Выдержка (Delay) T_WD, T_AD. В общем случае время выдержки представляет собой время, необходимое для восстановления рабочих параметров процесса. Время выдержки имеет место как для SLA (выравнивание поверхности фотомономера 060 с), так и для SLS (температурная стабилизация 01200 с).

Тогда с учетом рассмотренных процедур можно записать общие выражения для времен выращивания i-го слоя непосредственно изделия T_Work и j-го - дополнительных технологических элементов T_Add:

;

,

где обозначения составляющих времен рассмотрены выше.

Время формообразования единичного слоя определяется следующими зависимостями:

;

,

где S_A - площадь рабочей области, занимаемой изделиями, мм²; K_S - вероятностный коэффициент заполнения рабочей области деталями; K_WR - коэффициент проходов луча при построении изделий (целочисленные значения: SLA - 132, SLS - 110); D_L - диаметр пятна лазерного луча, мм; V_L - скорость луча лазера, мм/с; K_AB - коэффициент заполнения дополнительных технологических элементов (SLA - 0.20.9, SLS - 1); K_AR - коэффициент проходов луча при построении дополнительных технологических элементов (целочисленные значения: SLA - 130, SLS - 110).

Время опускания рабочей платформы при создании отдельного слоя определяется тем, что она со скоростью V_P опускается на глубину слоя h_C и дополнительно может опуститься, а затем подняться на некоторую заданную величину:

;

,

где h_C - толщина формируемого слоя (SLA - списочные дискретные значения: 0.05, 0.1, 0.15 мм; SLS - непрерывные значения в интервале 0.0760.15 мм); h_WP, h_AP - глубина дополнительного опускания платформы (SLA: h_WP = 0.010.02, h_AP = 6.2515 мм; SLS - h_WP, h_AP = 0); V_P - скорость опускания рабочей платформы (SLA, SLS - 13 мм/с).

Время выравнивания сформированного слоя или новой порции исходного материала T_WA, T_AA. С учетом существенного различия этой процедуры для SLA и SLS при формировании слоев изделий и вспомогательных технологических элементов рассмотрим их отдельно с последующим формированием обобщенных зависимостей.

Формирование слоев изделий. При лазерной стереолитографии (SLA) после формирования каждого слоя и опускания платформы происходит выравнивание поверхности фотомономера за один или несколько проходов выравнивающего ножа (технологический параметр K_WC = 13), перемещающегося вдоль оси Y со скоростью V_C = 422 мм/с. Перемещение выравнивающего ножа равно сумме линейного размера рабочей области Y_AZ по оси Y (на заданной высоте сечения z) и длине подвода и перебега L_C = 515 мм. При селективном лазерном спекании (SLS) производится только один проход выравнивающего ролика (K_WC = 1), перемещающегося вдоль оси X со скоростью V_C = 76.2304.8 мм/с. Величина перемещения выравнивающего ролика не зависит от размеров рабочей области изделий и соответствует длине рабочего хода, значение которого определяется конструкцией установки L_C = 1200 мм. Таким образом, время выравнивания при создании слоев изделий с учетом можно представить следующей зависимостью:

где K_Y - вероятностный коэффициент размера сечения по оси Y, (SLA - независимая случайная величина с заданным законом распределения и областью задания, соответствующей интервалу ожидаемых значений для конкретной конфигурации изделий (0 < K_Y 1); SLS - не учитывается); Y_A, - габаритные размеры по оси Y (SLA - детерминированная величина; SLS - не учитывается); L_C, V_C - соответственно длина рабочего хода и скорость выравнивающего элемента установки; K_WC - коэффициент числа проходов выравнивающего элемента установки.

Формирование слоев дополнительных технологических элементов. Для лазерной стереолитографии (SLA) при построении опор выравнивание не производится (T_{AA (j)} = 0). При селективном лазерном спекании (SLS) при построении температурного экрана время выравнивания то же самое, что и для слоев изделий (T_{AA (j)} = T_{WA (i)}). Таким образом, время выравнивания при создании слоев дополнительных технологических элементов можно представить следующей зависимостью:



где обозначения соответствуют .

Времена выдержки при построении единичных слоев T_{WD (i)}, T_{AD (j)} являются технологическими параметрами и имеют следующий интервал задания: SLA (выравнивание поверхности фотомономера) T_{WD (i)}, T_{AD (j)} = 060 с); SLS (температурная стабилизация) T_{WD (i)}, T_{AD (j)} = 01200 с).

