Моделирование и оптимизация технологических процессов

Энгельсский технологический институт (филиал) СГТУ
кафедра “Технология и конструирование швейных изделий”
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
по дисциплине ОПД. Ф.08
МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
для специальности 260901.65 “Технология швейных изделий”
заочной формы обучения
Курс
Семестр
Лекции
Лабораторные занятия
Практические занятия
Самостоятельная работа
Всего аудиторных
Всего
4,5
8,9
6
нет
4
90
10
100
Курсовая работа
Курсовой проект
Расчетно-графическая
работа
Контрольная работа
Экзамен
Зачет
нет
нет
нет
9 сем.
9 сем.
нет
Рабочая программа обсуждена на заседании кафедры
« 31 » августа 2010 год, протокол №1
Зав. кафедрой, проф. ________________ Бесшапошникова В.И.
Рабочая программа утверждена на заседании УМКС
« 01 » сентября 2010 год, протокол № 1
Председатель УМКС, проф. __________Бесшапошникова В.И.
Энгельс 2010
1. Цели и задачи дисциплины, ее место в учебном процессе
1.1. Цель преподавания дисциплины
Курс «Моделирование и оптимизация технологических процессов»
является прикладной наукой, занимающейся вопросами моделирования
рациональных технологических процессов изготовления швейных изделий и
раскроя материалов.
Целью преподавания дисциплины является изучение вопросов
системно-структурного анализа технологических процессов изготовления
швейных изделий и раскроя материалов, способов формализации
информации о технологических процессах, принципов моделирования и
способов их реализации применительно к использованию вычислительной
техники.
1.2. Задачи изучения дисциплины
Основными задачами курса являются освещение принципов и методов
моделирования основных технологических процессов в швейном
производстве, обеспечивающих высокую производительность труда
инженеров-технологов
и
качество
технологической
подготовки
производства.
Дисциплина «Моделирование и оптимизация технологических
процессов» является одним из основных специальных предметов для
специальности 260901 «Технология швейных изделий», определяющих
профиль инженера-технолога швейного производства.
1.3. Перечень дисциплин, освоение которых студентам необходимо
для усвоения данной дисциплины
В программе курса моделирования и оптимизации технологических
процессов используются знания, полученные студентами при изучении
основных разделов дисциплин: материаловедения в производстве изделий
легкой промышленности, конструирования одежды, оборудования швейного
производства и основ проектирования оборудования, технологии швейных
изделий и др.
2. Требования к знаниям и умениям студентов по дисциплине
Студент должен знать: состояние и перспективы развития швейной
промышленности и смежных отраслей, основы технологии одежды,
производственный процесс изготовления швейных изделий, технологические
процессы подготовки производства и раскроя материалов швейных изделий,
организационно – технологическую и транспортно-технологическую
структуры швейного потока, перспективные направления совершенствования
проектирования технологических процессов с использованием ЭВМ.
Студент должен уметь: использовать знания общеинженерных наук
при изучении основ проектирования технологических процессов швейного
производства; владеть рациональными приемами поиска, хранения и
использования научно – технической
информации; определять
рациональную мощность потоков, производить подбор моделей изделий для
изготовления в потоке, проектировать структуру потока и его планировочные
решения в соответствии с современными достижениями науки, с
применением математических методов и вычислительной техники.
3. Распределение трудоемкости (час) дисциплины по темам и
видам занятий
Таблица 1
№ модуля
№ недели
№ темы
Часы
Наименование темы
1
2
3
4
Всего
5
Лекции
6
Лаб.
раб.
7
Пр.
раб.
8
СРС
9
8 семестр лекций 6 ч., 9семестр практических занятий 4 ч.
1
1
Введение. Характеристика
технологического процесса как
системы.
9
--
--
9
3
2
Характеристика объектов
моделирования
15
2
4
9
5
3
Моделирование системы
проектирования
технологических процессов
изготовления швейных
изделий
20
--
--
20
Моделирование внешней
структуры технологического
процесса изготовления
швейного изделия
2
2
--
--
Моделирование
конструктивных и
технологических решений
КТМ
9
2
--
7
6
Анализ способов оптимизации
технологических процессов
10
--
--
10
7
Методы оптимизации
технологических процессов
швейного производства
10
--
--
10
8
Основы построения системы
автоматизированного
проектирования
технологических процессов
25
--
--
25
100
6
4
90
7, 9
2
1
9, 11
11,
13
13,1
5
15,
17
4
5
Итого
4. Содержание лекционного курса
Всего
часов
№
лекции
№ темы
Таблица 2
Тема лекции. Вопросы, отрабатываемые на лекции
2
3
4
1
8 семестр лекций 6 ч., практических занятий 4 ч.
