ж)=Х(Х) характеризуется такими свойствами систем, как гибкость, адаптируемость. При этом увеличение количества параметров и их интервалов варьирования не влияет на выбор алгоритмов графических и расчетных работ. Это имеет существенное значение при решении задач прототипирования (ПТ) и проектирования реновационных цехов (ПЦ).

Х5. Отображения и преобразования массивов Х(Х), А(А), Ж(Ж), Эж(Эж), Эх(Эх) характерно при создании маршрутно-операционного описания технологических процессов всего жизненного цикла (МТ) и проектирования цехов (ПЦ). Например, архивы, отражающие многолетний опыт, накопленный конструкторами и технологами ПО «УРАЛМАШ», позволяют создавать литейные цеха под «ключ».

Х6. Отображения и преобразование одномерных массивов Х(Х)=Х(Х); Ж(Ж)=Ж(Ж), Эж(Эж) = Эж(Эж), Эх(Эх)= Эх(Эх) дает возможность проектировать цеха (ПЦ) с ускоренной технологической подготовкой производства на основе технологий послойного синтеза (ПТ). Например, с применением Х(Х)=Ж(Ж) возможно создание литейного цеха «в дипломате» с послойным выращиванием песчаных форм с рабочей полостью любой сложности без применения оснастки, формовочных, стержневых машин. «Выращенная» песчаная форма заливается расплавом с учетом закономерностей формирования отливки требуемого качества.

Предполагается, что использование взаимосвязей Х(Х1-Х6)=Ж(Ж) позволяет создать электронный базовый функционально-завершенный жизненный цикл изготовления продукции с допустимыми ограничениями материальных, энергетических, трудовых затрат ЖБ(ЖБ). Последующий цикл Х(Х7-Х12)=Ж(Ж) дает возможность проектировать ренопригодную продукцию при более эффективном Ж(Ж)>ЖБ(ЖБ).

Х7. Отображения и преобразования двумерных массивов Н(ХvЖ)= Н(ХvЖ) позволяют создать сборочные узлы (СУ), детали которого изготавливаются с учетом типового маршрутно-операционного описания (МТ). Например, студенты-литейщики МГТУ при прохождении первой технологической практики на Волгоградском заводе «Нефтехимзапчасть» с использованием компьютерных распечаток МТ за три недели впервые выполнили месячный план завода по изготовлению отливок для нефтенасосов. Завод систематически не выполнял план, всех рабочих отправили в отпуск.

Х8. Отображения и преобразования многомерных массивов Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)) позволяют использовать архивные типовые решения (ТП) для создания сборочных узлов (СУ) из технологичных конструкций заготовок, которые могут быть изготовлены и восстановлены при износе в условиях конкретного цеха (ПЦ). Например, массовое восстановление коленчатых валов «КАМАЗов» по технологии ВНИИ «РЕМДЕТАЛЬ».

Х9. Отображения и преобразования логистических структур Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж))<=> Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)) дают возможность решить множество прямых и обратных задач использования типовых решений (ТП) для создания конструкторской документации (КД) выделенных сборочных устройств (СУ). Например, восстановление геометрических и размерных характеристик сложных разъемных стержневых ящиков для изготовления песчаных стержней.

Х10. Отображения и преобразования матриц принятия решений Х(Х)=А(А); А(А)=Ф(Ф): Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)) позволяют выделить интегрированные конструкторские (КД) и технологические (ТП) виртуальные решения, которые могут быть материализованы с применением технологий послойного синтеза (ПТ). Например, крыльчатка, выращенная с применением технологии лазерной стереолитографии, позволила выделить более 40 конструкторских и технологических недоработок. После доработок повторное «выращивание» позволило получить прототип требуемого качества. Экономия на ликвидации доработки прессформы составил более 600 тыс. руб ($20 тыс).

Х11. Системные отображения и преобразования Х(Х)=А(А); А(А)=Ф(Ф): Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)) = Ж(Ж)  У(У)  Ц(Ц) дают возможность реализовать архивы виртуального конструирования (КД), прототипирования (ПТ) с последующей разработкой маршрутно-операционного описания (МТ) изготовления заготовок и деталей. Например, в архиве выделено конструкторское решение и программа для изготовления детали вертолета. «Выращенная» пенополистироловая модель использовалась при изготовлении титановой отливки литьем по выплавляемым моделям в производственных условиях.

