РОЗВ’ЯЗАННЯ ЗАДАЧІ СТРУКТУРНОЇ ОПТИМІЗАЦІЇ КОНСТРУКЦІЇ ФРЕЗИ НА ОСНОВІ МУЛЬТИАГЕНТНОГО ПІДХОДУ

Журнал Проблеми машинобудування
Видавець Інститут проблем машинобудування ім. А.М. Підгорного Національної академії наук України
ISSN 0131-2928 (print), 2411-0779 (online)
Випуск Том 22, № 1, 2019 (Березень)
Сторінки 53-59

 

Автори

В. Л. Аносов, Донбаська державна машинобудівна академія (84313, Україна, м. Краматорськ, вул. Академічна, 72), e-mail: valeryanosov68@gmail.com, ORCID: 0000-0001-7362-4322

Л. М. Богданова, Донбаська державна машинобудівна академія (84313, Україна, м. Краматорськ, вул. Академічна, 72), e-mail: libog3096@gmail.com, ORCID: 0000-0002-5025-9358

В. М. Колодяжний, Харківський національний автомобільно-дорожній університет (61002, Україна, м. Харків, вул. Ярослава Мудрого, 25), e-mail: vladmax1949@ukr.net , ORCID: 0000-0003-0696-1403

В. Д. Літовка, Донбаська державна машинобудівна академія (84313, Україна, м. Краматорськ, вул. Академічна, 72), e-mail: darkness481@gmail.com, ORCID: 0000-0002-4412-0122

 

Анотація

Наведений проект системи підтримки прийняття рішень для пошуку оптимальної конструкції фрези. На стадії попереднього проектування використовується морфологічний аналіз. Він дозволяє знайти і систематизувати усі можливі структури фрези з необхідним функціональним призначенням. Для автоматизації процесу формування конструкції застосовується алгоритм, що ґрунтується на методі резолюцій, який використовує логіку предикатів першого порядку. Робиться перебір можливих станів і складання конструкції фрези з готових елементів. Цей алгоритм доцільно описувати в термінах логічних операцій. Він полягає в дедуктивному виведенні пропозиції вигляду: «Існують розмірні параметри x1, …, xn і сили, такі, що конструктивне рішення, яке задовольняє задані властивості П(x1, …, xn) виводитися з набору можливих зв’язків “x1… “xn (K1(x1, …, xn)Ù… ÙKn(x1, …, xn) Þ В(x1, …, xn)), які означають розмірні, силові та інші реальні зв’язки, що виникають між деталями реальних конструкцій». Переходом від конкретних деталей до логіки предикатів першого порядку є положення, що деяка деталь (наприклад пластина П) може функціонувати в реальних умовах тоді і тільки тоді, коли існує сукупність сил, f1f2, …, fn, що її фіксують, які прикладені в точках x1x2, …, хn. Основними параметрами ефективності конструкції фрези прийняті: надійність, продуктивність, енергоефективність, задані як цільові функції. Вони враховують також статичні та динамічні характеристики конструкції. Змінними показниками є геометрична форма і розмірні параметри фрези. Для кожного варіанта геометричної форми проводиться побудова 3D-моделі фрези і розрахунок її статичних і динамічних характеристик. Далі ці параметри включаються в цільові функції. Оптимізація здійснюється на основі методу градієнтного спуску. Вибір оптимальної конструкції здійснюється за взаємодії інтелектуальних агентів. Водночас конструкція фрези забезпечує найкраще співвідношення цільових функцій. Архітектура системи побудована на інтеграції CAD/CAE-систем з мультиагентною системою (МАС). Пошук рішення здійснюється автоматично в результаті взаємодії самостійних цілеспрямованих програмних модулів – агентів. У цій роботі для побудови МАС використовується бібліотека Jade мови Java в середовищі розробки NetBean. Розглянутий підхід дозволяє зменшити витрати часу під час проектування або вибору конструкції металорізального інструменту.

Ключові слова: структурна оптимізація, мультиагентна система, фреза, бізнес-процес, об’єктно-орієнтований підхід, продуктивність, надійність, енергоефективність.