Переход от времен выращивания отдельных слоев T_{Work (i)}, T_{Add (j)} к времени формообразования изделий T_Work и дополнительных технологических элементов T_Add можно выполнить через их количество:

,

где H_W, H_A - соответственно высоты (по координате Z) изделий и дополнительных технологических элементов; h_C - толщина слоев при послойном выращивании.

Тогда окончательно имеем структурно однородные выражения для времен формообразования изделий и вспомогательных технологических элементов:

;

,

где обозначения переменных рассмотрены выше.

Укрупненная схема обобщенной модели времени полного цикла создании изделий генеративными технологиями макроуровня и ее связь с обобщенной моделью технологического времени представлена на рис. 3.1. В этой схеме не учтены некоторые особенности расчетов, которые будут рассмотрены ниже.

Рисунок 3.1 - Схема обобщенной модели технологического времени

Параметры обобщенной модели технологического времени изготовления изделий генеративными технологиями макроуровня представлены в табл. 3.1. Общее количество параметров, представленных в табл. 3.1, соответствует 22. Два параметра, не имеющие порядковых номеров, являются резервными для возможности расширения обобщенной модели времени полного цикла изготовления изделий на другие генеративные технологии. К ним относятся: X_A - длина рабочей области, занимаемой изделиями по оси X, мм (группа - Характеристики 3D геометрии изделий); W_L - мощность, Вт (группа - Параметры лазерного луча).

Таблица 3.1 - Параметры обобщенной модели технологического времени генеративных технологий макроуровня

№ пар.	Обоз.	Наименование	RP	Значения
Составляющие технологического времени изготовления изделий
1	THome	подготовительные операции (монтаж рабочей платформы, дозаправка рабочей емкости исходными материалами, стабилизация условий формообразования), час.	SLA	0.10.2
			SLS	2.512.5
2	TEnd	заключительные операции (демонтаж изделий с рабочей платформы), час.	SLA	0.10.2
			SLS	0.10.2
Характеристики 3D геометрии изделий
	XA	длина рабочей области, занимаемой изделиями по оси X, мм	SLA	< 508
			SLS	< 380
3	YA	ширина рабочей области, занимаемой изделиями по оси Y, мм	SLA	< 508
			SLS	< 320
4	HW	высота рабочей области, занимаемой изделиями по оси Z, мм	SLA	< 584
			SLS	< 450
5	SA	площадь рабочей области, занимаемой изделиями, мм2	SLA	< 508508
			SLS	< 380320
6	KS	вероятностный коэффициент заполнения рабочей области изделиями	SLA	01
			SLS	01
7	KY	вероятностный коэффициент размера сечения по оси Y	SLA	01
			SLS	не учитыв.
Параметры лазерного луча
	WL	мощность, Вт	SLA	0.20.25
			SLS	190
8	DL	диаметр пятна лазерного луча, мм	SLA	0.230.27
			SLS	0.230.27
9	VL	скорость луча лазера, мм/с	SLA	30005000
			SLS	600010000
Параметры формообразования
10	hC	толщина формируемого единичного слоя, мм	SLA	0.05, 0.1, 0.15
			SLS	0.0760.15
11	KWR	коэффициент проходов луча при построении изделий	SLA	132
			SLS	110
12	HA	высота (по координате Z) дополнительных технологических элементов, мм	SLA	610.7
			SLS	1.273.5
13	KAB	коэффициент заполнения дополнительных технологических элементов	SLA	0.20.9
			SLS	1
14	KAR	коэффициент проходов луча при построении дополнительных технологических элементов	SLA	130
			SLS	110
Параметры опускания рабочей платформы
15	hWP	глубина дополнительного опускания платформы при построении изделий	SLA	0.010.02
			SLS	0
16	hAP	глубина дополнительного опускания при построении технологических элементов	SLA	6.2515
			SLS	0
17	VP	скорость опускания рабочей платформы, мм/с	SLA	13
			SLS	13
Параметры выравнивания формируемого слоя
18	LC	длина подвода-перебега или рабочего хода выравнивающего элемента установки, мм	SLA	515
			SLS	1200
19	VC	скорость перемещения выравнивающего элемента установки, мм/с	SLA	422
			SLS	76.2304.8
20	KWC	коэффициент числа проходов выравнивающего элемента установки при построении изделий	SLA	13
			SLS	не учитыв.
Параметры выдержки при построении
21	TWD	время выдержки при построении изделий, с	SLA	060
			SLS	01200
22	TAD	время выдержки при построении технологических элементов, с	SLA	060
			SLS	01200

1. Обозначение RP-технологий: SLA - лазерная стереолитография; SLS - селективное лазерное спекание.

