Анотація до роботи:

Топал А.С. Моделі та методи автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.06 – автоматизовані системи управління та прогресивні інформаційні технології. – Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського „ХАІ”. Харків, 2006.

Дисертація присвячена вирішенню науково-прикладної задачі підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні, а саме формуванню координуючих рішень, що дозволяють забезпечити при виготовленні комплектуючих їх відповідність вимогам складального технологічного процесу.

Обґрунтовано вибір агрегативного підходу до моделювання існуючої сукупності блоків АСУ на виробництві, що дозволяє застосовувати модифікований кусково-лінійний агрегат для описання таких блоків прийняття рішень. Базуючись на еквівалентності агрегату гібридній системі, обґрунтовується гібридний автоматний підхід до моделювання функцій вирішуючих блоків системи. Проведено формальний опис розробки технологічних процесів складання та синтезовано метод формування координуючих рішень. Показана реалізація архітектури СППР у вигляді багатоагентної системи, що дозволяє за допомогою розробленого методу формувати координуючі рішення, забезпечивши зменшення витрат на виправлення браку при складанні виробів авіаційної техніки.

У дисертаційній роботі вирішено актуальну науково-практичну задачу розробки моделей і методів автоматизованої підтримки прийняття рішень щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні.

Для досягнення зазначених результатів були поставлені й вирішені такі теоретичні й практичні задачі:

1. Проведено критичний аналіз процесу прийняття рішень щодо забезпечення управління в складних виробничих системах під час технологічної підготовки виробництва. Показано особливості літакобудівної галузі, які не дозволяють використання традиційних методів автоматизації технологічної підготовки складальних робіт, а також виділено розробку технологічних процесів як одну з найголовніших задач технологічної підготовки виробництва. Проведено аналіз існуючих засобів автоматизації технологічної підготовки складального виробництва та зроблено висновок про недостатню їх ефективність.

2. Обґрунтовано необхідність розробки СППР блочної структури і вибір методу агрегативного моделювання для опису типових блоків. Удосконалено метод агрегативного моделювання в частині опису сигналів агрегату шляхом введення предикатів на входах і виходах агрегативної моделі.

3. Побудовано агрегативну модель СППР на основі схеми поєднання агрегатів, що дає змогу описати модель типового блоку системи підтримки прийняття рішень. Розроблено метод синтезу структури СППР щодо технологічної підготовки складального виробництва в літакобудуванні.

4. Формально описано і проаналізовано технологічний процес складання з урахуванням інформації про виготовлення складальних одиниць, а також розроблено уточнену модель цього процесу, яка обґрунтовує необхідність формування координуючих рішень і використання занняорієнтованих методів для підтримки прийняття таких рішень. На основі аналізу інформації щодо складальних технологічних процесів виділено ознаки потенційних неузгоджень (колізій) і розроблено метод формування координуючих рішень у СППР, який дозволяє погодити вимоги складального технологічного процесу і параметри технологічних процесів виготовлення вхідних одиниць, що має на меті зменшення відсотку браку і робіт з його виправлення.

5. Для реалізації методу формування координуючих рішень обґрунтовано використання гібридного автоматного підходу, який являє собою модель функціонування типового блоку системи підтримки прийняття рішень і всієї системи взагалі. Типовий блок описується композицією гібридних автоматів, локації та переходи яких повністю описані в роботі. На основі побудованої моделі та гібридного підходу розроблено алгоритми функціонування вирішуючих блоків типу «розпізнавач» і «координатор», а також алгоритм взаємодії між цими блоками.

6. Запропоновано багатоагентний метод програмної реалізації СППР як сукупності типових фрагментів у вигляді гібридних автоматів. Кожний агент у системі має у своєму складі «розпізнавач» і «координатор», а взаємодія між агентами відбувається за допомогою пересилання повідомлень згідно із запропонованим протоколом. Проведено огляд існуючих підходів до побудови агентних систем та обґрунтовано використання стандарту FIPA як найбільш придатного до інтеграції з існуючими системами АСУ на підприємстві, а також можливістю використання спеціального протоколу для обміну повідомленнями в тому числі у вигляді предикатів. Розроблено функціональну структуру агента, який подано у вигляді гібридного автомата і структуру типового фрагмента СППР, що складається з таких агентів. У роботі також наведено загальну структуру існуючої АСУ підприємства і показано місце системи, що розробляється, та інтеграція її з існуючими системами.

7. Проведено апробацію результатів роботи шляхом вирішення прикладних задач, що виникають при розробці технологічних процесів складання в авіабудівному виробництві, на прикладі задачі з формування документа „Технічні умови поставки деталей, вузлів та агрегатів” при розробці технологічних процесів складання.

