Анотація до роботи:

Євсєєв В.В. Моделі та методи автоматизації проектування технологічного процесу формоутворення деталей. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.12 – системи автоматизації проектувальних робіт. –
Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2008.

Дисертація присвячена розробці моделей, методів автоматизації технологічного процесу формоутворення виробів. На основі теорії нечітких множин
запропоновано модель декомпозиції складального креслення відповідно до ЄСКД на деталі типів “об’єкт обертання”, “корпус”, “стрічка”, розроблено граф декомпозиції за лінгвістичними змінними. На базі об’єктів обертання побудовано математичну модель декомпозиції деталі на конструкторсько-технологічні елементи першого та другого рівня. Розроблена математична модель має велику гнучкість застосування для різних типів виробництва. На базі розпізнаних конструкторсько-технологічних елементів удосконалено методи автоматизації технологічного процесу формоутворення деталей, що дозволяє інтегрувати
знаходження оптимального маршруту графа і моделювання технологічного процесу. Розроблена модель формалізації операційного переходу об’єднує геометричні параметри КТЕ на базі нечітких множин із технологічними
особливостями, властивими всім видам переходів під час виготовлення виробів.

У дисертації наведено теоретичний аналіз, узагальнено й отримано нові розв’язки науково-технічних завдань, пов’язаних з інтеграцією систем автоматизованого проектування технологічних процесів для виробництва деталей
радіоелектронного приладобудування. Отримані результати дозволяють
підвищити ефективність розрахунку трудомісткості під час виробництва деталей та об’єднати всі етапи моделювання та проектування в одній САПР на
одному робочому місці, що дозволило отримати високу економічну
ефективність розробки.

1. Виконано аналіз існуючих САПР та методів проектування 3D-моделей деталей на базі сучасного твердотільного ядра моделювання. Під час аналізу виділено та проаналізовано основні недоліки сучасних САПР. Розглянуто
методи автоматизованого проектування технологічних процесів і розрахунку трудомісткості виробництва. Виділено основні фактори, які знижують
ефективність проектування і не дозволяють домогтися максимальної інтеграції сучасних САПР.

2. Розроблено математичну модель декомпозиції складального креслення на базі нечітких множин для деталей типів „об’єкт обертання” та „об’єкт
необертання” (тип „корпус”, тип „стрічка”) відповідно до ЄСКД. Запропоновано математичну модель декомпозиції складального креслення за лінгвістичними правилами у вигляді графа, що дозволяє прискорити процес декомпозиції шляхом візуального аналізу. На базі розробленого графа запропоновано алгоритм декомпозиції складального креслення з використанням чіткого ступеня належності параметрів, що дозволяє провести декомпозицію за чітким ступенем приналежності деталей. Розроблено математичну модель на основі нечітких множин для ідентифікації конструкторсько-технологічних елементів для деталей типу „об’єкт обертання”. Відповідно до моделі описано тридцять сім конструкторсько-технологічних елементів, що дозволяє спростити та прискорити етап проектування 3D-моделі деталі. Запропоновано метод розпізнавання конструкторсько-технологічних елементів другого рівня, що дозволяє провести ідентифікацію деталей з елементами типу ”лиска”, ”шпоночна канавка”, ”сегментна канавка” та ”різьба”. Розроблена математична модель дозволила зменшити витрати часу на етапі розробки 3D-моделі на 29,5% порівняно з аналогом.

3. Удосконалено метод проектування технологічного процесу на базі розпізнаних конструкторсько-технологічних елементів, що дає можливість
інтегрувати етап проектування 3D-моделі і технологічного процесу, а також
виключити етап передачі даних 3D-моделі у САПР ТП і скоротити час
проектування технологічного процесу на 74,6% порівняно з аналогом, завдяки можливості задання параметрів на етапі діалогового моделювання 3D-деталі.

Запропоновано метод проектування технологічного процесу на будь-якій стадії формоутворення заготовки, що дозволяє використовувати будь-яку
початкову форму заготовки для отримання завершеної деталі, а також обирати оптимальний маршрут під час побудови технологічного процесу з можливістю повернення до найближчого вузла графа технологічного процесу без
повернення до вершини графа, що знижує час проектування технологічного процесу і зменшує обсяг використаних машинних ресурсів.

