Технические науки/12.Автоматизированные системы управления на производстве.

К.т.н. Самойлова Е.М., д.т.н. Виноградов М.В.

Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А., Россия

Экспертные системы поддержки принятия решений

при диагностировании технологического оборудования

В машиностроении экспертные системы (ЭС) направлены на поддержку принятия решений при отказе механических систем, при идентификации аварийных ситуаций, при оперативно-диспетчерском контроле и управлении объектами, при планировании производства.

Основными техническими факторами, влияющими на точность изготовления являются: режимы обработки, состояние оборудования и его точность, состояние технологической оснастки, свойства обрабатываемого металла и величина припуска, упругие деформации технологической системы (ТС), температурные воздействия и т.п..

Рассматривая процесс шлифования, можно заключить, что к ухудшению качества обработанной поверхности, появлению вибраций, ухудшению состояния оборудования и снижению его точности приводит постепенное затупление абразивных зерен на рабочей поверхности шлифовального круга. Практический опыт и разносторонние исследования показывают, что от правильного выбора средств и режимов правки круга зависят не только точность и шероховатость обрабатываемой поверхности, производительность операций, но и расход шлифовальных кругов, износостойкость инструментов до правки и себестоимость шлифования.

Период между правками абразивного круга определяется многими факторами и в значительной мере влияет на качество обработки, а износ круга, в свою очередь, зависит от качества предыдущей обработки детали и фактического припуска. Как показали исследования, в некоторых случаях назначенное количество деталей между правками, которое традиционно назначается по худшему варианту, можно увеличить более чем в два раза без заметного ущерба для качества.

Учитывая вышеизложенное можно сделать вывод, что задачи диагностирования и правки шлифовального круга как части автоматических станочных модулей (АСМ) и, следовательно, определения устойчивости динамической ситемы (ДС) АСМ трудно формализуемы. В связи с этим возникает целесообразность разработки ЭС, осуществляющей поддержку процесса диагностирования при устранении неисправностей технологического оборудования и повышении качества технологического процесса.

Для создания баз данных (БД) и баз знаний (БЗ) ЭС в рассматриваемой области необходимо использование результатов исследования функционирования технологического оборудования. Для оперативного сбора, хранения, обработки и оценки информации о состоянии оборудования сотрудниками СГТУ разработан и внедрен комплекс программных продуктов, позволяющий поддерживать в едином информационном пространстве все процессы измерения, обработки, визуализации и передачи результатов контроля пользователями различного уровня.

Для реализации трудноформализуемого интерфейса передачи данных в реальном времени в систему мониторинга предлагается использовать SCADA-систему TM6, которая обладает собственной высокопроизводительной промышленной СУБД реального времени SIAD/SQL™ 6 оптимизированной на быстрый сбор, статистическую обработку и сохранение данных в реальном времени , с возможностью реализации на ее платформе интеллектуального интерфейса ЭС в виде интерактивных мнемосхем (рисунок).

Декларативная компонента БЗ, реализованная в виде реляционной БД ЭС, и БД системы мониторинга находятся в едином информационном пространстве, что позволяет автоматически обновлять БД уровня устойчивости ДС при появлении новой информации в БД системы мониторинга. Связь осуществляется при помощи SQL сервера. Обновление осуществляется путем посылки SQL запроса на обновление данных на сервер SQL. На данном сервере располагается БД, в которой хранятся данные из системы мониторинга.

Рисунок. Обобщенная модель интеллектуальной системы управления

применение ЭС позволяет повысить качество принимаемых решений, рост эффективности работы, квалификацию специалистов, проанализировать качество технологического процесса и качество изготавливаемой продукции. Проблема разработки и использования ЭС поддержки принятия решений является весьма актуальной в современном производстве с целью снижения вероятности принятия ошибочного решения и повышения качества работы.

Литература:

1. Игнатьев А. А. Интеллектуализация мониторинга технологического процесса производства деталей точного машиностроения / А. А. Игнатьев, Е.М. Самойлова, С.А. Игнатьев. М-во образования и науки Российской Федерации, Саратовский гос. технический ун-т. Саратов, 2013. 119с.

2. Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2015620748 «Дефект» от 14.05.2015. Игнатьев С.А., Самойлова Е.М., Казинский Н.А., Москвин И.С.