135802 (722643), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

которой реализация продукции запрещена. Обязательная сертификация в

большинстве стран (в том числе в нашей) включает в себя сертификацию

по показателям качества, характеризующим безопасность применения дан-

ной продукции, ее экологическую безвредность. Обязательная сертифика-

ция проводится специально уполномоченными на это (аккредитованными)

сертификационными центрами.

Добровольная сертификация проводится по желанию фирмы изготовите-

ля или потребителя продукции по любым показателям качества, интересую-

щим эти фирмы, сертификационным центром, которому они доверяют. Напри-

мер, самый известный в мире сертификационный центр - "Ллойд регистр"

никем не аккредитован, а его сертификаты в области судостроения приз-

наются всеми страховыми компаниями мира.

Сертификация продукции может проводиться по нескольким схемам:

1. Сертификация партии продукции - проверяется в соответствии с

нормативно-техническим документом партия продукции и именно на нее вы-

- 22 -

дается сертификат.

2. Сертификация продукции с проверкой (аттестацией, сертификаци-

ей) производства - проверяется в соответствии с нормативно-техническим

документом выпускаемая продукция, проверяется производство (технологи-

ческое оборудование, технологическая и организационно-распорядительная

документация, система контроля качества), выдается сертификат на дан-

ную продукцию на срок от 1 до 3 лет, периодически сертификационным

центром проводятся проверки качества выпускаемой продукции и состояния

производства.

3. Сертификация продукции с сертификацией системы качества на

предприятии - проверяется система качества, действующая на предприя-

тии, производство и выпускаемая продукция, выдается сертификат на сис-

тему качества и всю продукцию предприятия на срок от 1 до 3 лет, пери-

одически сертификационным центром проводятся проверки качества выпус-

каемой продукции и действия системы качества.

1.5. Типы производств и технологических процессов.

Состав типового технологического процесса РЭА.

Производственный процесс - совокупность всех действий людей, ору-

дий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления

или ремонта выпускаемых изделий РЭА, т.е. изготовление, сборка, конт-

роль качества, хранение и перемещение деталей, полуфабрикатов и сбо-

рочных единиц на всех стадиях изготовления; организация снабжения и

обслуживания рабочих мест, участков и цехов, управление всеми звеньями

производства, а также комплекс мероприятий по технологической подго-

товке производства.

Технологический процесс (ГОСТ 3.1109) - часть производственного

процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или)

определению состояния предмета труда. Технологические процессы строят

по основным методам их выполнения (процессы литья, механической и тер-

мической обработки, покрытий, сборки, монтажа и контроля РЭА) и разде-

ляют на операции.

Технологическая операция (ГОСТ 3.1109. Термины и определения. Ос-

новные понятия) - законченная часть технологического процесса, выпол-

няемая непрерывно на одном рабочем месте (над одним или несколькими

одновременно изготовляемыми или собираемыми изделиями одним или нес-

колькими рабочими). Технологическая операция является основной едини-

цей производственного планирования и учета. На основе операций оцени-

вается трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы вре-

мени и расценки, определяется требуемое количество рабочих, оборудова-

ния, приспособлений и инструментов, себестоимость изготовления (сбор-

ки); ведется календарное планирование и осуществляется контроль ка-

чества и сроков выполнения работ.

В условиях автоматизированного производства под операцией следует

понимать законченную часть технологического процесса, выполняемую неп-

рерывно на автоматической линии, которая состоит из нескольких единиц

технологического оборудования, связанных автоматически действующими

транспортно-загрузочными устройствами.

Кроме технологических операций в технологический процесс входят

ряд необходимых вспомогательных операций (транспортных, контрольных,

маркировочных и т.п.).

Операция, в свою очередь состоит из технологических переходов,

установов, позиций (ГОСТ 3.1109). Технологический переход - закончен-

ная часть технологической операции, выполняемая одними и теми же

средствами технологического оснащения при постоянном технологическом

режиме и установке. Установ - часть технологической операции, выполня-

емая при неизменном закреплении обрабатываемой заготовки или собирае-

- 23 -

мой сборочной единицы. Позиция - фиксированное положение, занимаемое

неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сбо-

рочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента.

Тип производственного процесса обусловлен типом производства. Тип

производства характеризуется коэффициентом закрепления операций за од-

ним рабочим местом К=О/Р (1), где О - количество различных операций,

выполняемых на данном производстве; Р - количество рабочих мест для

выполнения различных операций на данном производстве. Значение коэффи-

циента К (коэффициент серийности) принимается для планового периода (1

месяц) следующих типов производств:

- массового К=1;

- крупносерийного 1<К<10;

- среднесерийного 10<К<20;

- мелкосерийного 20<К<40;

- К единичного производства не регламентируется и определяется

специализацией рабочих мест или загруженностью рабочих мест одной и

той же работой.

