Modeling of the technological process of water-jet cutting in shipbuilding

Abstract

В статье рассматривается моделирование процесса гидроабразивной резки с использованием принципов системного проектирования. Применение принципов системного проектирования позволяет систематизировать знания в любой области и определить целостность технологического процесса как системы с упорядоченным расположением операций как во времени, так и в пространстве. Такое представление структуры технологического процесса относится к уровню маршрутного описания. В рамках статьи исследуется структурная оптимизация технологического процесса на уровне их маршрутного описания. Данная задача возникает при внедрении в производство нового прогрессивного технологического оборудования с неопределенной степенью концентрации технологических операций. Кроме того, внедрение альтернативных технологических методов в совокупности с сопровождающими их технологическими операциями требует структурного анализа с целью выбора наиболее экономичного решения и перераспределения имеющегося оборудования между действующими и внедряемыми технологическими процессами. Рассматриваемая структурная оптимизация предусматривает: моделирование технологического процесса с построением различных моделей, выявление приоритетности критериев оптимизации на основе анализа действующей технологии, поиск оптимальной структуры. Для моделирования процесса гидроабразивной резки была разработана структурно-функциональная модель, позволяющая оценивать затраты на отдельные функциональные части процесса и их функции, рассматривать варианты перераспределения функций между элементами, выявлять функционально ненужные элементы в процессе. Показано, что при проектировании технологического процесса синтез и оптимизация структуры процесса являются определяющими по отношению к оптимизации его функциональных параметров, при этом в процессе построении математической модели задействуется система количественных и качественных функциональных параметров технологического процесса. Предлагается решение оптимизационных задач проектирования технологических процессов осуществлять с использованием обобщенного критерия оптимизации и так называемой "пороговой оптимизации". Ключевые слова: гидроабразивная резка; технологический процесс; системное проектирование; структурная оптимизация; математическое моделирование; обобщенный критерий оптимизации.