Cтруктурная модель системы диагностического управления монтажом электросборок летательных аппаратов

Харитонов А.В. СТРУКТУРНАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ МОНТАЖОМ ЭЛЕКТРОСБОРОК ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

Для осуществления идеи управления качеством монтажа необходимо проектирование новой производственной системы обеспечивающей гибкое взаимодействие всех уровней. Это возможно лишь с применением современных вычислительных и сетевых устройств. Необходимость создания новых аппаратных средств диктуется и новыми задачами, ставящимися перед предприятием. Взаимодействие программных и аппаратных средств, на протяжении всего цикла проектирование-производство-контроль должно находиться в едином безбумажном информационном поле, что диктуется CALS идеологией. Внедрение безбумажной технологии необходимо для повышения эффективности единичного производства, где имеет место огромное количество наукоемкой информации.

Основной частью математического описания технологического процесса монтажа является установление взаимосвязи информационных потоков конструкторской документации и нормативно технологических документов с использованием полученной пространственной модели электросборки, которая и является базой для построения содержательной стороны процесса.

С целью более подробного описания функционального взаимодействия всех зависимостей рассмотрим схему управления качеством на нижнем уровне, где входными переменными являются проектируемые варианты верхних уровней (рисунок 1).

На рис. 1 приведена функциональная схема системы диагностического управления монтажом, представляющая собой реализацию нижнего уровня производственной структуры.

В [1] разработана теория проектирования технологического процесса монтажа.

Исходными данными для построения являются геометрическая модель электросборки и необходимые схемы

- электрические, монтажные и принципиальные. Процесс проектируется оптимальным, при этом критерием оптимальности служит максимальное планируемая эффективность процесса, т.е. минимум затрат всех ресурсов.

Для осуществления операционного контроля необходимы программы контроля. Они проектируются в САПР

- ПК. Программа контроля проектируется исходя из принципиальной электрической схемы. Разрабатывается она из условия оптимальности контролируемых цепей и полноты контроля.

Рис.1 Функциональная схема системы диагностического управления монтажом.

Таким образом, задача управления качеством монтажа подразумевает под собой обязательный непрерывный операционный контроль, как основную составляющую технологического процесса. Специфика электрооборудования, заключающаяся в множестве контролируемых параметров и связей, является причиной следующих трудностей в реализации этой задачи. В связи с необходимостью оптимизации ТП его проектирование становится итерационным процессом.

Время контроля - величина - на несколько порядков меньше времени выполнения технологических операций [2], т.к. выполняется автоматической системой контроля. Поэтому временем контроля при оптимизации технологического процесса можно пренебречь. Поэтому нет необходимости ограничивать число кадров контроля сверху и задача оптимизации ставится как минимизация технологических операций в одном кадре контроля.

Проектирование технологического процесса должно осуществляться теперь не только при соблюдении условий нормативных документов, но также с учетом требованиями, накладываемыми операционным контролем, заключающиеся в том, что количество технологических операций между двумя последовательно идущими кадрами контроля должно быть меньше заданной величины.

U '

описывающая технологическую операцию;

где и ! - кадр технологического процесса; t - функция,

К -функция, описывающая кадр контроля;

Функция управления вариантами монтажа представляет собой последовательность технологических операций и контроля. Она состоит из массива элементов, каждый из которых, в свою очередь, также состоит из массива технологических операций необходимых для определенного кадра контроля.

Математически это можно показать так:

U' 1 = {¿1,¿2,..,/«} П^1

U' 2 = \tn + \,tn+ 2,..,tm} Ç]Kl

Здесь показано, что для выполнения кадра Kl мы должны произвести n последовательных операций, в соответствии с предложенной технологией. Причем последовательность технологических операций мы не имеем права изменять. Далее функцию U представляется в виде объединения функций U':

u = u\uu'2

Функция У представляет собой координаты манипулятора:

Y - положение относительно вертикальной оси.

ц - угол относительно горизонтальной оси.

у- угол относительно вертикальной оси.

Она формируется в зависимости от установки электросборки в АРМ-Э и использует потоки информации G, T, ©. Математически выглядит это следующим образом:

V,'' = {Y,Ц/, г} е {gl, g2,..,gm) U {t 1,12,.., tk) ,

где V'n - функция, описывающее конкретное положение манипулятора для человека определенных физических качеств, при котором можно выполнить операции tlr на элементах д1г д2г..,Ят.

Совокупность этих функций представляет собой множество всех положений:

n

v'=Yy'n.

/=1

Программа управления манипулятором представляет собой последовательность положений стола, т.е. последовательность выполнения функции V1.

V = V'U Q,

где V - функция, описывающая последовательность выполнения функции V', Q - функция, описывающая физические данные человека.

Так как описать положение манипулятора для специалистов с разными физическими данными довольно сложно, программу управления манипулятором создают с помощью автоматического проектирования функции по первому образцу, что эффективнее других средств, т.к. учитывает физиологические особенности человека с помощью обратной связи.

Настройка на пользователя происходит с помощью функции Q . Она представляет собой числовой массив, в котором хранятся данные о физиологии исполнителя. Эта функция используется системой управления манипулятором АРМ-Э как поправка к "эталонному" процессу.

Таким образом, созданная программа описывает последовательность выполнения функций, а в функциях описываются положения манипулятора, т.е. все необходимое для его управления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Чумадин А.С., Ершов В.А. и др. Избранные главы по авиа-и ракетостроению. - М., 2005. - 654 с.

2. Коптев А.Н., Миненков А.А. и др. Монтаж, контроль и испытания электротехнического оборудования ЛА. - М.: Машиностроение, 1998.- 290 с.