Массовое производство характеризуется узкой специализацией рабо-

чих мест, за каждым из которых закреплено выполнение только одной опе-

рации. При массовом производстве изготовление одних и тех же изделий

ведется непрерывно в большом количестве и в течение значительного про-

межутка времени. Особенности массового производства:

- размещение рабочих мест непосредственно одно за другим по ходу

ТП;

- непрерывная механизированная передача объекта обработки (сбор-

ки) без межоперационного складирования;

- синхронизация (согласовывание по длительности) операций;

- широкое применение специализированных станков, приспособлений,

технологической оснастки;

- автоматизация оборудования;

- использование неквалифицированной рабочей силы;

- минимальная себестоимость и срок изготовления.

Серийное производство характеризуется широкой специализацией ра-

бочих мест и изготовлением различных изделий партиями, регулярно пов-

торяющимися через определенные промежутки времени. За каждым рабочим

местом закреплено несколько операций, выполняемых периодически. При

крупносерийном производстве изделия изготавливаются большими партиями

и без переналадки технологического оборудования в течение нескольких

десятков смен. Период времени между переналадками оборудования при

среднесерийном производстве составляет несколько рабочих смен, а при

мелкосерийном - соизмерим с временем одной рабочей смены. Кроме того,

подтипы серийного производства отличаются степенью автоматизации и

специализации применяемого оборудования и приспособлений, отработан-

ностью режимов выполнения операций, подробностью разработки ТП и др.

Единичное производство характеризуется универсальностью рабочих

мест, за которыми нет закрепления операций. Изделия производятся в не-

больших количествах и их изготовление может повторяться через неопре-

деленное время. Особенности единичного производства:

- применение универсального оборудования и приспособлений, норма-

лизованного рабочего инструмента и универсального измерительного инс-

трумента;

- расположение оборудования группами по типам станков;

- высокая квалификация рабочих;

- малая степень подробности разработки ТП;

- высокая степень концентрации ТП.

Технологические процессы в соответствии с ГОСТ 3.1109 подразделя-

ются на:

- единичный ТП - ТП изготовления или ремонта изделия одного наи-

- 24 -

менования, типоразмера и исполнения независимо от типа производства;

- типовой ТП - ТП изготовления группы изделий с общими конструк-

тивными и технологическими признаками;

- групповой ТП - ТП изготовления группы изделий с разными, но

конструктивно общими признаками.

Состав типового технологического процесса изготовления РЭА вклю-

чает в себя:

- входной контроль ТП;

- технологическая тренировка комплектующих ЭРЭ;

- сборка;

- электрический монтаж;

- технический контроль монтажа и сборки;

- защита изделия от влияния внешних воздействий;

- технологическая тренировка изделия;

- регулировка;

- испытания изделия;

- выходной контроль.

Для традиционной технологии характерно:

1. При массовом и крупносерийном производстве:

- единичные ТП с детальной проработкой;

- высокая степень специализации (дифференцирование ТП);

- полная синхронизация операций;

- поточные методы организации труда;

- однопредметные автоматические линии на базе специальных и агре-

гатных станков, которые расположены в направлении выполнения ТП;

- транспортная связь между ними с жестким ритмом (например, с по-

мощью конвейеров);

- высокая степень автоматизации;

- высокая производительность труда;

- низкая универсальность;

- отсутствие гибкости (возможности автоматизированной переналадки

на выпуск новых изделий);

2. При серийном производстве:

- групповые и типовые ТП с неполной детальной проработкой;

- средняя степень специализации;

- синхронизация операций;

- поточный метод организации труда;

- многопредметные автоматизированные или механизированные поточ-

ные линии на базе агрегатного или универсального оборудования с ЧПУ и

механизированных рабочих мест;

- низкий уровень автоматизации;

- высокая универсальность;

- низкая гибкость;

- повышенная квалификация операторов;

3. При мелкосерийном производстве:

- групповые, единичные технологические процессы ТП без детальной

проработки;

- низкий уровень специализации;

- укрупнение операций (интегрирование);

- требование синхронизации необязательно;

- применяют непоточные (позиционные) методы организации труда;

- универсальное оборудование, в т.ч. с ЧПУ, много неавтоматизиро-

ванных операций;

- высокая универсальность, низкая гибкость;

- операторы высокой квалификации.