2. Позиции, не имеющие номера параметра, приведены для справки.

Для практической реализации моделирования полного времени создания изделий, анализа его структуры и статистического прогнозирования значений на основе разработанной схемы (рис. 3.1) и системы параметров (табл. 3.1) была разработана система пользовательских функций, построенная по иерархическому принципу. При построении функций пользователя использованы ранее полученные расчетные зависимости: , . Иерархия пользовательских функций соответствует их описанию в последовательности от самого верхнего уровня ( - общее время формообразования на RP-установке) до промежуточных характеристик и исходных параметров, где список параметров заключен в операторные скобки:

T_Form - Общее время формообразования на RP-установке, час.:

nT_Form = T_Form(cRP, S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L, h_C, h_WP, V_P, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C, T_WD, H_W, K_AB, K_AR, h_AP, T_AD, H_A, T_Home, T_End) = T_Home + T_Work(cRP, S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L, h_C, h_WP, V_P, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C, T_WD, H_W) + T_Add(cRP, S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L, h_C, h_AP, V_P, L_C, V_C, T_AD, H_A) + T_End;

T_Work - Общее время формообразования изделий, час.:

nT_Work = T_Work(cRP, S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L, h_C, h_WP, V_P, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C, T_WD, H_W) = H_W * T_{Work_i}(cRP, S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L, h_C, h_WP, V_P, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C ,T_WD) / h_C / 3600;

T_{Work_i} - общее время формообразования единичного слоя изделий, с:

nT_{Work_i} = T_{Work_i}(cRP, S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L, h_C, h_WP, V_P, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C, T_WD) = T_{WS_i}(S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L) + T_{WC_i}(h_C, h_WP, V_P) + T_{WA_i}(cRP, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C) + T_WD;

T_{WS_i} - Время формообразования единичного слоя изделий, с:

nT_{WS_i} = T_{WS_i}(S_A, K_S, K_WR, D_L, V_L) = IIF(D_L > 0 AND V_L > 0, S_A * K_S * K_WR / D_L / V_L, 0);

T_{WC_i} - Время опускания рабочей платформы при создании единичного слоя изделий, с:

nT_{WC_i} = T_{WC_i}(h_C, h_WP, V_P) = IIF(V_P > 0, (h_C + 2*h_WP) / V_P, 0);

T_{WA_i} - время выравнивания единичного слоя изделий, с:

nT_{WA_i} = T_{WA_i}(cRP, K_WC, K_Y, Y_A, L_C, V_C) =;

Если cRP == "SLA" && лазерная стереолитография,

nT_{WA_i} = IIF(V_C > 0, K_WC * (K_Y * Y_A + L_C) / V_C, 0);

Если cRP == "SLS" && селективное лазерное спекание,

nT_{WA_i} = IIF(V_C > 0, L_C / V_C, 0);

T_Add - Общее время формообразования технологических элементов, час.:

nT_Add = T_Add(cRP, S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L, h_C, h_AP, V_P, L_C, V_C, T_AD, H_A) = H_A * T_{Add_i}(cRP, S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L, h_C, h_AP, V_P, L_C, V_C, T_AD) / h_C / 3600;

T_{Add_i} - Общее время формообразования единичного слоя технологических элементов, с:

nT_{Add_i} = T_{Add_i}(cRP, S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L, h_C, h_AP, V_P, L_C, V_C, T_AD) = T_{AS_i}(S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L) + T_{AC_i}(h_C, h_AP, V_P) + T_{AA_i}(cRP, L_C, V_C) + T_AD;

T_{AS_i} - время формообразования единичного слоя технологических элементов, с;

nT_{AS_i} = T_{AS_i}(S_A, K_AB, K_AR, D_L, V_L) = IIF(D_L > 0 AND V_L > 0, S_A * K_AB * K_AR / D_L / V_L, 0);