Характеристика объектов моделирования
2
2
1
4
2
2
5
2
3
Итого
6
1. Построение ориентированного графа технологического
процесса.
2. Взаимосвязь элементов структуры ТПШИ.
Моделирование внешней структуры технологического процесса
изготовления швейного изделия
1. Проектирование внешней структуры ТПШИ. Правила деления
граф-модели.
2. Построение конструктивного графа.
Моделирование конструктивных и технологических решений
КТМ.
1.Технологическое решение КТМ.
2. Конструктивное решение КТМ.
5. Перечень практических работ
№
работы
1
2
Всего
часов
№ темы
Таблица 3
Наименование практического занятия.
Вопросы, отрабатываемые на практическом занятии.
2
4
3
1
4
Изучение способов задания исходной информации о внешнем виде и
конструкции изделия для технологических процессов его
изготовления.
Проведение анализа существующих способов задания инфор-мации о
внешнем виде и конструкции изделия. Изучение способов членения
конструкции изделия как системы. Пред-ставление сведений о
конструкции изделия и ее элементах в формальном виде, построение
граф-модели конструктивных решений деталей кроя, частей изделия и
конструкции в целом. Освоение способов формирования
параметрической информации о конструктивных элементах изделия.
Ито
-го
4
6. Перечень лабораторных работ
Лабораторные работы по дисциплине не предусмотрены.
7. Задания для самостоятельной работы студентов
1
1
Всего
часов
№ темы
Таблица 4
Вопросы для самостоятельной работы студентов
Литература
2
9
3
Методы
и
модели,
понятия
и
определения
технологического процесса швейного производства
(ТПШИ). Необходимость системного исследования
процессов и объектов в швейном производстве.
4
2
9
Системно-структурный анализ технологических процессов
раскроя материалов в швейном производстве.
3
20
Структурная схема кодирования швейных изделий.
Элементы
технологического
процесса
швейного
производства.
1, 3
1, 2, 4, 5
1, 2, 6
Моделирование обобщенных отношений различных
технологических процессов раскроя швейных материалов.
5
7
Нормативно-справочная информация для проектирования
технологических процессов.
6,7
20
Параметрическая оптимизация. Структурная оптимизация.
Анализ способов
оптимизации.
оптимизации,
выбор
1, 2
критериев
1, 2, 4, 5
Расчет характеристик ТПШИ для его оптимизации.
Структура процесса оптимизации расчетных ТПШИ
8
итого
25
90
Автоматизация
процесса
проектирования
ТП.
Моделирование технологических процессов раскроя
швейных
материалов.
Автоматизация
процесса
проектирования технологических процессов раскроя
швейных материалов.
1, 7
8. Курсовой проект.
Курсовой проект по дисциплине не предусмотрен.
9. Курсовая работа.
Курсовая работа по дисциплине не предусмотрена.
10.Расчетно-графическая работа.
Расчетно-графическая работа не предусмотрена.
11. Контрольная работа.
В процессе изучения дисциплины студенты выполняют 1 контрольную
работу. Тематика вопросов контрольной работы может опережать тематику
прослушанных лекций с целью самостоятельного изучения студентами
несложных тем курса. В период сессии студенты слушают установочные и
обзорные лекции по наиболее важным разделам, получают задания для
выполнения контрольной работы.
Заданием
контрольной
работы
предусматривается
изучение
характеристик объектов моделирования, вопросов моделирования системы
проектирования и оптимизации технологических процессов изготовления
швейных изделий.
Контрольная работа включает в себя 3 вопроса и выполняется
студентами в зависимости от варианта, который определяется по последней
цифре зачетной книжки.
Вопросы к контрольной работе 5 курс з/о
1 вариант
1. Характеристика технологического процесса, как системы.
