лекция Додонов част 2, страница 4

В области информационно-измерительных систем (ИИС):

контроль точности и диагностика оборудования;

контроль состояния режущего инструмент»;

контроль технологического процесса;

контроль качества изделия и адаптивное управление оборудованием.

В области экономики и организации:

разработка критериев оптимизации организационно - производственной структуры предприятия, экономическое обоснование области применения ГПС, создание методики предпроектных исследований;

разработка системы оптимизации структуры и функционирования ГПС (с использованием имитационных моделей);

организационно - экономические вопросы использования промышленных роботов в ГПС;

исследование организационно - экономических факторов повышения эффективности инструментообслуживания ГПС;

организация оперативного управления ГПС в условиях «безлюдной» технологии;

организационно-экономические вопросы разработки САПР оборудования для ГПС.

В соответствии с принятым делением проектирование ГАП (ГПС) укрупннно можно представить в виде последовательности выполнения этапов (рис. 2.2). Проектирование ГПС - сложный процесс, требующий глубоких научных изысканий, но без выполнения этой работы невозможно перейти к созданию качественной и всеобъемлющей системы САПР ГПС.

Действие каждой подсистемы целеобусловлено и оно направлено на достижение основной (главной) цели - реализации технологического процесса изготовления изделия. Поэтому функционирование всех подсистем

синхронизируется технологическим процессом. Отсюда первостепенная задача исследований - описание технологической подсистемы и выбор основного оборудования, реализующего ее.

Проектирование технологического процесса производится в несколько стадий. Укрупненно их можно представить следующим образом.

Проектирование «элементарной» технологии заключается в представлении деталей совокупностью типовых элементов различных форм (например, отверстие гладкое, ступенчатое, резьбовое, конусное и т. п.) и в назначении на каждый типовой элемент «элементарного» маршрута, т. е. последовательности переходов (видов обработки, планов обработки).

Списки элементарных маршрутов являются исходным материалом для группирования детале-переходов по конструктивно - технологическим признакам.

Структура производства по технологическим функциональным зависимостям может включать в себя элементы разных видов производства. Поэтому на этапе предпроектных исследований также необходимо сформировать модели видов производства и критерии оптимальности. Под видом производства понимается тип применяемого оборудования и организационные формы. Далее следует отображение «элементарной» технологии на разные типы оборудования, компоновки операций, расписание работы оборудования (если это необходимо), выбор видов производства для различных групп детале-переходов.

Таким образом, на этапе предпроектных исследований определяются технологические требования к участкам

ГПС и устанавливаются связи между отдельными производственными подразделениями (отдельными производствами) предприятия.

Определение состава и структуры ГПС подразумевает необходимость формирования и анализ моделей ее элементов: станков, накопителей, транспорта, склада. Эти модели должны содержать набор формальных параметров, необходимый для адекватного описания соответствующих технологических функций, т. е. модель должна описывать возможности элемента. Например, станок можно характеризовать размером палеты, числом координат, точностью обработки, объемом инструментального магазина и т. п. Модели отдельных элементов и модель возможных взаимодействий между ними дает общую модель сложной системы, которой является ГПС.

Здесь можно представить структурные и динамические модели.

Структурная модель ГПС по составу основного и вспомогательного технологического оборудования позволяет определить критерии (или систему критериев) оптимальности функционирования, построить групповую технологию обработки и систему управления (календарного планирования). Задача может ставиться таким образом. Имеется некоторое множество партий деталей и некоторое множество маршрутов обработки каждой детали. Необходимо найти такую последовательность обработки партий (деталей) и маршрутов обработки каждой детали, чтобы заданное множество деталей пропустить через ГПС за минимальное время.

Определенный интерес представляет задача оптимального управления ГПС, решаемая на основе ее динамической модели. В результате выхода какого-либо станка из строя либо поступления внеочередной «срочной» детали расписание нарушается. Необходимо оптимальным образом скомпенсировать возникшее возмущение, перепланировать работу ГПС.

Используя комбинаторные методы; можно перечислить. все возможные структуры ГПС, а наложив определенные ограничения, получить и допустимые структуры ГПС. Введение критерия оптимальности позволяет упорядочить полученные структуры и выбрать наилучшую. Следует отметить, что выбор структуры, состава основного и вспомогательного технологического оборудования осуществляется на этапе технического предложения или эскизного проектирования.

Система инструментообеспечения, связанная с групповой технологией, выполняет следующие функции: настройка инструмента на заданную точность, комплектование инструмента на обработку группы деталей, контроль состояния и диагностика инструмента в процессе его эксплуатации.

