Введение
1 Анализ подходов к созданию системы информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов многоассортиментных химических производств 27
1.1 Состояние автоматизации разработки многоассортиментных химических производств 28
1.2 Задачи синтеза технологических систем 36
1.3 Методологии разработки автоматизированных систем 41
1.3.1 Методы и технологии разработки автоматизированных информационных систем 43
1.3.2 Системы искусственного интеллекта 50
Заключению к разделу 1 60
2 Системный анализ процессов принятия решений при разработке технологических аппаратов многоассортиментных химических производств 63
2.1 Цель разработки технологических аппаратов.. 63
2.2 Место задачи разработки технологических аппаратов в системе задач создания многоассортиментных химических производств 65
2.3 Системный анализ процессов принятия решений при разработке аппаратурного оформления химико-технологических систем 72
2.3.1 Декомпозиция задачи аппаратурного оформления химико-технологических систем 72
2.3.2 Задача расчета числа и определяющих размеров аппаратов каждой стадии химико-технологических систем 76
2.3.3 Разработка технологических аппаратов химико-технологических систем 78
2.3.4 Расчет основных технологических и конструктивных параметров технологических аппаратов 82
2.3.5 Разработка вспомогательных элементов технологических аппаратов 95
2.4 Требования к информационной поддержке принятия решений при разработке технологических аппаратов 105
2.5 Формальная постановка задачи создания системы информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов 108
Заключение к разделу 2 112
3 Информационные модели для задач разработки технологических аппаратов 115
3.1 Функциональная диаграмма аппаратурного оформления химико-технологических систем 120
3.2 Функциональное представление аппаратурного оформления химико-технологических систем 125
3.3 Математические и информационные модели для задачи аппаратурного оформления химико-технологических систем 129
3.3.1 Математическая и информационная модели для задачи определения числа и размеров аппаратов на каждой стадии МM1, IM1 129
3.3.2 Математическая и информационная модели для задачи разработки аппарата стадии МM 2i, IM 2i 131
3.4 Постановка задачи создания системы информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов 146
3.5 Обоснование выбора типа информационного хранилища 147
3.6 Элементы реляционной базы данных для представления информационных моделей для задач разработки технологических аппаратов 150
3.6.1 Представление множества возможных элементов технологических аппаратов в реляционной базе данных 151
3.6.2 Представление в реляционной базе данных информационной модели для задачи определения наличия и типов элементов технологических аппаратов IM221i 152
3.6.3 Представление в реляционной базе данных информационной модели для задачи определения размеров элементов технологических аппаратов IM222i 154
3.6.4 Представление в реляционной базе данных информационной модели для задачи позиционирования элементов технологических аппаратов IM241i 158
3.6.5 Представление в реляционной базе данных информационной модели для составления спецификации технологических аппаратов IM 242i 160
Заключение к разделу 3 170
4 Представление и обработка графовых структур в реляционной базе данных 173
4.1 Обоснование использования графов в качестве унифицированного способа представления структуры технологических аппаратов.. 173
4.2 Представление и обработка ориентированных графов в реляционной базе данных 177
4.2.1 Ограничения ориентированных графов 177
4.2.2 Элементы реляционной базы данных для хранения и обработки ориентированных графов с ограничениями 179
4.3 Представление и обработка неориентированных гиперграфов с ограничениями в реляционной базе данных 182
4.3.1 Ограничения неориентированных гиперграфов 183
4.3.2 Элементы реляционной базы данных для хранения и обработки неориентированных гиперграфов с ограничениями 184
4.4 Представление и обработка ориентированных гиперграфов с ограничениями в реляционной базе данных 189
4.4.1 Ограничения ориентированных гиперграфов 191
4.4.2 Элементы реляционной базы данных для хранения и обработки ориентированных гиперграфов с ограничениями 193
4.5 Представление и обработка неориентированных ультраграфов с ограничениями в реляционной базе данных 197
4.6 Представление и обработка ориентированных ультраграфов с ограничениями в реляционной базе данных 200
4.7 Определение N-ориентированных гиперграфов и их представление в реляционной базе данных 204
4.8 Основные операции над N-ориентированными гиперграфами в реляционной базе данных 2 4.8.1 Добавление новой вершины 210
4.8.2 Добавление нового ребра 212
4.8.3 Удаление вершины 214
4.8.4 Удаление ребра 218 Заключение к разделу 4 222
5 Теоретические основы и технология использования графов и продукционных знаний в системе информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов 225
5.1 Использование графов при синтезе технологических аппаратов 227
5.1.1 Структурный синтез технологических аппаратов 229
5.1.2 Синтаксис и обработка правил в реляционной базе данных... 233
5.2 Интеллектуализация системы информационной поддержки принятия решений при прочностных расчетах элементов технологических аппаратов 240
5.3 База данных стандартных и типовых элементов технологических аппаратов с онтологией предметной области 245
5.3.1 Структура традиционной базы данных стандартных и типовых элементов технологических аппаратов 246
5.3.2 Структура базы данных стандартных и типовых элементов технологических аппаратов с онтологией предметной области 249
5.3.3 Обработка онтологии 253
5.4 Организация диалога конечных пользователей с системой информационной поддержки принятия решений, построенной на основе реляционной базы данных 257
5.4.1 Организация диалога в базах данных с плоскими таблицами. 258
5.4.2 Организация диалога в базах данных типа объект – атрибут – значение атрибута 264
Заключение к разделу 5 267
6 Практическое применение методологии создания системы информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов 270
6.1 Система информационной поддержки принятия решений при разработке технологических аппаратов многоассортиментных химических производств 270
6.1.1. Структура системы 271
6.1.2 Виртуальный кабинет «Конструирование технологического оборудования» 276
6.1.3 Модуль прочностных расчетов 278
6.1.4 База применяемости и свойств сталей 282
6.1.5 База типоразмеров элементов технологического оборудования 284
6.1.6 Интерфейс пользователя для доступа к базе элементов технологического оборудования 288
6.1.7 Каталоги типовых технологических аппаратов 289
6.1.8 Геометрические 3D-модели типовых элементов технологических аппаратов 291
6.2 Система информационной поддержки принятия решений при управлении подготовкой производства машиностроительного предприятия 295
Заключение к разделу 6 304
Заключение 305
Список сокращений и условных обозначений 307
Список литературы 308
Приложение А (справочное). Примеры элементов информационной модели для задачи разработки емкостных аппаратов 347
А.1 Условия выбора элементов емкостных аппаратов в виде формализованных правил 347
А.1.1 Таксономия терминов, используемых при выборе элементов аппаратов 347
А.1.2 Правила для определения структуры аппарата 353
А.2 Примеры определения размеров элементов аппарата 364
А.3 Примеры определения базовых геометрических элементов и позиционирования элементов аппарата 368
Приложение Б (справочное). Элементы единого информационного пространства системы информационной поддержки принятия решений при подготовке производства АО «Завод Тамбовполимермаш» 374
Б.1 Список таблиц 374
Б.2 Диаграммы базы данных 377
Приложение В (справочное). Алгоритм составления дерева изделий для спецификаций с взаимозаменяемыми элементами 384
Приложение Г (справочное). Примеры параметрических 3D-моделей типовых элементов технологических аппаратов 389
Приложение Д (справочное). Копии свидетельств о регистрации программ для ЭВМ 413
Приложение Е (справочное). Копии актов внедрения и использования результатов работы 424
