Анотація до роботи:

Чернишов С.І. Підвищення ефективності інтегрованих технологій пошарового вирощування виробів на основі статистичного прогнозування. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.02.08 - технологія машинобудування. - Національний технічний університет "Харківський політехнічний інститут", Харків, 2006.

Дисертація присвячена підвищенню ефективності інтегрованих технологій пошарового вирощування виробів на основі статистичного прогнозування повного циклу виготовлення.

Проведено систематику і розроблено класифікацію інтегрованих генеративних технологій пошарового вирощування виробів. На базі класифікації розроблено інформаційну систему по інтегрованим генеративним технологіям макрорівня, що забезпечує попереднє прийняття обґрунтованих рішень по їхньому використанню. Розроблено узагальнену модель часового ланцюга повного циклу створення виробів по інтегрованим комп'ютеризованим генеративним технологіям стосовно до лазерної стереолітографії (SLA) і селективного лазерного спікання (SLS). Відпрацьовано способи одержання випадково розподілених величин, найбільш часто використовуваних у машинобудуванні для опису стохастичних властивостей технологічних параметрів, при статистичному прогнозуванні. Розроблено методики переходу від експертних оцінок нечітких величин на базі сімейств трикутних і трапецеїдальних величин до їх ймовірносних аналогів стосовно нечітко визначених технологічних параметрів. Розроблено систему статистичного прогнозування вихідних характеристик робочих процесів інтегрованих технологій, що забезпечує можливість оцінки ризиків виконання проектів пошарового створення виробів у заданий термін. Виконано практичну реалізацію розроблених підходів, що забезпечують підвищення ефективності використання інтегрованих генеративних технологій за рахунок зниження рівня ризиків.

1. У результаті теоретичних, модельних і експериментальних досліджень розроблено методологію прогнозування повного циклу створення виробів інтегрованими технологіями пошарового вирощування на базі статистичного моделювання в умовах істотної невизначеності технологічних характеристик процесів, що забезпечує підвищення ефективності використання генеративних технологій макрорівня за рахунок зниження ризиків при виконанні проектів по їхній реалізації.

2. Розроблена науково-обґрунтована класифікація інтегрованих технологій, що базуються на генеративному принципі формоутворення, і інформаційна система на її основі створюють передумови для прийняття обґрунтованих рішень по раціональному застосуванню цих технологій. З використанням підходів і критеріїв, прийнятих у машинобудуванні, класифікація дозволила зблизити поняття "інтегровані генеративні технології" із традиційними поняттями технологій, які існували раніше, а урахування ознак, обумовлених специфікою розглянутих процесів, створило можливість більш повно оцінювати технологічні можливості генеративних технологій і окремих способів їхньої реалізації.

3. На базі запропонованої класифікації розроблено інформаційну систему по інтегрованим генеративним технологіям макрорівня, що забезпечує попереднє прийняття обґрунтованих рішень по їхньому використанню. Розроблена в середовищі управління базами даних, інформаційна система відноситься до прикладних програм, що орієнтована на вивчення особливостей і аналіз можливостей інтегрованих генеративних технологій. Основою інформаційної системи є класифікація і банк даних по предметній області інтегрованих генеративних технологій. Система містить дані описи і класифікаційні ознаки всіх комплексів, устаткування і його технологічних характеристик і може бути корисною для фахівців в області технології машинобудування, аспірантів і студентів вищих навчальних закладів.

4. Розроблена система статистичного моделювання вихідних характеристик робочих процесів інтегрованих технологій забезпечує можливість оцінки ризиків виконання проектів по створенню виробів у заданий термін.

5. Розроблено узагальнену стохастичну модель тривалості повного циклу створення виробів по інтегрованим комп'ютеризованим генеративним технологіям стосовно лазерної стереолітографії і селективного лазерного спікання. При її використанні забезпечується виконання статистичного прогнозування часу повного циклу створення виробів і необхідного часу побудови на RP-установках. Можливий аналіз структури технологічних ланцюгів часових витрат для всього технологічного процесу або його елементів.

6. Відпрацьовано способи одержання безперервних випадково розподілених величин для 17 законів розподілів, найбільш часто використовуваних у машинобудуванні для опису статистичних властивостей технологічних параметрів і вихідних характеристик процесів. Отримані залежності ввійшли складовою частиною в розроблене програмне забезпечення.

7. Теоретично обґрунтовано і підтверджено модельними дослідженнями методику переходу від експертних оцінок нечітких величин на базі сімейств трикутних і трапецеїдальних чисел до їх ймовірносних аналогів стосовно нечітко визначених технологічних параметрів. Отримані кусочно-безперервні залежності для щільності імовірності, інтегральної і зворотної функцій імовірності ввійшли складовою частиною в систему статистичного моделювання робочих процесів інтегрованих технологій.

8. Практична реалізація розроблених підходів виконувалася при прийнятті рішень по виконанню реальних замовлень ЗАТ "Верифікаційні моделі", що забезпечило можливість розрахунку часу повного циклу створення виробів для 250 потенційних замовлень без залучення програмного забезпечення установок швидкого прототипування і, у результаті, визволило машинний час у розмірі 450 годин. Використання програмних продуктів у 89 випадках призвело до укладання економічно обґрунтованих контрактів. Економічний ефект від упровадження результатів роботи склав більше 73 тис. грн.