T_{AC_i} - время опускания рабочей платформы при создании единичного слоя технологических элементов, с:

nT_{AC_i} = T_{AC_i}(h_C, h_AP, V_P) = IIF(V_P > 0, (h_C + 2*h_AP) / V_P, 0);

T_{AA_i} - время выравнивания единичного слоя технологических элементов, с:

nT_{AA_i} = T_{AA_i}(cRP, L_C, V_C) =;

Если cRP == "SLA" && лазерная стереолитография,

nT_{AA_i} = 0;

Если cRP == "SLS" && селективное лазерное спекание,

nT_{AA_i} = IIF(V_C > 0, L_C / V_C, 0).

Полученная система пользовательских функций является основой для дальнейшего моделирования технологического времени создания изделий, анализа его структуры и статистического прогнозирования значений выходных характеристик.

3.3 Система статистического моделирования рабочих процессов интегрированных технологий

Система статистического моделирования рабочих процессов интегрированных технологий предназначена для исследования статистических механизмов формирования их выходных характеристик (времени полного цикла создания изделий, технологического времени их формообразования и структурных составляющих процесса) с учетом уровня неопределенности исходных параметров (составляющие полного цикла создания изделий, характеристики их 3D геометрии, параметры лазерного луча и формообразования) .

Данная система разработана в объектно-ориентированной среде создания приложений Visual FoxPro. При разработке системы моделирования решались следующие основные задачи, обеспечивающие универсальность и расширенные возможности для изучения механизмов формирования выходных характеристик рабочих процессов интегрированных генеративных технологий: моделирование статистических механизмов формирования выходных характеристик на базе исходных технологических параметров, задаваемых различными типами числовых детерминированных и стохастических данных; статистический и корреляционный анализ исходных параметров и результирующих выходных характеристик.

Главная экранная форма системы представлена на рис. 3.2. На экранной форме предлагаются список номеров моделей (расчетов) с возможностью их группирования и сохранения вариантов расчета, возможности редактирования процедуры формирования выходных характеристик, выполнения расчета и просмотра результатов статистического анализа исходных параметров и выходных характеристик.

Рисунок 3.2 - Главная экранная форма системы статистического моделирования рабочих процессов

Система моделирования предоставляет пользователю следующие основные возможности для работы:

- создавать процедурные модели рабочих процессов (до 999); для каждой модели возможно создание на ее основе до 999 вариантов, обладающих различными характеристиками исходных технологических параметров; объединять модели в тематические группы (до 999) для удобства систематизации и навигации;

- редактировать описания моделей, вариантов и групп расчетов (рис. 3.2);

- определять до 27 исходных параметров, а также субпараметры: 6 логических и 1 числовой для каждой из описанных моделей;

- использовать описание исходных параметров и субпараметров;

- задавать константу инициализации функции генерации псевдослучайных чисел и размер генерируемой выборки данных статистических испытаний (рис. 3.2);

- редактировать программный код процедуры описания модели для заданного расчета;

- автоматически выполнять статистический и корреляционный анализы для выбранной группы исследуемых признаков (в каждой группе по 9 исследуемых признаков: 0-я группа включает в себя результирующие характеристики процесса (R1, R2, R3, X1, X2, X3, Y1, Y2, Y3); 1-я группа соответствует исходным параметрам № 19, 2-я - № 1018, 3-я - № 1927);

- задавать количество интервалов гистограмм исследуемых признаков (с возможностью использования рекомендаций по его выбору);

- контролировать результаты автоматической регистрации и даты-времени расчета и анализа исследуемых признаков (рис. 3.2);

- выполнять общие настройки системы: установку маршрутов к каталогам размещения системных баз данных и результатов моделирования; ручную или автоматическую установку каталогов для запуска и работы внешних приложений; параметры режимов вывода графиков визуализации исследуемых признаков;

- задавать закон и настраивать параметры распределений с определением их технологических наименований (кратких и полных), задавать интервалы допустимых значений с возможностью установки их дополнительных характеристик;