4. Запропоновано метод формалізації параметрів для операційного
переходу, у якому поєднані параметри геометричних розмірів КТЕ на базі
нечітких множин з технологічними особливостями, які притаманні усім видам переходів, що дозволяє розробити універсальну математичну модель переходу з
можливістю розрахунку трудомісткості виробництва деталей.

Отримали подальший розвиток методи розрахунку трудомісткості, що враховують геометричні особливості деталей, які забезпечують зменшення
кількості похибок під час розрахунку трудомісткості виробництва деталей
радіоелектронного приладобудування. Під час розрахунку трудомісткості
похибка розробленої САПР складає 0,12% від номінальної, на відміну від
аналога – 24,8%. Точність розрахунків дозволить знизити час простою
обладнання та досягти максимальної ефективності виробництва.

5. На базі розроблених математичних моделей та методів формо-утворення деталей створено інтегровану систему автоматизованого проектування технологічних процесів, яка дозволяє вирішувати конструкторсько-технологічні завдання розробки деталей для виробництва радіоелектронного приладобудування. Можливість інтегрування усіх етапів моделювання та про-ектування деталі дозволяє не тільки знизити час проектування технологічного процесу виробництва деталей, але й розрахувати трудомісткість виробництва. Гнучкість математичних моделей та методів проектування дозволяє адаптувати розроблену САПР до специфіки підприємства без зміни початкових кодів
програми та купівлі нових модулів. Розроблена САПР у порівнянні з аналогом
використовує менший обсяг ресурсів ЕОМ під час автоматизованого
проектування технологічного процесу, що зменшує ступінь прив’язки САПР до сучасних ЕОМ і дає можливість використання недорогого обладнання.
Можливість підключення до розробленої САПР інтегрованого модуля
проектування програм для станків з ЧПК на базі системи Heidenhain дозволяє зменшити час написання програми для деталей, що розробляються у САПР, а також підвищити рівень інтеграції з виробництвом.

Економічний ефект у використанні даної розробки підтверджений актами впровадження і складає 30.000 грн. на одне робоче місце.

Публікації автора:

1. Евсеев В.В. Метод декомпозиций сборочного чертежа на базе нечетких множеств // Технология приборостроения. – 2006. – № 2. – С. 40–45.

2. Литвинова Є.І., Євсєєв В.В., Невлюдова В.В., Хіль М.І. Автоматизована система визначення технічно обґрунтованих норм праці та трудомісткості виготовлення виробів // Технология приборостроения. – 2004. – № 2. –
   С. 30–37.

3. Невлюдов И.Ш., Плотникова З.В., Евсеев В.В. Модель идентификаций конструкторско-технологических элементов второго уровня // Радиотехника. – 2007. – № 151. – С. 278–282.

4. Невлюдов И.Ш., Полушкин В.Т., Литвинова Е.И., Евсеев В.В. Автоматизированная система учета научно-обоснованных норм труда и
   трудоемкости изготовления продукции // Вісті Академії інженерних наук
   України. – 2004. – № 4(24). – С. 139–145.

5. Невлюдов И.Ш., Литвинова Е.И., Евсеев В.В., Жуванова Ю.В.
   Автоматизация технического нормирования технологических операций в САПР // Вісті Академії інженерних наук України. – 2005. – № 3(26). – С. 81–86.

6. Невлюдов И.Ш., Литвинова Е.И., Евсеев В.В., Пономарева А.В. Применение методов адаптивного и нового планирования для решения задач автоматизированной технологической подготовки производства // Вісті Академії інженерних наук України. – 2006. – № 3(30). – С. 178–182.

7. Невлюдов И.Ш., Литвинова Е.И., Евсеев В.В. Решение задачи автоматизации нормирования труда на машиностроительном предприятии // 2-й Международный радиоэлектронный форум «Прикладная радиоэлектроника. Состояние и перспективы развития. – Харьков, Украина, сентябрь 19–23. – 2005, Т.1. –С. 134–137.

8. Nevludov I.Sh., Litvinova E.I., Evseev V.V., Ponomarjova A.V. Application of adaptive and new planning methods to solve computer-aided manufacturing problems // Proceeding of IEEE East-West Design & Test Workshop (EWDTW’06), Sochi, Russia, September 15–19. – 2006. – P. 472–476.

9. Nevludov I.Sh., Litvinova E.I., Evseev V.V. Solving of computer-aided manufacturing problems // Proceedings of the IX^th International Conference CADSM 2007, Lviv-Polyana, Ukraine, February 20–24. – 2007. – P. 543–545.