Введение

Современные изделия ракетно-космической техники (РКТ) являются сложными и дорогостоящими техническими системами. Эффективность их использования во многом характеризуется качеством, которое формируется в процессе проектирования и конструирования, реализуется на этапе производства и поддерживается на этапе эксплуатации. Оценка достигнутого уровня качества осуществляется с помощью наземных испытаний, которые на всех стадиях жизненного цикла изделий РКТ, можно рассматривать, как своеобразную обратную связь в системе управления качеством изготовления.

Возможность достижения оптимального соотношения между затратами и получаемым качеством изделий РКТ во многом определяется маневренностью производственных систем, их степенью гибкости и адаптации к изменяющимся условиям.

Не секрет, что внедрение автоматизации на производстве модно, удобно и экономит огромные суммы денег. Например, в случае запуска производственного процесса после останова на предприятии, не оснащенном системами автоматизации, возникает ситуация, при которой оборудование простаивает несколько часов, так как нужно произвести вручную запуск множества автоматов, механизмов, ничего не пропустить и сделать это как можно быстрее, что очень трудно организовать без привлечения большого количества людей. Автоматика же быстро и эффективно справляется с этой задачей.

Так же быстро автоматика производит процесс аварийной остановки, если возникает отклонение от технологического процесса, такое как поломка механизмов, пожар, и т.д. В то время как вручную на это тратиться драгоценное время, происходит брак продукции (пару раз «спасенная» таким образом продукция может полностью окупить стоимость системы), выход из строя (в том числе без возможности ремонта) дорогостоящей аппаратуры.

Реагирующие нужным образом на критические ситуации анти-аварийные установки могут, как входить в состав автоматики, так и устанавливаться на предприятии отдельно.

Автоматика экономит трудовой ресурс: она значительно сокращает число людей, занятых рутинной однообразной работой, в которой легко допустить ошибку, заменяя их одним или несколькими операторами, следящими сразу за всем процессом производства. Освободившихся рабочих можно привлекать к более сложной и творческой работе, что способствует расширению производства.

Ведущийся в системе автоматизации лог (хронология работы, записанная в специальный файл) позволяет в любой момент времени отследить работу оператора, проверить соответствие норме технологии идущего процесса, вовремя заметить начинающиеся отклонения в работе.

Главный аргумент при внедрении систем автоматизации.

Автоматику имеет смысл внедрять, если у вас есть четкие цели, которых вы хотите достичь с ее помощью, например:

- коренное изменение технологии (новые технологии);

- кардинальное повышение качества продукции, точности процессов;

- глобальное снижение аварийности производства и т.д.;

Особенности и трудности внедрения автоматизации техпроцессов на производстве.

Но, кроме преимуществ, у систем автоматизации, как и у любых других сложных систем, существуют свои особенности, трудности при реализации и сопровождении.

Имеет смысл устанавливать системы автоматизации только по достижению определенного объема производства, причем для каждого предприятия этот объем нужно определять индивидуально. Не учесть этот момент означает впустую потратить деньги, которые могли бы быть вложены в увеличение этих самых объемов.

Установка систем автоматизации -- дорогой проект, нужно заранее просчитать его экономическую выгодность и выявить целесообразность.

Для каждого проекта по автоматизации производства на предприятии требуются объемные и недешевые проектно-изыскательские работы, учитывающие особенности конкретного предприятия (выбор алгоритмов, средств автоматизации, приведение технологии в соответствие автоматизации -- это совместная работа с технологом предприятия). Кроме того, такие работы и последующие согласования, уточнения занимают от трех до шести месяцев.

Внедрение систем автоматизации -- это не одномоментная работа. Оно включает в себя несколько этапов:

1. Пуско-наладочные работы;

2. Запуск;

3. Обучение персонала (и аттестация по окончанию);

4. Сопровождение;

· Гарантийное: ремонт оборудования, устранение неисправностей при работе системы.

· Модернизация автоматики. В связи с постоянным изменением технологий, так как прогресс не стоит на месте, меняются и технологические процессы, и оборудование. Работать на устаревшем (в том числе морально) оборудовании становится невыгодно, так как это значительно снижает доходы предприятия, и, если не проводить постоянную модернизацию оборудования (и, как следствие, систем автоматизации) в «фоновом» режиме, лет через десять потребуется глобальное обновление всей системы производства.

Для проведения модернизации необходимо наличие высокооплачиваемого специалиста на предприятии, к чему можно прийти тремя путями:

Путь первый - подписание договора о модернизации с фирмой, установившей на предприятии систему автоматизации. Это самый дорогой способ, особенно в случае удаленности филиала этой фирмы (плюс к расходам на саму модернизацию -- оплата командировочных).

Путь второй - привлечение к постоянной работе на предприятии необходимых обученных специалистов (которых всегда очень не хватает).

Путь третий - подписание договора с фирмой об обучении сотрудников предприятия (самый экономически выгодный способ), удобнее всего иметь на предприятии свой штат (отдел) по автоматизации.

Для получения результата, обусловленное этим требованием, а, следовательно, и снижение капиталовложений в развитие РКТ приводит к необходимости создания технологических и информационных основ обеспечения качества РКТ.

Оно возможно с использованием новых концептуальных подходов к формированию данных о материальных и информационных потоках производства в интегрированной информационной среде исследований, проектирования, испытаний и эксплуатации.

Объектом исследования квалификационной работы является автоматизированные комплексы управления технологическими процессами испытаний, каких - либо изделий, в том числе и изделий ракетно-космической техники. пневмоиспытание имитатор ракетный космический

Предметом исследования - математическая модель блока имитаторов, являющего составной частью автоматизированного комплекса испытаний.

Целью данной работы является снижение стоимости создания автоматизированного комплекса пневмоиспытаний разгонного блока (РБ) за счет исключения экспериментальных образцов составных частей, в частности блока имитаторов (БИ), путем разработки математической модели БИ.

Для достижения поставленной цели в квалификационной работе, необходимо решить следующие основные задачи:

1. Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники.

2. На основе основных направлений по автоматизированному комплексу пневмоиспытаний разработать математическую модель блока имитаторов, который предназначен для обеспечения испытаний, аппаратуры и программно - математического обеспечения (ПМО) АРМ КПА ПИ.

3. Провести математическое моделирование блока имитаторов на системном уровне, с целью исследования тепловых режимов. Провести анализ результатов математического моделирования.

В первой части диссертации представлен обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники.

Во второй части представлены назначение, функции и технические требования блока имитаторов, разработана математическая модель блока имитаторов.

Третья часть включает в себя исследование тепловых режимов при помощи тепловой модели, анализ результатов математического моделирования.