Моделирование и системные исследования объектов. Технологический процесс изготовления швейного изделия

1. Занятие 1. Моделирование и системные исследования объектов. Технологический процесс изготовления швейного изделия с позиции

План:
1 Модели. Понятия и определения
2 Понятие системы и системного подхода
3 ТПШИ. Основные понятия и системные
характеристики.

2.

1 Модели. Понятия и определения
МОДЕЛЬ – это комплекс (материализованный
или абстрактный), представляющий собой
источник информации об определенных
свойствах объекта, процесса или явления.
Объект – предмет внешнего мира, существующий
независимо от нас, наших представлений о нем.
Явление – выражение сущности.
Процесс – ход, развитие какого-либо явления.
МОДЕЛЬ – это объект любой природы,
который способен замещать исследуемый
объект так, что его изучение дает новую
информацию об изучаемом объекте.

3.

Физические
(материальные)
Абстрактные
(концептуальные)
Математические
Логические
Структурные
Информационные
Функциональные
Кибернетические
Имитационные

4.

Физические модели объекта в вещественной форме с
большей или меньшей точностью воспроизводят систему
при различных условиях ее функционирования.

5.

Абстрактные – модели, положенные в основу
теоретического анализа. Процесс создания такой
модели не воспроизводит систему в вещественной форме,
а предполагает мысленное построение и исследование
объекта.
Математические
Логические
Структурные
Информационные
Кибернетические

6.

Имитационные модели создаются, когда невозможно
однозначно описать систему или ее поведение с помощью
математических формул или физических устройств.
Это модели описывают процессы так, как они
происходили бы в действительности.
В такие модели наряду с формализованными факторами
включаются объекты, не поддающиеся математическому
описанию. Это значительно расширяет возможности
моделирования.
Имитационные модели служат для изучения поведения
системы во времени или пространстве.

7.

Имитационные модели

8.

Имитационные модели

9. ЭТАПЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ

предварительный
этап
моделирование
заключительный
этап
• 1 Постановка задачи и определение свойств
оригинала, подлежащего исследованию
• 2 Констатация затруднительности или
невозможности исследования оригинала
• 3 Выбор (разработка) модели,
фиксирующей свойства оригинала и легко
поддающейся исследованию
• 4Исследование модели в соответствии с
поставленной задачей
• 5 Перенос результатов исследований модели
на оригинал, проверка результатов

10. Моделирование технологических процессов швейного производства

Разработка
базовой
конструкции
Выбор базовой
конструкции
Разработка
модельной
конструкции

11. Моделирование технологических процессов швейного производства

12.

Описание объектов на языке EXPRESS (стандарты
STEP, серия ГОСТ Р ИСО 10303);
Описание процессов - методология IDEF 1х

13.

Моделирование технологических процессов швейного производства

14.

Моделирование технологических процессов швейного производства
Х’ = F (Х; А),
где X’ – вектор, описывающий состояние системы
в последующий момент времени,
X – то же, но в текущий момент времени,
А – вектор, описывающий значение параметров системы
в текущий момент времени,
F – функция (в общем случае - нелинейная).

15.

Задание 1
1.1. Привести конкретный пример физической
модели любого объекта или процесса, коротко
описать ее. Установить назначение,
перечислить параметры, которые можно
исследовать с помощью этой модели
Пример: манекен отраслевой портновский
– модель тела человека определенного
пола, возрастной группы, определенного
размеро-роста. Представляет собой
изделие, имитирующее форму тела
человека. Манекен имеет мягкое
покрытие, позволяющее использовать
булавки. Служит для примерки изделия
без участия человека, получения
конструкции швейного изделия методом
наколки.

16.

Задание 1
1.2. Привести конкретный пример любой абстрактной
модели объекта или процесса (математическая,
логическая, структурная, информационная,
кибернетическая), представить ее описание.
Описать этапы моделирования.
предварительный
этап
моделирование
заключительный
этап
• 1 Постановка задачи и определение свойств
оригинала, подлежащего исследованию
• 2 Констатация затруднительности или
невозможности исследования оригинала
• 3 Выбор (разработка) модели, фиксирующей
свойства оригинала и легко поддающейся
исследованию
• 4Исследование модели в соответствии с
поставленной задачей
• 5 Перенос результатов исследований модели
на оригинал, проверка результатов

17.

Задание 1
Пример: структурная модель процесса изучения
дисциплины «Моделирование технологических
потоков»
1 Постановка задачи: Разработать структурную модель процесса изучения
конкретной учебной дисциплины для установления последовательности этапов,
2 Назначение: для ознакомления студента с процессом изучения дисциплины до
ее начала, для установления структуры курса преподавателем
3 Для отображения структурной модели используем следующие символы:
- этап процесса;
- связь между этапами процесса
4 При проведении занятий проверяем последовательность этапов, при
необходимости корректируем модель.
5 Скорректированная модель может использоваться для совершенствования
процесса преподавания дисциплины

18. Структурная модель процесса изучения дисциплины «Моделирование технологических потоков»

Задание 1
Пример
Структурная модель процесса изучения дисциплины
«Моделирование технологических потоков»

19.