2. Характеристика центра симметрии и центра компоновки конструкции
изделия.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на женскую блузку. В табличной
форме представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
2 вариант
1. Характеристика технологического процесса изготовления швейных
изделий.
2. Проектирование внешней структуры ТПШИ (порядок сборки частей
конструкции изделия, правила деления граф-модели)
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на детскую блузку. В табличной форме
представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
3 вариант
1. Дать
характеристику
основным
внешним
характеристикам
технологического процесса.
2. Разработка модели процесса формирования элементов внешней
структуры технологического процесса.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на мужскую сорочку. В табличной
форме представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
4 вариант
1. Структура
обобщенного
графа
технологического
процесса
изготовления определенного вида швейного изделия.
2. Технологическое решение КТМ (состав, характеристика составных
частей)
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на детскую сорочку. В табличной
форме представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
5 вариант
1. Граф конструктивно-технологического модуля, его характеристика.
2. Конструктивное решение КТМ (состав, характеристика составных
частей).
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на детское платье. В табличной форме
представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
6 вариант
1. Иерархическая
схема
членения
технологического
процесса
изготовления швейного изделия.
2. Раскрыть методы оптимизации технологических процессов.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на детский халат. В табличной форме
представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
7 вариант
1. Моделирование системы проектирования технологического процесса
изготовления швейных изделий.
2. Характеристика принципов основы построения системы
автоматизированного проектирования технологических процессов.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на женский халат. В табличной форме
представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
8 вариант
1. Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки
конструкции изделия.
2. Состав системы автоматизированного проектирования
технологических процессов и его характеристика.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на детский сарафан. В табличной
форме представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
9 вариант
1. Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ.
2. Проектирование внешней структуры ТПШИ (порядок сборки частей
конструкции изделия, правила деления граф модели).
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на куртку ветровку. В табличной форме
представить информацию о конструкции изделия (2 ЧИЗа).
10 вариант
1. Методика проектирования внешней структуры ТПШИ.
2. Разработка модели процесса формирования элементов внешней
структуры ТПШИ.
3. Построить граф модели конструктивных решений деталей кроя, частей
изделия и конструкции в целом на женский жакет (без подкладки). В
табличной форме представить информацию о конструкции изделия (2
ЧИЗа).
12. Экзаменационные вопросы.
1. Цели моделирования и оптимизации технологических процессов
изготовления швейных изделий (ТПШИ).
2. Функция технологического процесса изготовления швейных изделий.
3. Структура технологического процесса ТПШИ.
4. Набор характеристик ТПШИ.
5. Связи технологического процесса изготовления швейного изделия с
внешней средой.
6. Внутренние и внешние характеристики технологических процессов
изготовления швейных изделий, их характеристика.
7. Обоснование выбора рационального варианта проектирования
технологического процесса.
8. Построение ориентированного графа технологического процесса.
9. Взаимосвязь элементов структуры технологических процессов
изготовления швейных изделий.
10.
Понятия БЛОК и ЭТАП техпроцесса изготовления швейного
изделия.
11. Иерархическая
схема
членения
технологического
процесса
изготовления швейного изделия.
12. Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки
конструкции изделия (деталь кроя, простые сборочные единицы, сборочный
комплекс). Определения и примеры их образования.
13. Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки
конструкции изделия (деталь изделия, простые и сложные сборочные
единицы). Определения и примеры их образования.
14. Классификация основных конструктивных состояний предметов труда
(ДК, СЕ, ПСЕ, ССЕ).
15. Понятие сборочный комплекс изделия.
16. Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ.
17. Этапы процесса моделирования внешней структуры ТПШИ и
принципы ее проектирования.
18. Типы и подтипы конструктивных элементов. Полный код
конструктивного элемента.
19. Правила
кодирования
конструктивных
элементов.
Процесс
формирования граф-модели на деталь (с примером).
20. Определение центра симметрии и центра компоновки конструкции.
21. Правила построения граф-модели конструкции изделия.
22. Процесс преобразования конструктивного графа в граф внешней
структуры ТПШИ (на примере).
23. Правила деления граф-модели конструкции изделия.
24. Построение конструктивного графа.
25. Технологическое решение конструктивно-технологического модуля.
Состав, характеристика составных частей.
26. Конструктивное решение конструктивно-технологического модуля.