Публікації автора:

Монографії:

1. Интегрированные технологии ускоренного прототипирования и изготовления / Товажнянский Л.Л., Грабченко А.И., Чернышов С.И., Верезуб Н.В., Витязев Ю.Б., Кнут Х., Лиерат Ф. / Под. ред. Л.Л. Товажнянского, А.И. Грабченко - Харьков: ОАО "Модель Вселенной", 2002. - 140 с. Здобувачем виконано аналіз інтегрованих технологій і їхньої ролі в сучасному комп'ютеризованому виробництві.

2. Интегрированные технологии ускоренного прототипирования и изготовления: 2-е изд., перераб. и доп. / Товажнянский Л.Л., Грабченко А.И., Чернышов С.И., Верезуб Н.В., Витязев Ю.Б., Доброскок В.Л., Кнут Х., Лиерат Ф. / Под. ред. Л.Л. Товажнянского, А.И. Грабченко. - Харьков: ОАО "Модель Вселенной", 2005. - 224 с. Здобувачем розроблено узагальнену модель технологічного часу формоутворення виробів інтегрованими технологіями пошарового вирощування і виконано аналіз структурних складових.

Статті в наукових виданнях:

3. Товажнянский Л.Л., Грабченко А.И., Верезуб Н.В., Витязев Ю.Б., Чернышов С.И., Кнут X., Лиерат Ф. Интегрированные технологии ускоренного изготовления изделий // Високі технології в машинобудуванні. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2002. - Вип. 1(5). - С. 3-16. Здобувачем виконано порівняльний аналіз інтегрованих технологій Rapid Prototyping, Rapid Tooling і Rapid Manufacturing.

4. Чернышов С.И. Критерии оценки эффективности интегрированного производства на основе технологий Rapid Prototyping // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ "ХПИ". - 2002. Вып. 62. - С. 177-179.

5. Чернышов С.И., Грабченко А.И., Витязев Ю.Б., Верезуб Н.В. Технология производства деталей на основе метода стереолитографии // Вісник НТУ "ХПІ". Збірник наук. праць. Тематичний випуск: Технології в машинобудуванні. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2002. - Вип. 9, т. 11. - С. 103-107. Здобувачем розроблено схему інтегрованих технологічних процесів прискореного формоутворення виробів на базі лазерної стереолітографії.

6. Чернышов С.И., Витязев Ю.Б., Грабченко А.И., Верезуб Н.В. Классификация генеративных технологий по формообразующим и технологическим признакам // Високі технології в машинобудуванні. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2004. - Вип. 1. - С. 106-112. Здобувачем запропоновано систему класифікаційних технологічних ознак генеративних технологій.

7. Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Витязев Ю.Б., Чернышов С.И. Качество изготовления изделий по генеративным технологиям макроуровня // Високі технології в машинобудуванні: Зб. наук. праць. - Харків: НТУ "ХПІ". - 2005. - Вип. 2 (11). - С. 112-129. Здобувачем проведено аналіз впливу стереометричних характеристик виробів і кроку побудови на точність формоутворення.

8. Грабченко А.И., Доброскок В.Л., Витязев Ю.Б., Чернышов С.И. Технологическое время в генеративных технологиях макроуровня // Резание и инструмент в технологических системах. - Харьков: НТУ "ХПИ".- Вып. 68. - Харьков, 2005. - С. 129-152. Здобувачем розроблено узагальнену модель технологічного часу.

Матеріали конференцій і семінарів:

9. Чернышов С.И., Грабченко А.И., Витязев Ю.Б., Верезуб Н.В. Технология изготовления деталей на основе метода стереолитографии // Тези доп. X міжн. наук.-техн. конф. "Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я" - Харків: НТУ "ХПІ". - 2002. - С. 130-131.

10. Чернышов С.И., Витязев Ю.Б., Грабченко А.И., Верезуб Н.В. Технология изготовления деталей методом ускоренного формообразования // Прогрессивные технологии в машиностроении: Материалы научно-техн. семинара, 21-23 мая 2002 г. - Запорожье-Киев: АТМ Украины. - 2002. - С. 87-93.

11. Товажнянский Л.Л., Грабченко А.И., Чернышов С.И., Витязев Ю.Б., Кнут Х., Верезуб Н.В. Интегрированные технологии ускоренного производства изделий на основе стереолитографии // Высокие технологии: тенденции развития. Материалы XII Междунар. науч.-техн. семинара, 12-17 сент. 2002 г. - Харьков-Алушта: НТУ "ХПИ", 2002. - С. 225-226.

12. Грабченко А.И., Витязев Ю.Б., Доброскок В.Л., Чернышов С.И. Технологии изготовления изделий или их прототипов, базирующиеся на генеративном принципе // Тези доп. XIII міжн. наук.-техн. конф. "Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров'я" - Харків: НТУ "ХПІ". - 2005. - С. 75-82.