Кластерный анализ новизны проектного решения

Методика и прикладная программа для исследования технического уровня проектируемого технологического оборудования. Особенности программы "KANP_DOO", а также использование весовых коэффициентов для оперативной оценки технико-экономических показателей.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид статья
Язык русский
Дата добавления 30.04.2018
Размер файла 435,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кластерный анализ новизны проектного решения

В процессе проектирования технологических машин, а также в ходе НИОКР инженеры сталкиваются с проблемой формирования и оценки новизны, качества и совершенства конструкции создаваемой рабочей машины в сравнении с прототипами и аналогами. Существующие методики рекомендуют реализовывать проблему решением подмножества задач [1], [2]. Чаще всего в методиках рассматриваются задачи функционально-стоимостного анализа, или описываются методы оптимизации конструкции рабочей машины, например, по критериям масс и (или) производительности.

Качественное описание конструктивных и технологических факторов, как движущих сил конкурентоспособности проекта, внешних и внутренних причинных связей, способствующих осуществлению технологической машиной рабочего процесса, в упомянутых методиках слабо отражает количественные соотношения в следственных связях, дающих однозначную приоритетную парадигму конкурирующего сопоставления. Используемые при анализе термины «сходство» и «различие» большей частью недостаточно полно обосновывают принимаемое решение, основанное на оценке численной характеристики сравнения.

Количественная оценка новизны, мер сходства и различия сравниваемых технологических машин выполняется преимущественно по методикам ГКНТ и отраслевых министерств [2].

В типажах металлорежущих и деревообрабатывающих станков, издаваемых в середине и конце 20 века, число новых конструкций практически удваивалось через десятилетие, но для сохранения индустрии станкостроения страны такие темпы обновления оказались недостаточными. Поэтому периодический системный анализ конструкций проектируемых и эксплуатируемых рабочих машин требует разработки и внедрения новых современных технологий и методик.

Суть описываемых в статье технологии оценки и методики аналитического расчета конкурентоспособности проектируемых рабочих машин заключается в том, что для отобранных на первом этапе технических показателей, описывающих конструктивные и технологические свойства конструкции, выполняется оценка их значимости - определяются весовые коэффициенты. Анализ значений весовых коэффициентов позволяет оперативно отразить преимущество и новизну проектируемого оборудования в сравнении с аналогами и прототипом.

Перед началом анализа определяется оценка индекса конкурентоспособности сравниваемых машин Ki по формуле

прикладной программа технический кластерный

где pmx - технические параметры (вероятность безотказной работы, p; ресурс точности, pm; ремонтосложность, Rобщ и др.);

pсист - системные параметры (виброскорость, Vv; радиальное биение, rб; шероховатость, Rmmax; стоимость, Цоб; производительность, П и др.);

pфп - технологические параметры (частота вращения, n; скорость резания, Vz; скорость подачи, Vsи др.);

pз - площадь цеха, заполненного оборудованием.

По методике берутся единичные параметры Ki базового и проектируемого оборудования. Каждый единичный параметр Ki при расчете должен быть по величине больше, либо равен 1. Большее числовое значение параметра подставляется в числитель дроби.

Представим формулу (1) в развернутом виде, в которой верхние индексы, обозначают «н» - параметр проектируемого оборудования, «б» - параметр базового оборудования.

(2)

Далее по формулам (3) и (4) выполняется оценка рисков соответственно изготовителя и заказчика оборудования

(3) - (4)

где Pt - количество патентов в проекте;

Knh - количество используемых в проекте «now how».

Далее сравниваем расчетные значения с нормативным ri=0,2.

Если полученные значения рисков меньше нормативного, то это означает, что риск постановки на производство проектируемого оборудования минимален.

Из всего множества анализируемых конструкций и соответствующих расчетных показателей индекса конкурентоспособности, характеризующих единичный объект анализа, лучшим считается тот, который имеет большее значение индекса Ki.

На основе результатов НИОКР в области металлорежущих станков [3] был создан программный продукт «KANP_DOO» позволяющий осуществлять компьютерный анализ новизны проектных решений технологического оборудования [4].

Особенностями программы KANP_DOO» является то, что для оперативной оценки технико-экономических показателей проектируемого оборудования используются весовые коэффициенты, а необходимое количество аналогов оборудования, используемых для анализа, задается экспертом - пользователем программы.

Исходные данные для анализа, представляющие собой основные технико-экономические показатели разрабатываемой машины и их значения для выявленных моделей машин - аналогов заносят в столбцы с 1 по 10 формы 1 программы «KANP_DOO». Технически возможно задать любое количество дескрипторов и аналогов, но для достоверности анализа рекомендуется использовать не менее 10 показателей. В столбец «гносеологическая модель» вносятся значения технико-экономических показателей (дескрипторов) лучших мировых аналогов (рисунок 1).

Рис. 1. Форма 1 программы «KANP_DOO»

Далее выполняется сравнение технико-экономических показателей моделей оборудования с использованием весовых коэффициентов bi и заполняется форма 2 программы «KANP_DOO».

Заполнение формы 2 производится построчно, путем попарных сравнений анализируемых показателей (рисунок 2). Если одному из показателей отдается предпочтение, то на соответствующем пересечении строки и столбца ему присваивается значение bi=2, а парному показателю программа автоматически выставляет значение bi=0. Если при оценке показателей эксперт определяет их как равнозначные, то соответственно программой выставляется этим показателям значение bi=1.

