22 Тема1

Введение

Достижения в области математики и кибернетики, а также быстрое развитие средств вычислительной техники существенно расширяют возможности создания новых высокоэффективных технологических процессов и методов управления ими. Встречное развитие технологии производства и систем управления способствовало созданию таких производственных процессов и типов оборудования, как, например, станки с программным управлением, промышленные роботы, гибкие автоматические модули и автоматизированные технологические участки, которые невозможно рассматривать, а тем более использовать в отрыве от систем управления. Создание и эксплуатация систем автоматизации на промышленном предприятии перестали быть функцией только специалистов по автоматизированному управлению. Они требуют различных форм участия практически всех групп инженерно-технического и административно-управленческого персонала предприятия. Следовательно, современный инженер, даже непосредственно не связанный по роду своей деятельности с автоматизацией управления, должен обладать достаточно широкими знаниями в этой области.

Использование ЭВМ для целей управления основано на математических методах, позволяющих моделировать процессы, происходящие в производственных системах, анализировать имеющиеся виды информации, использовать эту информацию для оценки сложившейся ситуации и вырабатывать рекомендации действий, обеспечивающих наиболее эффективное достижение целей.

Одним из направлений решения задач технологической подготовки производства на новом, более высоком качественном уровне является направление, возникшее в последние годы на стыке двух наук – технологии и современных разделов дискретной математики. Например, математическая логика и теория графов позволяют формализовать имеющийся в технологии машиностроения набор описательных правил и положений [1], анализировать и синтезировать их, выявить закономерности формирования проектных решений технологии, а значит, имитировать деятельность технолога. Детерминированная программа процесса технологического проектирования в виде логического формального вывода дает возможность математически строго описать процесс проектирования, производственные ситуации, объекты самой различной природы, а также взаимодействия технологических объектов практически для любых производственных условий.

Решению указанных задач способствует использование таких прикладных разделов математики, как математическая логика, теория графов, теория конечных автоматов, линейное программирование, теория массового обслуживания и др. Математика нужна инженеру уже не только как метод расчета, но и как метод мышления, язык, средство формулирования и организация понятий. Дополнение опыта инженера и его интуиции формализованными методами решения технологических задач создает фундаментальную основу для синтеза многофункциональных систем, использования средств вычислительной техники, программных средств общего назначения и различных операционных систем, что в целом повышает качественный уровень инженера-технолога.

Разделы дискретной математики и основы моделирования, хотя и содержатся в имеющихся монографиях и учебной литературе [2-6], однако изложены для других специальностей. Эта литература не отражает специфики механосборочного производства, не соответствует уровню предварительной математической подготовки студентов, а потому может быть рекомендована только в качестве дополнительной при углубленном изучении отдельных вопросов дисциплины. Все это вызвало необходимость ознакомиться с “нетривиальной” дискретной математикой и одновременно показать на ряде примеров возможности математического моделирования в производственных системах.