- определять тип числовых значений для каждого исходного параметра статистической системы: детерминированный; статистический (предлагается меню выбора со списком распределений из 17 наиболее применяемых в технологии машиностроения) или нечеткий (меню выбора экспертных распределений на основе аналогов интервальных, треугольных и трапецеидальных чисел); имеется дополнительная возможность усечения интервала возможных значений, дискретизация значений и задание списка возможных значений;

- выполнять просмотр результатов статистического и корреляционного анализа с визуализацией гистограмм относительных частот исследуемых признаков;

- выводить комплекс статистических характеристик (используемых в прикладной статистике) для заданного исследуемого признака с возможностью получения справочной информации по определению каждой из них;

- одновременно представлять гистограммы 9 исследуемых признаков на общей экранной форме;

- использовать подсистемы статистического и регрессионного углубленного анализа гистограммы исследуемого признака;

- получать интерактивную справку по каждому элементу экранных форм посредством всплывающей подсказки или справочной системы, вызывающей панель инструментов с информацией по выбранному элементу;

- использовать справочные данные по статистическим законам распределения.

3.4 Прогнозирование времени полного цикла создания корпуса гидравлического насоса

Основной особенностью временных цепей создания изделий интегрированными генеративными технологиями макроуровня является высокий уровень неопределенности значений составляющих звеньев. Это связано с большим числом факторов, влияние которых практически учесть не представляется возможным. Таким образом, попытки использования только детерминированного подхода обречены на неудачу. Одним из перспективных современных подходов к решению задач при системной неопределенности исходных данных является использование нечетких экспертных оценок на базе интервальных, треугольных, трапециевидных и др. чисел.

В настоящей работе расчет временных цепей производился методом статистического прогнозирования. Предлагаемый метод объединяет в себе возможности как полной, так и неполной взаимозаменяемости с оценкой доверительной вероятности нахождения значений замыкающего звена в заданном интервале или риска выхода за его границы.

При прогнозировании использовались обобщенные модели полного цикла изготовления изделий и технологического времени генеративных технологий макроуровня.

Практическая реализация статистического прогнозирования времени полного цикла изготовления изделий должна выполняться, как правило, не по часам, а по календарным дням. Для реализации такой возможности в пользовательскую функцию определения времени полного цикла изготовления изделий необходимо ввести продолжительности рабочего дня для каждого из звеньев временной цепи. Для этого в процедурной модели были введены следующие коэффициенты: K_hT3Dmod - время создания электронных 3D моделей изделий (K_hT3Dmod = 8 час.); K_hTForm - время формообразования изделий (непосредственно на установке послойного выращивания, K_hTForm = 24 час.); K_hTPP1, K_hTPP2, K_hTPP3 - продолжительность постпроцессов соответствовала 8 час.

Статистическое прогнозирование времени полного цикла изготовления изделий в системе моделирования рабочих процессов интегрированных технологий обеспечивалось вариантом расчетов с определением набора абсолютных и относительных характеристик (вариант расчетов соответствует значению субпараметра в процедурной модели nSub = 5): T_SigmaDay - время полного цикла, дн.; T_Form - общее время формообразования на установке, час; T_Form / K_hTForm / T_SigmaDay - относительное общее время формообразования на установке; T_3Dmod / K_hT3Dmod / T_SigmaDay - относительное время создания электронных 3D моделей изделий; T_PP1 / K_hTPP1 / T_SigmaDay - относительная продолжительность постпроцесса № 1; T_PP2 / K_hTPP2 / T_SigmaDay - относительная продолжительность постпроцесса № 2; T_PP3 / K_hTPP3 / T_SigmaDay - относительная продолжительность постпроцесса № 3.

Исходные данные (типы и значения параметров) для сверла-зенкера, используя методологию статистического прогнозирования при анализе временных цепей полного цикла изготовления изделий лазерной стереолитографией (SLA) при единичных заказах, представлены ниже.

При прогнозировании полного цикла изготовления сверла-зенкера параметры имели следующие типы и значения, представленные в табл. 1.