Проектирование информационно-измерительной системы ГПС осуществляется с учетом структуры ГПС и протекающих в ней технологических процессов.

Задачами этой системы являются: контроль точности и диагностика оборудования, контроль состояния режущего инструмента, контроль технологического процесса, контроль качества изделия и адаптивное управление оборудованием ГПС.

Гибкая система (ГПС), являясь комплексом программно управляемых объектов, очевидно, должна находиться под управлением распределенной операционной системы. При этом важнейшими задачами являются: выбор управляющих вычислительных средств, создание локальной сети программного обеспечения и генерация его при заданной конфигурации ГПС.

Разработка технологического процесса и выбор структуры станочной системы.

Разработка технологического процесса изготовления деталей.

Разработка технологического процесса изготовления деталей – это сложная комплексная задача. Требуется найти оптимальный для данных производственных условий вариант перехода от полуфабриката (заготовки) к готовой детали, отвечающей всем требованиям ее служебного назначения.

Разработка технологического процесса сводится к выбору его структуры (определение метода получения заготовки, технологических баз и последовательной обработки поверхностей детали, состава технологического оборудования и др.) и параметров (режима обработки, рабочих настроечных размеров, периодов стойкости инструмента и др.).

Порядок разработки технологического процесса обычно разбивается на ряд этапов:

-выбор метода получения заготовки с учетом чертежа детали, материала, годовой программы выпуска;

-установление параметров точности каждой поверхности;

-выбор последовательности обработки поверхностей детали, возможность их одновременной обработки, выбор технологических баз и т.д.

-уточнение количества обработок каждой поверхности;

-выяснение возможности получения требуемого уточнения размера заготовки при обработке либо в один проход, либо в несколько проходов.

Основные положения выбора состава технологического оборудования.

Характер и состав технологического оборудования во многом определяются типом производства. Тип производства является классификационной категорией и зависит от номенклатуры, регулярности, стабильности и объема выпуска изделий. Различают три основных типа производства: единичное, серийное и массовое.

Для определения типа производства обычно пользуются коэффициентом закрепления операций

где - число различных технологических операций, выполненных или подлежащих выполнению на участке, линии или в цехе в течение месяца; М- число рабочих мест соответственно участка, линии или цеха.

Рекомендуются следующие значения коэффициентов закрепления операций в зависимости от типа производства: для единичного производства >40; для мелкосерийного производства для среднесерийного производства для крупносерийного производства для массового производства 1.

Таким образом, тип производства с технологической точки зрения характеризуется средним числом операций, выполняемых на одном рабочем месте, а это, в свою очередь, определяет степень специализации и особенности применяемого оборудования.

На начальных этапах проектирования тип производства можно ориентировочно определить в зависимости от программы выпуска и массы изготовляемых деталей по данным, приведенным в табл. 4.3. Далее по мере выполнения технологических разработок данные о типе производства уточняют.

4.3. Ориентировочные данные для предварительного определения типа производства

Основным критерием при выборе состава оборудования являются минимальные приведенные затраты З на годовой выпуск; З=С+ К, где С - себестоимость годового выпуска; =0,15 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений; К - капитальные вложения, рассчитанные на годовой объем продукции, которые включают стоимость оборудования, инструмента, зданий, затраты на незавершенное производство и т.д.

Определение трудоемкости и станкоемкости обработки. Трудоемкостью изделия называют время, затраченное на его изготовление и выраженное в человеко-часах ( ). Определяют трудоемкость по нормативам, отражающим применение в производстве современных методов и средств. Расчетная трудоемкость включает в себя все нормативное по технологическому процессу время обработки на станках и при ручных операциях.

При расчете количества оборудования необходимо иметь данные о станкоемкости изделия, т.е. о времени, затраченном на изготовление изделия и выраженном в станко-часах работы оборудования( ).

Допустимые значения коэффициентов загрузки ( ) и использования оборудования ( ).

Пример. Определить число станков для операций токарной обработки и зубофрезерования поточной линии обработки зубчатого колеса. Такт линии мин; мин; мин. Обработка выполняется на одношпиндельных полуавтоматах.

Число станков для токарной операции , следовательно, расчетное число , коэффициент загрузки что не превышает максимально допустимого значения. Поэтому Число станков для зубофрезерования ; следовательно, расчетное число зубофрезерных станков , коэффициент загрузки что превышает максимально допустимое значение. В этом случае принятое число станков