2.2 Автоматизация процесса принятия решений

Технологическое проектирование есть последовательный процесс принятия решений по отдельным частным технологическим задачам. Причем принятие решения по каждой задаче, за исключением задач расчетного характера, производится в результате выбора из известных типовых решений с учетом комплекса условий применимости. Такое представление процесса технологического проектирования указывает путь для формализации самого процесса принятия решений. Для этого достаточно описать каким-либо образом весь набор типовых решений, а также условий, при которых может быть применено каждой из них. Тогда процесс выбора сведется к проверке соответствия исходных данных и условий применимости типового решения; в случае выполнения всех условий комплекса, соответствующее типовое решение принимается.

Рассмотрим задачу назначения станка на операцию зубошевингования. В соответствии с сформулированным выше принципом решения нерасчетных задач проектирования в первую очередь необходимо выявить множество типовых решений (МТР). Допустим, на некотором предприятии имеются зубошевинговальные станки трех моделей, они и составляют это множество: МТР={5А702Г;5703В;5717С}.

Сформулируем комплекс условий применимости выявленных типовых решений. Естественными условиями применимости в данном случае являются размещаемость детали в рабочей зоне станка и возможность обработки ее на данном типе оборудования. Первая группа условий регламентирует габаритные размеры детали: диаметр шестерни D и длина зуба L должны находиться в пределах, допустимых рабочей зоной станка. Вторая группа условий определяет диапазоны таких параметров, как модуль зуба m и угол наклона зуба . Итак, условия применимости типового решения являются ограничениями на параметры, характеризующие исходные данные рассматриваемой задачи.

Это позволяет описать комплекс условий применимости (КУП) математическими средствами:

D_min  D  D_max

L_min  L  L_max

КУП = (2.1).

m_min  m  m_max

_min    _max

Совокупность параметров, регламентированных комплексом условий применимости, будем называть комплексом параметров применимости (КПП). В данном случае КПП={D,L,m,}.

Этот комплекс состоит из параметров, значимых для рассматриваемой задачи; в соответствии с ним формируются исходные данные задачи и характеристики типовых решений.

Для решения задачи нужно выявить допустимые для каждого типового решения диапазоны параметров применимости. Соответствующие характеристики зубошевинговальных станков приведены в таблице 2.1.

В соответствии с комплексом условий применимости для заданного набора исходных данных (параметров детали) Uд={Dд;Lд;m_д;_д}, из трех имеющихся принимается то решение, которое удовлетворяет неравенствам КУП. Процедуру проверки этих условий можно описать при помощи формального алгоритма (рисунок 2.1).

На основе этого алгоритма может быть составлена программа для ЭВМ, позволяющая для любого набора исходных данных Uд выбрать соответствующее типовое решение - модель станка для зубошевинговальной операции.

Таблица2.1 - Условия применимости зубошевинговальных станков

Модели станков	Условия применимости
	Диаметр венца D, мм.	Длина зуба L, мм.	Модуль m, мм.	Угол наклона зуба , 
5А702Г	60-320	 110	1,5-6	 35
5703В	125-500	 80	1,75-8	 17
5717С	300-800	 200	2,2-8	 35

нет нет нет

нет нет нет

нет нет нет

нет нет нет

Например, набору исходных данных {300;80;1.75;35} соответствует решение 1(5А702Г); исходным данным {320;150;3;10} - решение 3(5717С).

Важнейшим этапом разработки алгоритма решения нерасчетной задачи является формирование комплекса условий применимости. В рассмотренном примере выделены лишь условия, определяющие принципиальную возможность обработки. В производственных условиях этот комплекс может быть расширен.

Рассмотренный комплекс условий применимости (2.1) имеет простейшую структуру - совокупность независимых неравенств. Условия применимости могут описываться любыми соотношениями параметров (отличными от неравенств), а сами параметры применимости – могут оказаться взаимозависимыми. В этом случае условия применимости будут иметь более сложный вид.

В задаче выбора токарного автомата оказалась возможным описать условия применимости в форме таблицы 2.2. Комплекс параметров применимости КПП={ФП(форма прутка);

DZ; M(материал);

DR; LZ}.

Комплекс условий применимости имеет следующий вид:

Mє {сталь; цветные материалы...}

ФПє{круг; шестигранник; квадрат}

КУП = DZ  DZ_max(ФП) (2.2)

DR  DR_max(M)

LZ  LZ_max

В соответствии с этим комплексом, используя характеристики типовых решений (см.таблицу 2.2), нетрудно разработать формальный алгоритм машинного решения на ЭВМ этой задачи.

Таблица 2.2 - Условия применимости токарных автоматов

Параметр применимости	Допустимые интервалы параметра применимости, мм., для станка
	1Б112	1Б118	1А124	1Б136
Диаметр(DZ)круглой заготовки	ДО 12	ДО 18	ДО 24	ДО 36
Размер под ключ(DZ) шестигранной заготовки	ДО 9	ДО 14	ДО 20	ДО 30
Размер под ключ(DZ) четырёхгранной заготовки	ДО 7	ДО 10	ДО 17	ДО 27
Диаметр нарезки резьбы(DR)для стали	ДО 8	ДО 10	ДО 18	ДО 22
Диаметр нарезки резьбы(DR)для остальных материалов	ДО 10	ДО 12	ДО 22	ДО 27
Длина детали(LZ)	ДО 60	ДО 60	ДО 90	ДО 90