2 Понятие системы и системного подхода
СИСТЕМА– множество элементов, находящихся в
отношениях и связях друг с другом, которое
образует определенную целостность, единство
целостность – свойства целого несводимы к сумме свойств
составляющих элементов;
структурность – поведение системы обусловлено скорее свойствами ее
структуры, а не свойствами отдельных элементов;
взаимозависимость системы и среды – система формирует и
проявляет свои свойства в ходе взаимодействия со средой;
иерархичность – каждый компонент системы может в свою очередь
рассматриваться как система;
множественность описаний – из-за сложности системы ее
описание требует построения множества моделей
отражающих различные аспекты системы.

20.

СИСТЕМНЫЕ ПРИЗНАКИ
- функция цели
- структура
- характеристики
- связь с внешней средой

21.

Задание 2
Выбрать любой объект или процесс.
Охарактеризовать как систему, используя 4
системных признака. Дать системное
определение.
Пример: объект – учебник.
Функция F: раскрыть содержание дисциплины в доступной
для обучающегося форме; обеспечить возможность
самообразования обучающихся
Структура S: Главы, параграфы, разделы, подразделы в
соответствии с содержанием
Характеристики Z: вид носителя информации, название,
дисциплины,
автор, количество страниц, уровень
образования и т.д.
Связь с внешней средой H:
система образования: преподаватель,
обучающийся, среда обучения

22.

Задание 2
Системное определение объекта «учебник»
Учебник – носитель информации (книга или
электронный источник), содержащий
структурированное изложение знаний по
определенной дисциплине в доступной для
обучающегося форме для использования в системе
образования или для самостоятельного обучения.

23.

1 ТПШИ. Основные понятия
Технология - это совокупность методов обработки,
изготовления, изменения состояния, свойств, формы
сырья, материала или полуфабриката в определённой
отрасли производства, а также научное описание
способов производства.
Технологический процесс - часть
производственного процесса, связанная с
качественным изменением объектов обработки.
Технологический процесс - экономически и
технически целесообразная совокупность
технологических операций

24.

Технологический процесс - часть
производственного процесса, представляющая
собой совокупность целенаправленных во
времени воздействий средств труда на
предметы труда с целью получения
продукта с заданными свойствами
(готового швейного изделия).

25.

2 Системные характеристики ТПШИ
1 Функция цели ТПШИ
FТПШИ : C0 Cк
FТПШИ : {ДКi} ГИ
f j : {ДИj-1, СЕj-1} {ДИj, СЕj}
f j : {ДИj-1, СЕj-1} СЕj
или

26.

1 Функция цели ТПШИ
ДИi-1
СЕj-1
СБi-1
ДИi
ДИj-1
СЕi
СЕj

27.

2 Характеристики ТПШИ
специальность Ci,
разряд Ri,
затраты времени Ti,
оборудование Оi,
приспособления ПРi,
вспомогательные материалы ВМi,
Z = {Z1, Z2, …, Zn}
Zi = {Ci, Ri, Ti, Оi, ПРi, ВМi}

28.

3 Связь ТПШИ с внешней средой
это связи с подразделениями производственного процесса и
системами управления предприятием

29.

4 Структура ТПШИ
множество элементов технологического процесса с
взаимосвязями, определяющими отношения между
этими элементами
Структура может отображаться в
виде:
-схема сборки,
-методы обработки,
- технологическая
последовательность,
- граф ТП.

30.

Граф ТПШИ
G = (N, E),
где N = {n1, n2, …, np} – множество вершин, каждой из которых
соответствует элемент ТП
Е = {e1, e2, …, eq} – множество дуг, соответствующих связям между
элементами ТП
Граф ТПШИ является нагруженным:
каждая вершина графа характеризуется номером i,
специальностью Ci, разрядом Ri, затратами времени Ti,
оборудованием Оi,
и т.д.

31.

Граф ТПШИ

32.

Задание 3 (кейс)
Пример
№ и наименование т.н.о
С Р
1 Продублировать хлястик клеевой
прокладкой
П 2
2 Продублировать нижний хлястик клеевой
прокладкой
П 2
3 Обтачать хлястик нижним хлястиком
М 2
4 Вывернуть хлястик на лицевую сторону
Р 1
5 Приутюжить хлястик
У 2
6 Настрочить шов обтачивания хлястика
отделочной строчкой
М 3
7 Продублировать участок горловины и
плечевого среза средней части спинки
клеевой прокладкой
П 2
8 Продублировать участок плечевого среза
боковой части спинки клеевой прокладкой
П 2
9 Стачать рельефные срезы спинки,
вкладывая хлястик по рассечкам
М 3
10 Разутюжить рельефные швы спинки,
заутюживая хлястик
У 2
Нвр,
с
Оборудование
А
А
А-А

33.

Пример
№ и наименование т.н.о
С
Р
1 Продублировать хлястик клеевой
прокладкой
П
2
2 Продублировать нижний хлястик
клеевой прокладкой
П
2
3 Обтачать хлястик нижним
хлястиком
М
2
4 Вывернуть хлястик на лицевую
сторону
Р
1
5 Приутюжить хлястик
У
2
6 Настрочить шов обтачивания
хлястика отделочной строчкой
М
3
7 Продублировать участок горловины
и плечевого среза средней части
спинки клеевой прокладкой
П
2
8 Продублировать участок плечевого
среза боковой части спинки клеевой
прокладкой
П
2
9 Стачать рельефные срезы спинки,
вкладывая хлястик по рассечкам
М
3
10 Разутюжить рельефные швы
спинки, заутюживая хлястик
У
2