Информационные модели системы обеспечения выполнения технологий восстановления деталей

Информационные модели могут быть использованы [1–4] для целостного формализованного описания реально существующих или (и) абстрактных объектов и процессов, функционирование которых зависит от их структуры и обусловлено влиянием множества факторов. Поэтому применительно к системе восстановления деталей сельскохозяйственной техники (СВДСХТ), которая характеризуются значительной информационной насыщенностью [5–8], такие модели представляют определенный научный и практический интерес. В данной работе представлен вариант информационной модели названной системы, в которой процессы восстановления деталей рассматриваются в комплексе. Модель ориентирована, следуя методологии системологии [9], на генерацию информации основных блоков системы информационного сопровождения выбора и выполнения технологий восстановления деталей.

СВДСХТ рассматривается с позиции, отражающей выполнение операций восстановления деталей на базе существующих нормативно-технических условий. Поэтому состав и структура информационной модели данной системы во многом определяется рассматриваемым уровнем ее функционирования. В качестве таковой вначале выделяется определенное территориальное образование (регион) как наиболее общий случай, а затем анализируются возможные пути перехода к более частным случаям.

Представим вначале информационную модель СВДСХТ как совокупность следующих двух (двойку) основных объектов, непосредственно связанных с процессом восстановления деталей:

ИМ СВДСХТ = { ПВД, МВД },                                  (1)

где ПВД – предприятие (организация) по восстановлению деталей, применительно к которому рассматривается СВДСХТ, в дальнейшем – ремонтно-восстановительное предприятие (РВП);

МВД – совокупность (множество) деталей, которые восстанавливаются данным предприятием, причем:

МВД ={ ВД 1 , ВД 2 , …, ВД R },                                           (2)

где ВД 1 , ВД 2 , …, ВД R – множество наименований (регистр) восстанавливаемых на РВП деталей.

Объединением возможных множеств МВД применительно к множеству РВП региона можно определить множество наименований (регистр) всех восстанавливаемых деталей региона – МВДР.

В качестве РВП могут быть рассмотрены как специализированное ремонтно-восстановительное предприятие, так и структурные подразделения отдельных хозяйств (участки или цеха из ремонтных мастерских), занятые массовым восстановлением деталей машин. Поэтому в качестве некоторых из РВП будут выступать и указанные подразделения ремонтной мастерской определенного хозяйства (цех, участок и т.д.).

Рассмотрим случай, когда в анализируемом регионе имеется несколько предприятий (организаций) по восстановлению деталей. Применительно к этому множество таких предприятий региона МПВД может быть представлено в виде:

МПВД ={ РВП 1 , РВП 2 , …, РВП Р },                          (3)

где РВП 1 , РВП 2 , …, РВП Р – множество ремонтно-восстановительных предприятий рассматриваемого региона;

Р – количество ремонтно-восстановительных предприятий в рассматриваемом регионе.

Ремонтно-восстановительное предприятие располагает определенными возможностями, зависящими от его оснащенности технологическими средствами восстановления деталей. Она определяется типовой моделью предприятия, положенной в его основу. Поэтому в выражении (1) его будем представлять в виде:

РВП N ={ ИРВП N , ТВМРВП N }, N = 1, 2, …, Р,                                (4)

где ИРВП N – наименование N-го РВП;

ТВМРВП N – номер варианта типовой модели или типоразмера РВП, находящегося в ведении N-го ремонтно-восстановительного предприятия.

Заметим, что в качестве РВП N будут фигурировать и имеющиеся (известные) из вариантов участков восстановления, включая типичные и распространенные. Для случаев учета в модели множества ремонтновосстановительных предприятий можно видеть, что в ИМ СВДСХТ должны фигурировать все известные варианты участков как полное множество их вариантов, имеющихся в регионе. Такое множество представим как множество типов РВП, определяемое в виде:

МТРВП = { ТВРВП 1 , ТВРВП 2 , …, ТВРВП G },                       (5)

где ТВРВП 1 , ТВРВП 2 , …, ТВРВП G – типичные РВП 1-й, 2-й, …, G-й модификации (модели) соответственно.

Для общности в дальнейшем включенные в (5) варианты РВП будем называть типичными, особо не различая типичные и распространенные модели.

