Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ВЫБОР КЛАССА САПР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКТИВНОЙ СЛОЖНОСТИ БРАКОВОЧНЫХ МАШИН

Пищухина О.А. 1 Пищухин А.М. 1 Пищухина Т.А. 1
1 ФГБОУ ВПО «Оренбургский государственный университет»
Целью данного исследования является разработка методики сопоставления конструктивной сложности браковочной машины функциональным возможностям САПР. В качестве коэффициента оценки конст-руктивной сложности браковочной машины выбрано отношение дескриптивного аспекта к степени не-четкости. Дескриптивный аспект оценивается количеством элементов конструкции браковочной маши-ны. В качестве степени нечеткости принимается погрешность распознавания дефектов, равная разности единицы и точности распознавания. На основе данных, взятых из других исследований авторов, опреде-лены границы использования легких, средних и тяжелых САПР для проектирования браковочных ма-шин. Границы составляют соответственно: нижняя – 40 единиц, верхняя – 80. Таким образом, указанная методика сопоставления может включать оценку количества конструктивных элементов браковочной машины, осредненную по видам дефектов ткани погрешность, погрешность их распознавания, вычисле-ние коэффициента конструктивной сложности и выбор класса САПР.
мера нечеткости
дескриптивная сложность
дефекты ткани
сложность
браковочная машина
САПР
1. Гореткина Е. «Тяжелые САПР: стабильная ситуация и умеренный рост» [Электронный ресурс]// PCWEEK/RE (495) № 33, 2005 г.: интернет-журнал//URL:http://www.pcweek.ru/industrial/article/detail.php?ID=71181(дата обращения 11.12.2014).
2. Клир Дж. Системология. Автоматизация решения системных задач: Пер. с англ. – Мо-сква: Радио и связь, 1990. – 544 с. ISBN 5-256-00649-5.
3. Пищухина Т.А. Методы и средства выбора и оценки эффективности технического ос-нащения технологических процессов: дис. … канд. техн. наук. – Краснодар. 2007. – С. 37-39
4. Пищухин А.М. Информационно-измерительная классификация дефектов ткани: дис. … канд. техн. наук. – Самара. 1996. – С. 137-140
5. Atiqul Islam. Automated textile defect recognition system using computer vision and artificial neural networks /Atiqul Islam, Shamim Akhter, Tumnun E. Mursalin //International Scholarly and Scientific Research & Innovation. — 2008. Vol. 2, № 1. —P. 521-526.
6. Пищухина О.А. Анализ компонентов браковочной машины как объектов проектирова-ния// Фундаментальные исследования. – 2011. - № 8. – С. 152-156.
По степени сложности решаемых задач системы автоматизированного проектирования (САПР) подразделяются на: тяжелые, средние, легкие.

«Легкие» САПР предназначены для черчения, а также для двумерного и трехмерного геометрического каркасного моделирования. Обычно они не включают дополнительные приложения и не имеют встроенных средств управления инженерных данными. С их помощью можно создавать небольшие сборки и отдельные детали.

САПР среднего класса поддерживают сборки, включающие от сотни деталей до нескольких тысяч, и имеют встроенную подсистему управления инженерными данными (PDM), которая, как правило, может работать только с «родными» данными и обладает более ограниченными возможностями, чем PDM-продукты масштаба предприятия.

«Тяжелые» САПР - полнофункциональные системы автоматизации проектно-конструкторской и технологической подготовки производства, предназначенные для черчения, двумерного и трехмерного геометрического, твердотельного и поверхностного моделирования, поэлементного проектирования и проектирования с комплексной увязкой параметров. Они включают встроенные подсистемы инженерного анализа, подготовки программ для станков с ЧПУ и многие другие специализированные средства разработки. С их помощью можно создавать очень сложные и большие сборки, состоящие из десятков тысяч деталей[1].

Поскольку от класса САПР, применяемой для проектирования браковочной машины, используемой для разбраковки готовых тканей, зависят затраты на ее создание, то выбранный класс САПР должен быть соизмерим со сложностью объекта проектирования. Исходя из этого, необходимо разработать критерий оценки конструктивной сложности браковочных машин и сопоставить его с описанными выше классами САПР. Очевидно, что браковочные машины малой сложности не требуют применения САПР среднего или тяжелого классов,онимогут быть спроектированы на широко распространенных САПР, таких, например, как:ACAD, Компас-3D.

