Наведено загальну характеристику технологічної системи як об'єкта дослідження та проектування, а також показники її ефективності. Описано низку моделей, що розкривають зв'язок показників ефективності з технологічними та конструктивними характеристиками технологічних систем. Розглянуто експериментальні методи дослідження технологічних систем для побудови математичних моделей. Особливу увагу приділено основам параметричної та структурної оптимізації, а також методам пошуку оптимальних рішень проектування технологічних процесів і машин.

Висвітлено питання автоматизації виробничих процесів, описано методику створення сучасних автоматизованих технологічних комплексів пакувального виробництва. Розкрито особливості побудови автоматичного технологічного обладнання та систем керування. Викладено методику аналізу автоматизованого виробництва, визначення продуктивності та надійності автоматичного обладнання, а також основи оптимізаційного синтезу компонувальних схем технологічних комплексів.

Освещены вопросы автоматизации производственных процессов, описана методика создания современных автоматизированных технологических комплексов упаковочного производства. Раскрыты особенности построения автоматического технологического оборудования и систем управления. Изложены методика анализа автоматизированного производства, определения продуктивности и надежности автоматического оборудования, а также основы оптимизационного синтеза компоновочных схем технологических комплексов.

Висвітлено основні принципи побудови системи автоматизованого проектування технологічних машин (САПР-ТМ) за допомоги системи твердотільного моделювання технічних об'єктів ProEngineer WF. Охарактеризовано методи побудови та проектні операції синтезу електронних моделей елементів пакувального обладнання. Запропоновано методику створення на основі електронних моделей робочих креслень для подальшого виготовлення й експлуатації технологічних ліній пакування.

Освещены основные принципы построения системы автоматизированного проектирования технологических машин (САПР-ТМ) при помощи системы твердотельного моделирования технических объектов ProEngineer WF. Охарактеризованы методы построения и проектные операции синтеза электронных моделей элементов упаковочного оборудвания. Предложена методика создания на основе электронных моделей рабочих чертежей для дальнейшего изготовления и эксплуатации технологических линий упаковки.

Отмечено, что повышение требований к упаковочному процессу привело к повышению сложности конструкций упаковочных машин. В них увеличилось количество функциональных механизмов. В связи с этим большое значение приобретают системы управления. Приведена структура систем управления упаковочными машинами, дана классификация систем управления по виду алгоритма управления и типам устройства управления. Приведены результаты сравнения характеристик систем управления различных типов.

Зазначено, що пакувальні автомати з пристроями для зварювання полімерних плівок з кожним роком набувають в пакувальному виробництві все більшого поширення - за рахунок зростання обсягів використання м'якої полімерної упаковки для пакування готової продукції. Результатами хронометражу роботи пристроїв автомата АО-111 установлено їх типові відмови. На підставі математичного моделювання інтенсивності відмов окремих пристроїв і результатів спостережень встановлено, що значення загального коефіцієнта готовності дорівнює 0,85 і залежить від кількості зварних механізмів. Таким чином, у ході створення нових пакувальних машин з плівкозварювальними пристроями важливою є проблема вивчення, моделювання й оптимізації конструкції пристроїв зварювання плівок.

Відзначено, що для скорочення тривалості проектування і зменшення вартості систем керування доцільно розробити узагальнений алгоритм і програму керування пакувальними машинами певного типу. Такий підхід забезпечує врахування типових ознак і особливостей під час проектування систем керування пакувальною машиною, що дасть змогу багаторазово використовувати типові рішення, підлаштовуючи їх конкретне конструктивне виконання машини. Алгоритм функціонування пакувальної машини побудовано за допомогою мереж Петрі. Запропонований підхід до моделювання процесу функціонування можна використати для експрес-розробки типових алгоритмів і програм керування, придатних для реалізації на типових контролерах.

Зазначено, що на сьогодні ринок проявляє тенденцію до зростання багатономенклатурності пакованої продукції. Пакувальне обладнання (ПО), що відповідає цій тенденції, повинно мати підвищену універсальність. Основною проблемою, що виникає при автоматизації багатономенклатурного серійного виробництва, є зростання втрат, часу на багаторазове переналагодження обладнання. Тому виникає проблема забезпечення раціонального використання ПО шляхом зменшення втрат на його переналагодження. Проблему багатономенклатурного пакувального виробництва вирішує його гнучка автоматизація, однією з основних характеристик якої є гнучкість ПО. Наведено аналіз характеристик гнучкості ПО та структур гнучкого виробництва.