Аналогично вышеописанному будем различать параметры МПВД Р и МПВД З , соотнесенные к региону в целом и к его определенной зоне соответственно.

Компонент МТРВП играет важную роль в восстановлении деталей и поэтому на его основе следует формировать один из основных блоков системы информационного обеспечения рассматриваемой системы.

Уточним теперь с учетом изложенного информационную модель ИМ СВДСХТ и взамен (1) ее запишем в виде:

ИМ СВДСХТ = { МРВП, МТРВП, МВД }.                               (6)

Выражение (6) можно рассматривать в качестве базового варианта информационной модели СВДСХТ, так как наличие информации по полному множеству вариантов имеющихся моделей ремонтновосстановительных предприятий позволит решать ряд вопросов по организации восстановления деталей в регионе. Однако информационное содержание компонентов СВДСХТ в этом выражении в явном виде еще не раскрыто. Произведем с этой целью детализацию информационных характеристик структурных составляющих выражения (6).

В состав информации о I-м типовом варианте РВП целесообразно включить следующие компоненты:

ТВРВП I = {ИПТО I , СО I , ПРО I , СРТ I , СОТ I },                              (7)

где ИПТО I – наименование модели (условный номер) I-го типового проекта РВП;

СО I – спецификация (регистр) оборудования, установленная на I-м варианте типового РВП;

ПРО I – план расстановки оборудования на I-м типичном РВП;

СРТ I – схема расцеховки восстанавливаемых деталей на I-м варианте типового РВП;

СОТ I – схема восстановления деталей на I-м типичном РВП.

Учитываемая в этом выражении спецификация (регистр) оборудования I-го варианта РВП представится в виде:

СО I = { О 1 , О 2 , …, О RО _I},                                            (8)

где О 1 , О 2 , …, О RО _I – соответственно наименования и марки моделей 1-, 2-, …, RО_I-го оборудования, используемого на I-м типичном РВП;

RО I – количество наименований и марок моделей оборудования, используемых на I-м РВП.

Объединение возможных множеств СО I по всем МТРВП позволит сформировать полное множество наименований (регистр, ведомость) оборудования, которое должно фигурировать в ИМ СВДСХТ в качестве сервисных компонентов, предоставляемых хозяйствам. Для его обозначения введем символ ВОС, а информационную модель i-го оборудования представим в виде:

ИМО i = {НО i , ХО i , ОО i },                                        (9)

где   НО i – назначение i-го оборудования;

ХО i – характеристика i-го оборудования;

ОО i – описание конструкции и правил использования i-го оборудования.

План расстановки оборудования на I-м РВП целесообразно представлять в виде графического объекта (схемы). Схема расцеховки восстанавливаемых деталей на I-м варианте РВП также представляется в виде графического объекта. При наличии нескольких вариантов указанных планов приводятся каждый из имеющихся вариантов расцеховки деталей. Схема восстановления деталей на I-м типичном пункте восстановления также представляется в виде графического объекта.

По известному варианту РВП, находящемуся в ведении ремонтно-восстановительного предприятия, можно установить перечень (номенклатуру) оборудования, потенциально используемого в регионе при восстановлении деталей. Для оценки достаточности такого оборудования по восстановлению деталей определенного множества предприятий РВП необходимо выявить перечень необходимого оборудования с учетом номенклатуры восстанавливаемых деталей обслуживаемых хозяйств и затем сопоставить указанные перечни друг с другом.

При выполнении операций восстановления деталей принято оперировать технологическими картами в виде их альбомов, в которых приводятся правила производства операций с указанием необходимого оборудования, приспособлений, слесарно-монтажных инструментов, контрольно-измерительных приборов, расходных материалов с нормативами их потребности. Обобщая сведения по всем технологическим картам для каждой детали, можно сформировать множества (ведомости) необходимого оборудования – ВО I , приспособлений – ВП I , набора слесарно-монтажного инструмента – НСМИ I , комплектов контрольно-измерительных приборов – ККИП I , а также нормативы затрат расходных материалов – НРМ I . На основе их систематизации и обобщения применительно к номенклатуре деталей можно сформировать комплекты необходимых альбомов технологических карт восстановления – КАТК (по каждой группе деталей свой альбом), регистры (ведомости) необходимого оборудования – ВОН (в отличие от ВОС), регистры необходимых приспособлений – ВП, регистры слесарно-монтажных инструментов – ВСМИ, регистры контрольно-измерительных приборов – ВКИП, перечни расходных материалов – ПРМ и нормативы их затрат – НРМ. Кроме указанных, потребуются также данные по нормативам затрат времени на выполнение операций восстановления – НЗВ и квалификационный состав исполнителей работ – КСИР. Отсюда следует вывод о том, что указанные альбомы и регистры должны также фигурировать в информационной модели, а описание их необходимо включить в информационную систему.