Рис. 2. Форма 2 программы «KANP_DOO»

Суммарный по строке весовой коэффициент wi дескриптора определяется по формуле

где - сумма по строкам весовых коэффициентов по оценке эксперта;

n - количество технико-экономических показателей.

Также программой рассчитываются следующие показатели:

коэффициент уровня u, который определяется по формуле

где r - новая разработка;

g - гносеологическая модель.

Совокупный показатель уровня Cu, определяется по формуле

Усредненный показатель уровня P, определяется по формуле

Рекомендация разработчику проектируемого оборудования по каждому анализируемого показателю (дескриптору) определяется на основе соотношения значений показателя гносеологической модели к аналогичному значению проектируемой машины из формы 1 и сравнения полученного значения с единицей. При значении показателя меньше 1 необходимо его повышение, при значении большем 1 - снижение.

Результаты расчетов приведены в следующей форме 3 программы.

Рис. 3. Форма 3 программы «KANP_DOO»

По результатам работы можно сделать следующие выводы:

1. Разработана прикладная программа «KANP_DOO» для компьютерного анализа новизны проектных решений, реализованных в рабочей машине, позволяющая ускорить разработку и постановку на производство конкурентоспособных конструкций.

2. Предлагаемая методика анализа конкурентоспособности технологического оборудования позволяет существенно сократить временные затраты в сравнении с существующими методиками.

3. Методика, реализованная в программе «KANP_DOO» позволяет прогнозировать класс точности, надежность и производительность проектируемого оборудования.

4. Значимость представленной методики моделирования и анализа технического уровня оборудования заключается в достоверности принятого решения. Использование методики снижает риск постановки на производство оборудования низкого технического уровня.

5. Прикладная программа «KANP_DOO» может быть использована при проведении НИОКР для различных объектов техники.

Список литературы

1. Кац, Г.Б. Технико-экономический анализ и оптимизация конструкций машин [Текст] / Г.Б. Кац, А.П. Ковалев.-М.: Машиностроение, 1981. - 214 с.

2. Балясников, В.А. Исследование технического уровня разработок и промышленной продукции с помощью ЭВМ // Автоматика и телемеханика, №3, 1984.

3. Спицын, И.Н., Воробьев, А.А., Егоров, Ю.В., Филиппов, Ю.А. Аналитический расчет конкурентоспособности ленточнопильных станков [Текст] // Актуальные проблемы лесного комплекса. Сборник научных трудов по итогам Международной научно-практической конференции. - Брянск: БГИТА, 2009, Выпуск 24. - с. 151-155.

4. Воробьев, А.А., Спицын, И.Н., Филиппов, Ю.А. «KANP_DOO» Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. №2013612382 Российская Федерация. ФГБОУ ВПО «СибГТУ». Заявка №2013610101 от 09.01.2013; зарег. 26.02.2013.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Назначение и область применения программы, ее общее описание, функциональные особенности и задачи, логистическая структура, используемые технические средства. Создание руководства оператора. Расчет технико-экономических показателей создаваемой программы.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.11.2013

  • Разработка алгоритма и программы на персональном компьютере двухслойной нейросети, аналогичной программы на микроконтроллере STM32F407VG. Этапы реализации обучения нейросети и передачи весовых коэффициентов на микроконтроллер по интерфейсу связи UART.

    курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.02.2016

  • Создание справочной системы "Афиша фильмов" в среде программирования не выше, чем Dev C++, способной функционировать под управлением операционной системы MS-DOS или MS Windows. Основной алгоритм функционирования программы, структура организации ее данных.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 29.05.2014

  • Анализ информационно-поисковых систем автоматизации производства. Построение инфологической и логической модели базы данных технологического оборудования для сборочно-монтажных работ. Выбор языка программирования приложения БД. Алгоритм работы программы.

    дипломная работа [2,5 M], добавлен 18.12.2013

  • Методы исследования функции внешнего дыхания. Клинико-физиологические возможности спирографии. Разработка программы "СпироТест" в среде программирования Borland Delphi 7.0. Анализ технико-экономических показателей и экономической целесообразности проекта.

    дипломная работа [916,4 K], добавлен 13.04.2014

  • Разработка технологии обработки информации, а также структуры и формы представления данных. Подбор алгоритма и программы решения задачи. Определение конфигурации технических средств. Специфика процесса тестирования и оценки надежности программы.

    курсовая работа [959,1 K], добавлен 12.12.2011

  • Применение программы-имитатора динамического распределения оперативной памяти, выполнение ее на ОС Windows 7 в интегрированной среде. Разработка приложений с графическим интерфейсом Delphi XE3. Автоматическая загрузка, исполнение и добавление процессов.

    курсовая работа [284,7 K], добавлен 12.01.2015

  • Разработка программы, реализующей метод принятия решения на основе паутинной диаграммы, исходя из количества объектов исследования, их весов и критериев оценки. Листинг программного кода и пример работы программы: расчет площади многоугольников-объектов.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 10.06.2011

  • Разработка программы в среде Microsoft Visual C++ для вывода системной информации о компьютере, его оперативной памяти, процессоре, ip-адресе, принтерах, текущем видеорежиме и дисках. Использование программы Sysinfo для анализа работы компьютера.

    курсовая работа [667,3 K], добавлен 24.04.2011

  • Создание в Delphi программы, позволяющей тестировать уровень знаний операционной системы Windows. Важнейшие свойства и события компонента MainMenu. Описание работы программы и ее фрагменты. Внешний вид исходной формы теста. Программа решения задачи.

    курсовая работа [2,8 M], добавлен 21.07.2013

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.