Наиболее распространённым способом выбора изделий является нахождение и классификация всех возможных вариантов с дальнейшим выбором наиболее подходящих экземпляров. Известные способы класси-фикации изделий основаны на выделении одного наиболее значимого свойства и поиске однородных и обобщающих значений этого свойства.
На рисунке 1 представлена графическая модель подобной классификации. При этом a1,s - свойство конкретной детали является конкретизацией обобщающего свойства a2,1, являющегося, в свою очередь, тем же самым свойством, только более высокого уровня абстрагирования. Наиболее высокий уровень абстракции an является обобщающим свойством и включает в себя все возможные варианты ai,j.
Очевидно, что подобный способ классификации изделий является ограниченным, так как не позволяет учесть другие существенные свойства изделий, а значит ограничивает выбор изделий, которые могут обрабатываться на многономенклатурных машинах и линиях.
Таким образом, проблема выбора изделий для одновременного производства на многономенклатурных системах непрерывного действия требует создания такой классификации изделий, которая позволила бы учесть все свойства изделий, и на основании которой было бы возможно производить обоснованный выбор деталей для многономенклатурного производства.
В соответствии с последними научными представлениями [1], технологический процесс изготовления детали описывается функцией тех-нологического преобразования её свойств, то есть каждое изделие может быть представлено как совокупность определённых свойства
где p - изделие;
ai - отдельное свойство изделия;
s - количество свойств.
При этом в случае многономенклатурной обработки для совместно-го изготовления несколько деталей объединяются в группу, которая так-же может быть описана совокупностью свойств:
где q - группа деталей для многономенклатурной обработки;
ai,bi…ti - отдельные свойства соответствующих деталей;
s,n,p - количество свойств, используемых при описании изделий;
k - количество изделий для многономенклатурной обработки.
В ходе выполнения работы был разработан способ многомерной классификации, основной идеей которого является классификация изделий одновременно по нескольким свойствам. На рисунке 2 представлена графическая модель многомерной классификации. При выполнении многомерной классификации, по каждому из выбранных свойств (см. формулу 1) составляются одномерные классификации (см. рисунок 1). Эта работа выполняется на основании имеющихся знаний и по сути является обычной классификацией изделий по заданному свойству. Далее, путем объединения соответствующих одномерных классификаций, составляется многомерная классификация свойств (рисунок 2).
При этом, в разработанной многомерной классификации целесообразно выделять различные уровни, в соответствии с принципом иерархичности . Наибольший интерес представляют верхний уровень, объединяющий наиболее общие свойства изделий и нижний уровень, являющийся совокупностью свойств конкретных деталей. Верхний уровень может быть представлен в виде (см. рисунок 2):
где An - множество свойств верхнего уровня классификации;
an, bn…zn - обобщающие свойства верхнего уровня.
Соответственно нижний уровень (см. рисунок 2) может быть описан формулой:
где A1 - множество свойств нижнего уровня;
aij, bij…zij - свойство нижнего уровня.
Выбор конкретных деталей с использованием нижнего уровня многомерной классификации (см. формулу 4) аналогичен подбору вариантов, проводимому при морфологическом анализе [2; 3] и осуществляется простым перебором различных сочетаний свойств (см. рисунок 3). Деталь, образованная сочетанием свойств, представленным на рисунке 3, описывается такой математической зависимостью
|
где A*- конкретная деталь;
aij, bij…zij - свойства этой детали.
Общее количество деталей, которые могут быть образованы при помощи данной многомерной классификации, определяется по формуле:
где N - число возможных вариантов деталей;
s - количество свойств, по которым проводится классификация;
ki - количество вариантов i-го свойства.
Совокупность деталей, образованных из множества свойств нижне-го уровня многомерной классификации (см. формулу 4), является груп-пой деталей, обладающих схожими свойствами, и которые теоретически могут обрабатываться одновременно на многономенклатурных системах непрерывного действия.
В ходе выполнения работы была разработана многомерная классификация изделий с концевым элементом, наиболее известными предста-вителями которых являются стержневые крепежные изделия. Верхний уровень классификации (см. рисунок 2) имеет вид:
|
После выполнения многомерной классификации по заданным свойствам была составлена матрица свойств нижнего уровня, в ходе анализа которой была получена совокупность деталей, обладающих аналогичными свойствами. Например, концевой элемент - "головка болта" (см. рисунок 4) описывается так:
|
Основным достоинством многомерной классификации является то, что в то время как одномерные классификации по отдельным свойствам позволяют выявить все возможные варианты заданных свойств, объединение этих свойств в матрицу и перебор возможных сочетаний позволяет выявить все возможные совокупности данных свойств. Подобный подход позволяет не только учесть все известные варианты, но и синтезировать новые варианты деталей, обладающих заданными свойствами и возможных для совместной обработки на многономенклатурных системах непрерывного действия, что позволяет при многономенклатурном производстве наиболее полно загрузить оборудование, выбрав, или создав новые, детали, более удобные для многономенклатурного производства и обладающие необходимыми свойствами.
Предложенная многомерная классификация является универсальной и может быть использована не только в условиях систем непрерывного действия, но и при многономенклатурном производстве на других технических системах.
Список литературы:
1. Михайлов А. Н. Основа синтеза поточно-пространственных технологических систем непрерывного действия.- Донецк: ДонНТУ, 2002.- 379 с. 2. Настесєнко В. О. Морфологічний аналіз - метод синтезу тисяч винаходів.- К.: Техніка, 1994.- 44 с.
3. Одрин В. М. Метод морфологического анализа технических систем: Курс лекций. - М.: "Машиностроение", 1989, с. 424.
Инженер. Студенческий научно-технический журнал. - Донецк: ДонНТУ, 2001. №2.- 161с.
|
| | | | | | | |