Рассмотрим теперь информационную модель определенной восстанавливаемой детали. Она может быть представлена в виде:

МВД I = { ИВД I , КНД I , МД I , ИПД I , ОД I , ТВД I , АТК I },                            (10)

где   ИВД I – наименование детали;

КНД I – каталожный номер детали;

МД I – материал детали;

ИПД I – изнашиваемые и дефектные поверхности детали;

ОД I – эскиз (чертеж) I-й детали с идентификацией ее изнашиваемых и дефектных поверхностей ИПД I ;

ТВД I – технология восстановления износов и дефектов поверхности детали;

АТК I – альбом технологических карт выполнения операций восстановления I-й детали.

Изнашиваемые и дефектные поверхности детали представляются информационной моделью вида:

ИПД I = { ИВД 1 , ВИ 1 , ДИ 1 , ОПВ 1 , ВИ 2 , ДИ 2 , ОПВ 2 , …,

ВИ К , ДИ К , ОПВ К },                                           (11)

где ВИ I – вид износа 1-й поверхности;

ДИ I – размер предельного износа 1-й поверхности;

ОПВ I – основной прием восстановления износа 1-й поверхности;

ВИ 2 , ДИ 2 , ОПВ 2 – то же для 2-й поверхности;

ВИ К , ДИ К , ОПВ К – вид, размер предельного износа и основной прием восстановления износа К-й поверхности соответственно.

Информационная модель технологии восстановления износов и дефектов поверхности детали может быть представлена в виде:

ТВД I = { ОВ 1I , ОВ 2I , …, ОВ JI },                                    (12)

где ОВ 1I , ОВ 2I , …, ОВ JI – 1-я, 2-я, …, J-я операции восстановления износа по I-й технологии соответственно.

Каждая из указанных операций имеет информационную модель вида:

ОВ = { НО, УВО, СР, ТТ, ИО, ИП, НРМ, НЗВ, ИО),                          (13)

где НО – наименование операции восстановления износа;

УВО – условия выполнения операции по восстановлению детали;

СР – содержание работ операции по восстановлению;

ТТ – технические требования и указания по выполнению операции;

ИО – используемое оборудование;

ИП – используемое приспособление;

НРМ – нормы расхода материалов, в т.ч. и топливо-смазочных;

НЗВ – норма затраты времени на операцию;

ИО – исполнители операции.

Кроме операций восстановления, в ходе их реализации зачастую выполняются определенные расчетные операции. Например, к их числу относится расчет режимов работы технологического оборудования по параметрам технического состояния детали, установленных в результате контрольных измерений. Исходя из этого, введем в информационную модель также множество расчетных задач – МРЗ.

На основе учета описанных компонентов в дополнение к формуле (6) второй более расширенный вариант информационной модели запишется в виде:

ИМ СВДСХТ = { МРВП, МТРВП, МВД, КАТК, ВОН, ВП, ВСМИ, ВКИП, ПРМ, НРМ, НЗВ, КСИР, МРЗ }.    (14)

Переход к частным случаям от общего заключается в выборе рассматриваемого множества ремонтно-восстановительных предприятий, т.е. состава МРВП, который от вышерассмотренного отличается множеством конкретных РВП. Поэтому изложенные выше модели легко могут быть трансформированы применительно к таким случаям.

В заключение заметим, что информационное наполнение описанных моделей и их компонентов целесообразно начинать с наиболее простого варианта, постепенно формируя и накапливая, т.е. генерируя, как это подчеркивается в [9], соответствующий информационный фонд. Ввиду многообразия информационных компонентов их разработку целесообразно реализовать на компьютере в виде специализированных информационных систем. Предварительные решения по разработке одной из таких систем приведены в [8].