Для оценки сложности системнеобходимо выделить два принципа, выявленных Клиром в работе [2].Согласно первому принципу сложность системы должна быть пропорциональна объему информации, необходимой для описания этой системы. Одним из способов описания такой дескриптивнойсложности является оценка числа элементов, входящих в систему.

В соответствии со вторым принципом сложность систем должна быть пропорциональна объему информации, необходимому для разрешения любой нечеткости в системе.

В работе [3] предложено объединить эти две меры в единый комплексный критерий с помощью отношения. Воспользовавшись таким представлением, будем оценивать конструктивную сложность браковочной машины по следующемукритерию:

 

Где N – количество конструктивных частей машины,  – погрешность распознавания i-го дефекта (определяется как разность единицы и вероятности распознавания),  – весовой коэффициент, m – количество распознаваемых дефектов. Весовые коэффициенты λ должны быть нормированы, т.е. их сумма должна быть равна единице и отражать степень опасности выявляемых дефектов. Чем опаснее дефект, тем больше его весовой коэффициент.

Например, в исследовании, проведенном в работе [4], было встречено 211 дефектов. Их количественное распределение, а также штрафные баллы по каждому дефекту, снижающие сортность ткани, приведены в таблице 1.

Таблица 1

Зависимость весовых коэффициентов от дефектов ткани

Тип дефекта

Количество

Штрафной балл

Коэффициент

опасности дефекта

Весовой коэффициент

1

Затек краски

2

11

0,1042

0,022

2

Пятно

21

1

0,0995

0,021

3

Перекос ткани

4

11

0,2085

0,045

4

Заломы (варочный красильный сухой)

26

11

1,3555

0,291

5

Разнооттеночность

4

11

0,2085

0,045

6

Заработка пуха

16

11

0,8341

0,179

7

Масляная или цветная нити

17

1

0,0806

0,017

8

Парочка

9

1

0,0427

0,009

9

Непропряды

6

3

0,0853

0,018

10

Пролеты

4

1

0,0190

0,004

11

Подплетина

2

1

0,0095

0,002

12

Местное сужение ткани

5

1

0,0237

0,005

13

Дыры

6

1

0,0284

0,005

14

Рвань

14

11

0,7299

0,157

15

Надиры

8

1

0,0379

0,081

16

Зебристость, полоса

4

11

0,2085

0,045

17

Недоработка нити

7

1

0,0332

0,007

18

Пятна от заработки

5

1

0,0237

0,005

19

Непропечать рисунка

15

1

0,0710

0,015

20

Слеты

14

1

0,0664

0,014

21

Ткацкие узлы

1

1

0,0047

0,001

22

Незаработка петель

1

1

0,0047

0,001

23

Недосека

15

5

0,3555

0,076

24

Зачески (затяжки)

5

1

0,0237

0,005

Данная таблица иллюстрирует методику оценки весового коэффициента в виде произведения относительной частоты встречи дефекта на величину штрафных баллов за него. Нормирование полученных величин дает искомые весовые коэффициенты для всех типов дефектов, имеющихся в таблице.

Как показано в работе [5], средняя погрешность распознавания дефектов контролером составляет 0,4-0,6, средняя погрешность автоматического распознавания 0,2-0,3. По этим величинам можно рассчитать границы классов.

Заключение

Количество компонентов браковочной машины согласно работе [6] доходит до 20. Тогда при коэффициенте сложности браковочной машины меньшем 20/0,5 = 40 для проектирования можно применять САПР легкого класса. При коэффициенте сложности большем 20/0,25=80 необходим САПР тяжелого класса. При значениях коэффициента сложности между этими границами целесообразен САПР среднего класса.

Таким образом, указанная методика сопоставления может включать оценку количества конструктивных элементов браковочной машины, осредненную по видам дефектов ткани погрешность, погрешность их распознавания, вычисление коэффициента конструктивной сложности и выбор класса САПР.

Рецензенты:

Зубкова Т.М., д.т.н., профессор кафедры ПОВТАС ФГБОУ ВПО "Оренбургский государственный университет", Оренбургский государственный университет, г.Оренбург;

Соловьев Н.А., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой ПОВТАСФГБОУ ВПО "Оренбургский государственный университет", Оренбургский государственный университет, г. Оренбург.

 


Библиографическая ссылка

Пищухина О.А., Пищухин А.М., Пищухина Т.А. ВЫБОР КЛАССА САПР В ЗАВИСИМОСТИ ОТ КОНСТРУКТИВНОЙ СЛОЖНОСТИ БРАКОВОЧНЫХ МАШИН // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 6.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=16605 (дата обращения: 21.08.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252