Х12. Системотехнические отображения и преобразования Х(Х)=А(А); А(А)=Ф(Ф): Н(Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)) <=> Н(Ц(Ц)vЖ(Ж)) v Н(У(У)vЖ(Ж)) v Н(Х(Х)vЖ(Ж)))  Ж(Ж)  У(У)  Ц(Ц) позволяют применить архивные прототипы (ПТ), производственные (ПЦ) типовые процессы (МТ). Например, примеры виртуально-материального производства отливок в условиях “КАМАЗа”.

Эталонная таблица Ж(Ж)=Х(Х)

для тренинга способности применить знания и умения

при решении множества реновационных задач

с помощью баз системных данных.

Системные обозначен.	Л3	Системотехнические отображения и преобразования	А (А)	Э3	СУ 1,3	ТП 1,4	КД 1,5	ПТ 1,6	МТ 1,8	ПЦ 2,0
Х1	1	Инвариантные отображения множеств		1,1	1		1
Х2	2	Инвариантные стратегии преобразования		1,2		1		1
Х3	3	Отображения и преобразования графов		1,3			1		1
Х4	4	Отображения и преобразования множеств		1,4				1		1
Х5	5	Отображения и преобразования массивов		1,5					1	1
Х6	6	Отображен. и преобр.одномерных массивов		1,6				1		1
Х7	7	Отображен. и преобр.двумерных массивов		1,8	1				1
Х8	8	Отображ. и преобр.многомерных массивов		2,0	1	1				1
Х9	9	Отображ. и преобр.логистических структур		2,3	1	1	1
Х10	10	Отображен. и преобр.матриц принятия реш		2,5		1	1	1
Х11	11	Системные отображен. и преобразования		2,8			1	1	1
Х12	12	Системотехническ отображен. и преобраз.		3,0				1	1	1

«1» – обозначает минимальные затраты по использованию архивных решений при разработке и реновации:

сборочных устройств (СУ),
технологических предложений (ТП),
конструкторской документации (КД),
прототипов (ПТ),
маршрутно-операционной технологии (МТ),
продукции реновационных цехов (ПЦ).

ЭЦ – экспертные оценки минимальных затрат на преобразование архивных сетевых решений. Стоимость архивного решения принимается за ЭЦх=1. Преобразованное архивное решение требует повышения затрат на проектирование, конструирование, прототипирование, формообразование, повышение качества.

Э3 – экспертные оценки затрат на использование архивных и создание новых сетевых решений Х(Х), более эффективных по сравнению с архивными Х(Х).

Постановка системной задачи для автоматизированного проектирования

Пример постановки обратной задачи: По конкретному архивному решению формирования прототипа Ж(Ж)=А(А)=Ж(Ж)= Ж(Ж4)=ПТ с помощью базы ренопригодных данных определить инвариантную стратегию реализации сетевых решений Х(Х).

Системотехническое преобразование имеют вид:

Ж4=А(А)= Ф(Ф):Н(Ж(Ж)vХ(Х))=Х(Х)

Постановка прямой задачи для тренинга способности применить содержание учебного материала для самостоятельного решения задачи:

представить системотехническое преобразование,

с помощью которого можно определить

виды деятельности реноватора Ж(Ж)

при использовании архивных системотехнических решений

Х(Х3, Х9, Х11)=А(А)

Ответ: А(А)=Ф(Ф):Н(Ж(Ж)vХ(Х))= Ж(Ж)= Ж4=ПТ

Вопросы для экзаменационных билетов.

Выделите системотехнические отображения и преобразования, используемые при решения реновационных задач с учетом архивных сетевых решений Х(Х).

При выделенных отображениях Х(Х)=Ж(Ж) представьте системотехническое преобразование ускоренного выполнения заказов А(А). С помощью взаимосвязей А(А)vХ(Х)vЖ(Ж) продемонстрируйте решение прямых и обратных задач.

Blog

Лекция Системотехнические отображения и преобразования в сапр ре

Содержание

Цели и задачи лекции №3

Системотехнические отображения и преобразования лекции №3

Сетевое решение выбора пакета прикладных программ для автоматизации проектирования процессов представляется в виде отображений Ж(Ж)=Х(Х) и Ж(Ж)=Х(Х)

А

А