5 / 13
Применение ориентированных гиперграфов ограничений при проектировании…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 5 2016
5
В частности, рассмотренный выше пример ограничений
D
4–6–2
представлен на гиперграфе следующим образом: от деталей
4
и
6
связи (сплошные линии) через ограничение
D
направлены на де-
таль
2
(штриховая линия). Другой рассмотренный пример ограниче-
ний
J
5–7–4.
Следующим этапом после формирования гиперграфа ограниче-
ний является генерация вариантов последовательностей сборки. При
числе деталей 7 (для упрощенной конструкции летательного аппара-
та F1) число вариантов последовательностей сборки составляет 5 040.
Понятно, что многие из них не реализуемы, и предлагаемый метод на
основе гиперграфа ограничений позволяет отбросить лишние невоз-
можные варианты, предоставляя разработчику технологии выбор из
небольшого множества.
Алгоритм метода.
Алгоритм (рис. 3) метода генерации преду-
сматривает работу с пятью базами данных: деталей, ограничений, ва-
риантов маршрутов размерностью
i
, вариантов маршрутов размерно-
стью
i
+ 1, маршрутов окончательная. База данных деталей формиру-
ется по сборочному чертежу в соответствии со спецификацией
изделия. База данных ограничений содержит набор ограничений,
накладываемых на технологию сборки (см. рис. 2, табл. 1). Базы дан-
ных вариантов маршрутов размерностью
i
и размерностью
i
+ 1 ис-
пользуются для хранения текущих промежуточных вариантов марш-
рутов. База данных маршрутов окончательная содержит полный
набор вариантов маршрутов, соответствующих ограничений и набор,
содержащий все детали.
Генерация вариантов происходит последовательно: от числа дета-
лей в сборке
i
= 1 до числа деталей в сборке
n
=
i
+ 1. Сначала созда-
ются маршруты размерностью 1 (под размерностью понимается число
деталей в маршруте), например, после первого шага будут сгенериро-
ваны маршруты сборки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7. Затем генерируются маршру-
ты размерностью 2 путем поочередного прибавления к текущему ва-
рианту маршрута деталей из соответствующей базы данных, напри-
мер, 1–2, 1–3, 1–4, …, 2–1, 2–3, 2–4, …, 3–1, 3–2, 3–4, … и т. д.
Начиная с размерности 3 (варианты 1–2–3, 1–2–4, 1–2–5 и т. д.) про-
водится проверка генерируемого маршрута на соответствие ограни-
чениям из базы данных ограничений. Те варианты маршрутов, кото-
рые не соответствуют ограничениям, удаляются и в дальнейшем не
будут использоваться для генерации на их основе маршрутов боль-
шей размерности. Такой подход позволяет значительно сократить
объем расчетов, поскольку будут сразу отсекаться целые ветви нере-
ализуемых маршрутов.