 

Повний текст: завантажити PDF

 

Література

  1. Сенькин Е. Н. Подсистема многокритериальной параметрической оптимизации режущего инструмента. Станки и инструмент. 1989. № 4. С. 15–17.
  2. Субботин С. О., Олейник А. О., Олейник О. О. Неитеративные, эволюционные и мультиагентные методы синтеза нечеткологических и нейросетевых моделей (под. ред. С.О. Субботина). Запорожье: Запорож. нац. техн. ун-т, 2009. 375 с.
  3. Gerhard Weiss edited by. Multiagent Systems: a Modern Approach to Distributed Artificial Intelligence. London, Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1999. 609 p.
  4. Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект: современный подход: 2-е изд. (пер. с англ.). М. : ООО «И.Д.Вильямс», 2016. 1408 с.
  5. Лахин О. И. Симонова Е. В., Скобелев П. О. Подход к разработке прототипа интеллектуальной системы поддержки принятия согласованных решений при проектировании малоразмерных космических аппаратов на основе мультиагентных технологий. Информ.-управляющие системы. 2015. № 2. С. 43–47.
  6. Козырева В. В. Автоматизация вариантного проектирования конструкций на основе систем агентов с адаптивным поведением: автореф. дис. … канд. техн. наук / Моск. строит. ун-т. М., 2013. 19 с.
  7. Литвиненко В. А., Ховансков С. А. Организация распределенных вычислений на основе мультиагентного подхода. Изв. Таганрог. радиотехн. ун-та. 2007. С. 246–251.
  8. Набока М. В. Проектирование систем управления сложными информационными процессами с применением многоагентной технологии: автореф. дис. … канд. техн. наук /Волгоград. техн. ун-т. Волгоград, 2004. 20 с.
  9. Одрин В. М. Метод морфологического анализа технических систем. М. : ВНИИПИ, 1989. 312 с.
  10. Андрейчиков А. В., Андрейчикова О. Н. Компьютерная поддержка изобретательства (методы, системы, примеры применения). М.: Машиностроение, 1998. 476 с.
  11. Asunción Álvarez, Tom Ritchey. Applications of General Morphological Analysis from Engineering Design to Policy Analysis. Acta Morphologica Generalis, Swedish Morphological Society. 2015. Vol. 4. No. 1. P. 1–40.
  12. Гузенко В. С. Направленный морфологический анализ и синтез инструмента для особо тяжелых условий резания. Надежность режущего инструмента. Краматорск: Краматорск. индустр. ин-т, 1991. Вып. 4. С. 83–91.
  13. Тарасов О. Ф., Алтухов О. В., Сагайда П. І., Васильєва Л. В., Аносов В. Л. Автоматизоване проектування і виготовлення виробів із застосуванням САD/САМ/САЕ-систем. Краматорськ: ЦТРІ «Друкарський дім», 2017. 239 с.
  14. Кузнецов Ю. М., Луців І. В., Дубиняк С. А Теорія технічних систем (під заг. ред. Ю. М. Кузнецова). К.;Тернопіль: Тернопіль. техн. ун-т, 1997. 310 с.
  15. Нагорняк С. Г., Зеленський К. В. Синтез сборных торцовых фрез с упругодемпфирующими элементами. Изв. вузов. Машиностроение. 1991. № 10–12. С. 123–125.
  16. Настасенко В. А. Морфологический анализ – метод синтеза тысяч изобретений. К. : Технiка, 1994. 44 с.
  17. Хает Г. Л., Гах В. М., Громаков К. Г., Гузенко В. С., Ивченко Т. Г., Локтев А. Д., Музыкант Я. А. Сборный твердосплавный инструмент (под общ ред. Г. Л. Хаета). М. : Машиностроение, 1989. 256 с.
  18. Фреза торцева зі ступінчастою схемою різання: пат. 32129 Україна, МПК (2006) В23 C5/02 / В. С. Губенко, О. Ф. Бабін, В. Л. Аносов. № u 2007 12614. заявл. 14.11.2007; опубл. 12.05.2008 р. Бюл. № 9. 3 с.

 

Надійшла до редакції 11 жовтня 2018 р.

Прийнята до друку