Таблица 3.1 - Параметры при прогнозировании полного цикла изготовления сверло-зенкера (SLA)

Об.	Типы и значения параметров
T3Dmod	время создания электронных 3D моделей изделий - стохастический нечеткий параметр Par1: распределение Triang(x, Xmin = 2.000 E0, Xmod = 5.000 E0, Xmax = 8.000 E0)
TPP1	продолжительность постпроцесса № 1 - стохастический нечеткий параметр Par3: распределение Trapez(x, Xmin = 1.000 E0, Xmod1 = 2.000 E0, Xmod2 = 4.000 E0, Xmax = 5.000 E0)
TPP2	продолжительность постпроцесса № 2 - детерминированный параметр Par4: значение 0.000 E0
TPP3	продолжительность постпроцесса № 3 - стохастический нечеткий параметр Par5: распределение Rand(x, Xmin = 1.000 E0, Xmax = 3.000 E0)
THome	подготовительные операции - стохастический параметр Par6: распределение Rand(x, Xmin = 1.000 E-1, Xmax = 0.200 E0)
TEnd	заключительные операции - стохастический параметр Par7: распределение Rand(x, Xmin = 1.000 E-1, Xmax = 0.200 E0)
YA	ширина рабочей области, занимаемой изделиями по оси Y - детерминированный параметр Par8: значение 8.500 E1
HW	высота рабочей области, занимаемой изделиями по оси Z - детерминированный параметр Par9: значение 49.500 E1
SA	площадь рабочей области, занимаемой изделиями - детерминированный параметр Par10: значение 3.000 E3
KS	вероятностный коэффициент заполнения рабочей области изделиями - стохастический параметр Par11: распределение Rand(x, Xmin = 0.000 E0, Xmax = 0.926 E0)
KY	вероятностный коэффициент размера сечения по оси Y - стохастический параметр Par12: распределение Rand(x, Xmin = 0.000 E0, Xmax = 0.926 E0)
DL	диаметр пятна лазерного луча - стохастический параметр Par13: распределение Rand(x, Xmin = 0.230 E0, Xmax = 0.270 E0)
VL	скорость луча лазера - Детерминированный параметр Par14: значение 5.000 E3
hC	толщина формируемого единичного слоя - детерминированный параметр Par15: значение 0.150 E0
KWR	коэффициент проходов луча при построении изделий - стохастический параметр Par16: распределение Rand(x, Xmin = 1.000 E0, Xmax = 2.000 E0)
HA	высота (по координате Z) дополнительных технологических элементов - стохастический параметр Par17: распределение Rand(x, Xmin = 8.000 E0, Xmax = 9.000 E0)
KAB	коэффициент заполнения дополнительных технологических элементов - стохастический параметр Par18: распределение Rand(x, Xmin = 0.300 E0, Xmax = 0.500 E0)
KAR	коэффициент проходов луча при построении дополнительных технологических элементов - детерминированный параметр Par19: значение 1.000 E0
hWP	глубина дополнительного опускания платформы при построении изделий - стохастический нечеткий параметр Par20: распределение Triang(x, Xmin = 1.000 E-2, Xmod = 0.150 E-1, Xmax = 0.200 E-1)
hAP	глубина дополнительного опускания при построении технологических элементов - стохастический параметр Par21: распределение Rand(x, Xmin = 8.000 E0, Xmax = 1.000 E1)
VP	скорость опускания рабочей платформы - стохастический нечеткий параметр Par22: распределение Triang(x, Xmin = 1.000 E0, Xmod = 2.000 E0, Xmax = 3.000 E0)
LC	длина подвода-перебега выравнивающего элемента установки - стохастический нечеткий параметр Par23: распределение TriangRight(x, Xmin = 5.000 E0, Xmax = 7.000 E0)
VC	скорость перемещения выравнивающего элемента установки - стохастический нечеткий параметр Par24: распределение TriangLeft(x, Xmin = 1.200 E1, Xmax = 1.500 E1)
KWC	коэффициент числа проходов выравнивающего элемента установки при построении изделий - стохастический нечеткий параметр Par25: распределение TriangLeft(x, Xmin = 1.000 E0, Xmax = 2.000 E0)
TWD	время выдержки при построении изделий - стохастический нечеткий параметр Par26: распределение Triang(x, Xmin = 1.000 E1, Xmod = 1.200 E1, Xmax = 1.500 E1);
TAD	время выдержки при построении технологических элементов - стохастический нечеткий параметр Par27: распределение Triang(x, Xmin = 6.000 E0, Xmod = 7.000 E0, Xmax = 1.000 E1)

Результаты статистического прогнозирования полного цикла создания изделия «корпус гидравлического насоса» представлены на рис. 3.3. Полный цикл создания изделия для заданных условий расчета находится в исходном интервале значений 0.651.99 дн. и имеет среднеарифметическое значение 1.314 дн. Установка нового доверительного интервала показывает, что интервал исследуемого признака можно уменьшить до 74% от исходного - 0.651.64 дн. При этом риски того, что полный цикл создания изделия выйдет за границы установленного интервала, соответствуют 5.5%.