Публікації автора:

1. І.В. Шостак, О.С. Топал, О.М. Устінова. Інтелектуальні системи керування складними об’єктами. – Навч. посібник. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т «ХАІ», 2005. – 72 с.

2. Шостак И.В., Топал А.С. Интеллектуализация процессов технологической подготовки производства на основе мультиагентной технологии // Вестник двигателестроения. – 2003. - №2. - С.187 – 191.

3. Шостак И.В., Гордиенко Л.А., Киричук Е.П., Топал А.С. Проблемы разработки мультиагентной интеллектуальной интегрированной системы поддержки принятия решений в авиационном производстве // Авиационно-космическая техника и технология. – 2003. – №8(43). - С. 14– 22.

4. Шостак И.В., Топал А.С., Устинова А.Н.. Проблемы анализа и синтеза холонических систем управления сложными объектами // Радиоэлектроника и информатика. – 2004. №3(28). - С. 66 – 69.

5. Шостак И.В., Топал А.С., Устинова А.Н., Кузнецов Д.А.. Синтез ИСППР по управлению сложными объектами с использованием нечеткой логики и онтологического подхода // Вісті Академії інженерних наук України. – 2004. №4(24). - С. 133 – 138.

6. В.С. Кривцов, В.Е. Зайцев, И.В. Шостак, А.С. Топал, А.Н. Устинова. Проблемы создания интеллектуальной системы управления технологической подготовкой производства авиационного предприятия // Авиационно-космическая техника и технология. – 2004. – №5(13). – С. 5 – 12.

7. Шостак І.В., Устінова О.М., Топал О.С. Інтелектуалізація авіаційного виробництва на основі динамічних експертних систем та ГІС-технологій // Авіаційно-космічна техніка і технологія. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т „ХАІ”, 2002. – Вип. 30. – С.164 – 172.

8. Сироджа И.Б., Шостак И.В., Топал А.С. Интеграция знаний в производственных системах искусственного интеллекта на основе мультиагентной технологии // Авіаційно-космічна техніка і технологія. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т „ХАІ”, 2002. - Вип. 34. - С.226 – 232.

9. Топал А.С. Формирование комплексных решений в интеллектуальных производственных системах // Открытые информационные и компьютерные интегрированные технологи. – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «ХАИ», 2005. – Вып. 26. – С. 106 – 110.

10. Шостак И.В., Топал А.С. Интеграция знаний в производственных системах искусственного интеллекта // Міжнародна науково-технічна конференція „Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні”, ІКТМ’2002. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т „ХАІ”, 2002. – С.189-190.

11. Шостак И.В., Топал А.С. Мультиагентная технология разработки интегрированных производственных систем искусственного интеллекта // Міжнародна науково-технічна конференція „Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні”, ІКТМ’2003. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т „ХАІ”, 2003. – С.269.

12. Шостак И.В., Топал А.С. Интеллектуальная поддержка принятия решений при управлении сложными системами // Труды XI Международной конференции «Проблемы управления безопасностью сложных систем». – Москва: Рос. гос. гуманит. ун-т, 2003. – Ч.2. – С.4 – 6.

13. Шостак И.В., Топал А.С., Устинова А.Н. Мониторинг текущего состояния объекта в производственных системах искусственного интеллекта // Материалы Международной научно-технической конференции «Искусственный интеллект. Интеллектуальные и многопроцессорные системы». – Таганрог: Таганрогск. гос. радиотехн. ун-т, 2004. – Том 1. – С. 369 – 371.

14. Топал О.С. Онтологічна компонента мультиагентної системи технологічної підготовки виробництва літакобудівного підприємства // Міжнародна наукова конференція «Молода наука Харківщини - 2004». – Харків: ХНУ ім. В.Н. Каразіна, 2004. – С. 12.

15. Колесніков О.М, Шостак І.В., Топал А.С., Устінова О.М. Холонічний підхід до синтезу інформаційної моделі управління військами// II Науково-практична конференція „Пріоритетні напрямки розвитку телекомунікаційних систем спеціального призначення”. – Київ: НТУУ «КПІ», 2005. С. 119.

16. Топал А.С., Устинова А.Н. Интеллектуальная поддержка принятия решений при создании технологических процессов в АСУ авиастроительного предприятия// Материалы III Международной научно-практической конференции «Современные информационные технологии в экономике и управлении предприятиями, программами и проектами». – Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т «ХАИ», 2005. – С. 137 – 138.

17. Топал А.С. Интеллектуальная поддержка принятия решений при создании технологических процессов сборки в АСУ авиастроительного предприятия// Міжнародна науково-технічна конференція „Інтегровані комп’ютерні технології в машинобудуванні”, ІКТМ’2005. – Харків: Нац. аерокосм. ун-т „ХАІ”, 2005. – С.415.