Состав, характеристика составных частей.
27. Технологическая карта формирования конструктивного решения КТМ,
привести пример.
28. Разновидности видов оптимизации ТПШИ.
29. Перечислите классы итеративных методов оптимизации.
30. Раскройте принципы многокритериальной оптимизации.
31. Суть двухэтапного метода оптимизации.
32. Понятие «оператор контроля».
33. Привести структурную модель оптимизации ТПШИ.
34. Описать этапы процесса оптимизации ТПШИ.
35. Перечислите принципы создания системы автоматизированного
проектирования технологических процессов.
36. Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: системного единства,
развития, иерархичности.
37. Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: совместимости,
открытости, стандартности.
38. Раскройте принципы создания САПР ТПШИ: архитектурный,
комплексной автоматизации, модульности построения системы.
39. Состав
системы
автоматизированного
проектирования
технологических процессов и его характеристика.
40. Методическое и лингвистическое обеспечение САПР.
41. Математическое и программное обеспечение САПР.
42. Техническое и информационное обеспечение САПР.
43. Программное и организационное обеспечение САПР.
44. Опишите виды подсистем САПР ТПШИ.
13. Список основной и дополнительной литературы по дисциплине
а) Основная:
1. Моделирование и оптимизация технологических процессов. (Швейное
производство.) – Том 1: учебник \ Под ред. В.Е. Мурыгина. –
М.: Компания Спутник +, 2004. – 227 с.
2. Моделирование и оптимизация технологических процессов. Швейное
производство. Том 2: лабораторный практикум и курсовое
проектирование \ Под ред. В.Е. Мурыгина. – М.: Компания Спутник +,
2004. – 359 с.
б) Дополнительная:
3. Мурыгин В.Е. Основы функционирования технологических процессов
швейного производства: учебн. пособие для ВУЗов и СУЗов /
В.Е. Мурыгин, Е.А. Чаленко. – М.: Компания Спутник +, 2001. – 299 с.
4. Современные формы и методы проектирования швейного
производства: учебн. пособие для ВУЗов и СУЗов / Под ред. Т.М.
Серовой. – М.: МГУДТ, 2004. – 288 с.
5. Проектирование предприятий швейной промышленности: учебн. для
ВУЗов / Под ред. А.Я. Изместьевой. – М.: Легкая и пищевая пром-ть,
1983. – 264 с.
6. Справочник по подготовке и раскрою материалов при производстве
одежды / Под ред. Галынкер.– М.: Легкая индустрия, 1980. – 272с.
7. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. \
Н. Кристофидес. Пер. с англ. – М.: Мир, 1978. – 432 с.
8. http:www.twirpx.com/files/special/light/ptp/
9. http:www.twirpx.com/files/special/light/clothingman/
10.
Моделирование и оптимизация технологических процессов.
Часть 1. Метод. указ. к выполнению практических работ №1, 2 для
студентов специальностей «Технология швейных изделий и
«Конструирование швейных изделий» / Сост. Куликова Т.В.,
Полушенко И.Г.- Сарат. гос. техн. ун-т, 2010.- 36 с.
14. Использование наглядных пособий, ТСО, вычислительной техники.
Лекции по темам: «Характеристика объектов моделирования»,
«Моделирование системы проектирования технологических процессов
изготовления швейных изделий» «Моделирование внешней структуры
технологического процесса изготовления швейного изделия», «Методы
оптимизации технологических процессов швейного производства» читаются с использованием мультимедийной техники.
В учебном процессе используются плакаты, рабочие чертежи и схемы:
1.
Иерархическая
схема
членения
технологического
процесса
изготовления швейного изделия.
2.
Структура технологического процесса изготовления модели изделия.
3.
Классификация конструктивных элементов изделия.
4.
Признаки проектных ситуаций и их значения.
Рабочая программа составлена______________________Ковалевой Н.Е.
15. Дополнения и изменения в рабочей программе
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
«____»_______________
200 год, протокол №____
Зав. кафедрой, проф.______________________Бесшапошниковой В.И.
(подпись)
Внесенные изменения утверждены на заседании УМКС/УМКН
«_____»_______________
200 год, протокол № _____
Председатель УМКС /УМКН, проф.______________Бесшапошниковой В.И.
(подпись)