Зазначено, що одним із напрямків розвитку сучасного пакувального обладнання (ПО) є зростання його універсальності. Застосування сучасних методів функціонально-модульного створення ПО дозволяє підвищити універсальність і гнучкість пакувальних комплексів за допомогою структурно-варіативного методу. Наведено приклади застосування модульного принципу побудови пакувальних машин із підвищеним коефіцієнтом універсальності.

Використання модульного принципу побудови пакувальних машин різних за функціональним призначенням дозволяє не тільки спростити процес проектування обладнання, але і оцінити їх якість і визначити напрями подальшого вдосконалення. Наведено систему оцінки якості пакувальних машин, яка характеризує як їх експлуатаційні характеристики, так і компонувальну схему. Така система оцінювання дозволяє користувачеві достатньо швидко порівняти конструкції конкуруючих машин та вибрати кращу.

Зазначено, що застосування в сучасних пакувальних машинах мікроконтролерних систем (МКС) керування створює можливості реалізації складних алгоритмів їх роботи. Поряд із цим розробка МКС керування є складним процесом. Наведено методику покрокового проектування програмного забезпечення МКС.

Наведено приклад модернізації системи керування (СК) пакувальної машини МБ-АУБ, призначеної для пакування пачок масла у ящики з гофрованого картону. За основу методики проектування СК прийнято покроковий метод. Дана методика проектування базується на використанні мови Grafcet.

Створення і широке впровадження в виробництво систем автоматизованого проектування технологічних машин грунтується на створенні віртуального комп'ютерного прообразу, прототипу майбутньої технологічної машини. Наведено розроблену систему віртуального проектування пакувального обладнання, яка являє собою комплекс взаємопов'язаних комп'ютерних моделей, методик проектування і випробовування пакувальних машин та ліній.

Наведено алгоритм и програму оцінки конкурентності пакувального обладнання. Відносне оцінювання конкурентності за допомогою нормованих показників дозволяє порівнювати дві машини за будь-якою обмеженою кількістю показників.

Інтегровано всі показники, за допомогою яких можна оцінити індекс конкурентності пакувального обладнання. На підставі результатів досліджень розроблено методику оцінювання характеристик пакувальних машин, що дозволить споживачам швидко оцінити їх конкурентоздатність.

Висвітлено основні принципи проектування технологічного устаткування на основі системного підходу та показано роль основних і допоміжних інформаційних технологій. Подано основні види інформаційних проектних операцій та процедур, їх характеристику та математичний апарат їх застосування. Показано особливості функціонально-модульної будови технологічного устаткування як об'єкта проектування. Наведено технологічні принципи їх побудови та критерії оцінювання їх характеристик. Визначено особливості застосування інформаційних технологій до проектування технологічного устаткування. Викладено системні моделі виробу, фізичний процес і структуру технологічного устаткування, а також показано їх взаємозв'язок під час пошуку оптимальних технологічних рішень, наведено приклади оптимізації компонувань технологічного устаткування. Описано застосування допоміжних інформаційних технологій та системи 3-D моделювання для подання результатів проектування й опису одержаних рішень.

Розглянуто інформаційний підхід до проектування технологічних машин із функціонально-модульною структурою. Показано, що його основою є поєднання методів комбінаторного синтезу та структурної оптимізації.

Описано основні принципи побудови системи автоматизованого функціонально-модульного проектування пакувальних машин. Показано особливості функціонально-модульної будови технологічного устаткування як об'єкта проектування. Наведено технологічні принципи їх побудови та критерії оцінювання їх характеристик, типові функціональні пристрої пакувальних машин. Висвітлено особливості формалізації опису та моделювання структури пакувальних машин. Увагу приділено опису послідовності процедур оптимізаційного синтезу функціонально-модульної структури технологічного устаткування, а також показано їх взаємозв'язок під час пошуку оптимальних технологічних рішень, наведено приклади оптимізації компонувань машин для пакування сипких продуктів.

Описано інтегральний критерій для оптимізації структури автоматизованої лінії пакування з використанням симплекс-методу.

Розглянуто багатокритеріальні методи оптимізації пакувальних автоматів для упаковки ламкої продукції.

Розроблено програму на базі методу пошуку Парето-ефективних рішень, що значно скорочує часові затрати проектувальника на пошук найкращого структурного виконання пакувального автомата.