Структура тренажерного комплекса по проектированию

гибких многоассортиментных производственных систем

Т.Б. Чистякова,

зав. каф. САПРиУ, д.т.н.,

А.Б. Иванов,

аспирант,

СПбГТИ (ТУ), г. Санкт-Петербург

Проектирование каландровых линий для гибких и перенастраиваемых производств полимерных пленок является сложной наукоемкой задачей и требует от проектировщика высокой квалификации и знаний об особенностях технологического процесса, правилах проектирования каландровых линий с учетом различных ограничений. Разработка тренажерного комплекса позволяет проводить активное обучение проектированию каландровых линий, создавать сценарии обучения и формировать протоколы по результатам обучения.

Для формирования структуры тренажерного комплекса были проанализированы существующие тренажерные системы для проектирования сложных технических систем и управления химико-технологическими процессами. По итогам аналитического обзора был выбран модульный принцип реализации (см. рис. 1), основным требованием которого является соответствие концепции единого информационного пространства, а также создания интегрированной системы обучения проектирования и управления на базе имитационных моделей, что необходимо для проведения поверочных расчетов.

рис. 1 Структура тренажерного комплекса

Основными модулями тренажерного комплекса являются специализированные модули, включающие диспетчеры пользователей, сценария и протокола и взаимодействующие с остальными подсистемами через модуль интеграции с тренажерным комплексом. Для каждой категории пользователей тренажерного комплекса (администратора, инструктора и обучаемого) разработаны соответствующие интерфейсы. Ядро программного обеспечения – это проектирующая подсистема, в которой осуществляется синтез каландровых и экструзионных линий. Для анализа сложных ситуаций синтеза разработана интеллектуальная подсистема и база знаний, в которой хранятся правила проектирования. Информационное обеспечение организовано при помощи базы данных, управляемой СУБД, которая обеспечивает безопасность и целостность данных.

Результатом обучения является проектное решение – синтезированная производственная линия, включающая в себя характеристику производства с указанием экономических, технологических и экологических параметров, информацию о ресурсо- и энергопотреблении, а также трехмерную визуализированную геометрическую модель предприятия.

Тренажерный комплекс реализован в среде разработки приложений Microsoft Visual Studio .NET 2005, база данных спроектирована в СУБД Microsoft SQL Server 2005. Комплекс апробирован при обучении проектировщиков перенастройке каландровых линий на различные значения производительности, показателей качества и с учетом имеющихся площадей. Тестирование тренажерного комплекса осуществлялось на примере производственных линий, расположенных в Санкт-Петербурге и Германии.

Литература

1. Норенков И.П., Кузьмин П.К. Информационная поддержка наукоемких изделий. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. – 320 с.

2. В.М. Дозорцев, Д.В. Кнеллер. Типовой тренажерный комплекс для обучения операторов ТП// Автоматизация в промышленности №2, 2003/М., 2003. – С. 9-14.

3. Чистякова Т.Б., Иванов А.Б. Система автоматизированного проектирования трехмерной геометрической модели перенастраиваемого производства полимерных пленок// Информационные технологии №12 2005/М., 2005. – С. 2-6.

4. Дворецкий С.И., Егоров А.Ф., Дворецкий Д.С. Компьютерное моделирование и оптимизация технологических процессов и оборудования. – Тамбов.: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2003. – 224 с.