Результаты статистического прогнозирования общего времени формообразования на установке SLA представлены на рис. 3.4.

Рисунок 3.3 - Экранная форма с результатами прогнозирования времени полного цикла создания корпуса гидравлического насоса

Рисунок 3.4 - Экранная форма с результатами прогнозирования общего времени формообразования на установке SLA

Общее время формообразования изделия для заданных условий расчета находится в исходном интервале значений 1.092.14 час. и имеет среднеарифметическое значение 1.55 час. Установка нового доверительного интервала показывает, что интервал исследуемого признака можно уменьшить до 69% от исходного - 1.091.82 час. При этом риски того, что полный цикл создания изделия выйдет за границы установленного интервала, соответствуют 5.1%.

В табл. 2 приведены результаты статистического прогнозирования временной цепи полного цикла создания изделия «корпуса гидравлического насоса».

Таблица 3.2 - Сравнительные результаты статистического прогнозирования временной цепи полного цикла создания изделия «корпус гидравлического насоса» (SLA)

Обозн	Ед.	Наименование	Статистическое прогнозирование
T3D mod	час	3D модель	Triang(x, Xmin = 2, Xmod = 5, Xmax = 8)
TForm	час	формобр. SLA	1.091.82 при уровне риска 5.1%
TPP1	час	постпроцесс 1	Trapez(x, Xmin = 1, Xmod1 = 2, Xmod2 = 4, Xmax = 5);
TPP2	час	постпроцесс 2	0
TPP3	час	постпроцесс 3	Rand(x, Xmin = 1, Xmax = 3)
TSigma	дн.	полный цикл	0.651.64 при уровне риска 5.5%

Время изготовления при использовании традиционных технологий составляло около двух недель при отсутствии гарантий по качеству и точности изготовления, а также при крайне низком коэффициенте использования материала.

Применение лазерной стереолитографии позволило снять проблемы точности и скорости изготовления, однако до сих пор остаётся проблема достаточно высокой стоимости.

Заключение

В процессе работы был проведен топологический и морфометрический анализ исследуемой модели. Было выполнено статистическое прогнозирование времени полного цикла создания корпуса гидравлического насоса.

Система морфологического анализа 3D образов изделий и системы статистического моделирования рабочих процессов интегрированных технологий обеспечило прогнозирование технологического времени формообразования изделий.

Полученные результаты определили пригодность модели и позволили спрогнозировать время полного цикла создания модели.

Список использованных источников

1. Аверченков В.И., Федоров В.П., Хейфец М.Г. Основы математического моделирования технических систем: Учеб. пос. - Брянск: БГТУ, 2004. - 271 с. [1944]

2. Айвазян С.А., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. - М.: Финансы и статистика, 1983. - 471 с. [502]

3. Алтунин А.Е., Семухин М.В. Модели и алгоритмы принятия решений в нечетких условиях: Монография. - Тюмень: Изд-во Тюменского гос. университета, 2000. - 352 с. [2097]

4. Базров Б.М. Основы технологии машиностроения: Учебник для вузов. - М.: Машиностроение, 2005. - 736 с. [2093]

5. Болдин Л.А. Основы взаимозаменяемости и стандартизация в машиностроении: Учебн. пос. для вузов. - М.: Машиностроение, 1984. - 272 с. [2047]

6. Грабченко А.И., Доброскок В.Л. Статистический анализ законов распределения исследуемых признаков при 3D моделировании абразивно-алмазного инструмента // Резание и инструмент в технологических системах Межд. научн.-техн. сб. - Харьков: НТУ «ХПИ». - 2001. Вып. 59. - С. 35-44. [1009]

7. Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Чернышов С.И. Прогнозирование времени полного цикла изготовления изделий методом лазерной стереолитографии // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ «ХПІ». - 2007. Вып. 72. - С. 60-68. [2385]

8. Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Чернышов С.И. Прогнозирование времени полного цикла изготовления изделий методом селективного лазерного спекания // Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я: Матеріали міжнародної науково-практичної конференції 17-18 травня 2007 р. - Харків: Курсор, 2007. - С. 4-21. [2386]

9. Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Чернышов С.И. Система моделирования рабочих процессов интегрированных технологий // Сучасні технології у машинобудуванні: Збірник наукових статей / Укладач А.І. Грабченко; За заг. ред. А.І. Грабченка. - Харків: НТУ "ХПІ", 2007. - С. 236-268. [2409]

10. Джекел П. Применение методов Монте-Карло в финансах: Пер. с англ. - М.: Интернет-трейдинг, 2004. - 256 с. [1931]

11. Доброскок В.Л., Абдурайимов Л.Н., Чернышов С.И. Интегральные характеристики триангуляционных 3D моделей изделий // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ «ХПІ». - 2011. - Вып. 80. - С. 92-101. [2928]

12. Доброскок В.Л., Фадеев В.А. Гаращенко Я.Н., Чернышов С.И. Морфологический анализ триангуляционных моделей промышленных изделий // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ «ХПІ». - 2011. - Вып. 79. - С. 52-63. [2930]

13. Доброскок В.Л., Фадеев В.А., Абдурайимов Л.Н., Чернышов С.И. Топологический анализ триангуляционных 3D моделей изделий // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. пр. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2011. - Вип. 1 (21). - С. 74-86. [2929]

14. Дубров А.М., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Ю. Моделирование рисковых ситуации в экономике и бизнесе: Учеб. пособие / Под ред. Б.А. Лагоши. - М.: Финансы и статистика, 2000. - 176 с. [1929]

15. Дунаев П.Ф. Размерные цепи. - М.: Машгиз, 1963. - 308 с. [2045]

16. Интегрированные генеративные технологии : учеб. пособие [для студ. выс. учеб. заведений] / А.И. Грабченко, Ю.Н. Внуков, В.Л. Доброскок [и др.] ; под ред. А.И. Грабченко. - Харьков: НТУ "ХПИ", 2011. - 416 с. [2842]

17. Интегрированные технологии ускоренного прототипирования и изготовления. Монография. - 2-е изд., перераб. и доп. / Товажнянский Л.Л., Грабченко А.И., Чернышов С.И., Верезуб Н.В., Витязев Ю.Б., Доброскок В.Л., Кнут Х., Лиерат Ф. / Под. ред. Товажнянского Л.Л., Грабченко А.И. - Х.: ОАО "Модель Вселенной", 2005. - 224 с. [1894]

18. Ли К. Основы САПР (CAD/CAM/CAE). - СПб: ПИТЕР, 2004. - 560 с. [1949]

19. Новицкий П.В., Зограф И.А. Оценка погрешностей результатов измерений. - Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 304 с. [2153]

20. Орлов А.И. Высокие статистические технологии // Заводская лаборатория. - 2003. - Т.69. - № 11. С. 55-60. [2057]

21. Орлов А.И. Экспертные оценки // Заводская лаборатория. - 1996. - Т. 62. - № 1. - С. 54-60. [2074]

22. Технологичность конструкции изделия: Справочник / Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ. ред. Ю.Д. Амирова. - М.: Машиностроение, 1990. - 768 с. [1606]

23. Технологичность конструкций изделий: Справочник / Т.К. Алферова, Ю.Д. Амиров, П.Н. Волков и др.; Под ред. Ю.Д. Амирова. - М.: Машиностроение, 1985. - 368 с. [2592]

24. Точность производства в машиностроении и приборостроении / Под ред. А.И. Гаврилова. - М.: Машиностроение, 1973. - 567 с. [982]

25. Чернышов С.И., Доброскок В.Л., Витязев Ю.Б., Гаращенко Я.Н. Обобщенная модель технологического времени генеративных технологий макроуровня // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. пр. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2006. - Вип. 1(12). - С. 537-551. [2192]

26. Чернышов С.И., Доброскок В.Л., Гаращенко Я.Н., Садовниченко Е.А. Формирование непрерывных случайных величин при статистическом моделировании рабочих процессов интегрированных технологий // Високі технології в машинобудуванні. - Харків: НТУ "ХПІ", 2006. - Вип. 2 (13). - C. 113-146. [2322]

Размещено на Allbest.ru