1.6. Структура и характеристики технологических систем.

- 25 -

Технологический процесс является сложной динамической системой, в

которой в единый комплекс объединены оборудование, средства контроля и

управления, вспомогательные и транспортные средства, обрабатывающие

инструменты или среды, находящиеся в постоянном движении или измене-

нии, объекты производства и люди, осуществляющие процесс и управляющие

ими. Эта сложная динамическая система и есть технологическая система

(ТС).

Специализация производства приводит к тому, что части ТС обособ-

ляются в виде отдельных участков, цехов, предприятий, отраслей. В ТС

предприятия выделяются следующие функциональные подсистемы:

- технико-экономических показателей;

- технологической подготовки производства;

- материально-технического снабжения;

- оперативно-календарного планирования и управления основным и

вспомогательным производством;

- сбыта готовой продукции;

- кадров;

- финансов;

- бухгалтерского учета и статотчетности.

Таким образом, под сложной системой, которой является технологи-

ческая система, будем понимать объект, предназначенный для выполнения

заданных функций, который может быть расчленен на элементы, каждый из

которых также выполняет определенные функции и находится во взаимо-

действии с другими элементами системы.

Элемент системы характеризуется следующими признаками:

1. Выделяется в зависимости от поставленной задачи и может быть

достаточно сложным;

2. При исследовании надежности системы элемент не расчленяется и

показатели безотказности и долговечности относятся к элементу в целом;

3. Возможно восстановление работоспособности элемента независимо

от других частей и элементов системы.

С позиций надежности могут быть следующие структуры сложных сис-

тем:

1. Расчлененные, у которых надежность отдельных элементов может

быть заранее определена, т.к. отказ можно рассматривать как независи-

мое событие;

2. Связанные, у которых отказ элементов является зависимым собы-

тием;

3. Комбинированные, состоящие из подсистем со связанной структу-

рой и с независимым формированием показателей надежности для каждой из

подсистем.

В основу деления систем на уровни иерархии, как правило, берется

организационный признак, который позволяет отображать фактическую

иерархию между элементами ТС. В качестве признака при построении ие-

рархической структуры используется избранный метод управления: регули-

рование, обучение, адаптация, самоорганизация.

1.7. Основные характеристики и показатели качества РЭА.

Оценка технологичности конструкции

РЭА, как технологическая система характеризуется:

- эффективностью;

- качеством;

- надежностью;

- точностью;

- безотказностью;

- ремонтопригодностью;

- сохраняемостью;

- 26 -

- долговечностью;

- технологичностью конструкции.

ЭФФЕКТИВНОСТЬ - способность системы функционировать во всем диа-

пазоне возможных изменений режимов и установленных предельных значений

изменения ее выходных параметров. Ее оценивают по 4 группам показате-

лей:

- технологическим (например, количество продукции в единицу вре-

мени);

- организационным (например, трудовые затраты);

- экономическим (экономические результаты деятельности, например,

прибыль);

- комплексным (одновременно по нескольким показателям).

КАЧЕСТВО - совокупность свойств, обуславливающих способность сис-

темы отвечать определенным требованиям в соответствии с назначением

системы. Основными показателями качества изготовленных изделий являют-

ся точность сформированных физико-химических свойств, выполненных раз-

меров и формы элементов и деталей, надежность изделий.

НАДЕЖНОСТЬ - свойство системы выполнять заданные функции, сохра-

няя эксплуатационные показатели в допустимых пределах в течение требу-

емого промежутка времени. Надежность характеризуется безотказностью,

ремонтопригодностью, сохраняемостью и долговечностью. Количественные

характеристики этих показателей носят вероятностный характер.

ТОЧНОСТЬ - это степень приближения действительных значений пара-

метров, формируемых при изготовлении детали, к их заданному значению.

Она обеспечивается выбором методов обработки, построением технологи-

ческого процесса.

БЕЗОТКАЗНОСТЬ - свойство изделия сохранять работоспособность в

течение некоторого времени без вынужденных перерывов.

РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ - свойство изделия, характеризующее его

приспособленность к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и

неисправностей путем проведения техобслуживания и ремонта.

СОХРАНЯЕМОСТЬ - свойство изделия сохранять обусловленные эксплуа-

тационные показатели в течение и после заданного срока хранения и

транспортирования.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ - свойство изделия длительно сохранять рабо-

тоспособность в определенных режимах эксплуатации до разрушения или

другого предельного состояния. Долговечность количественно оценивается

техническим ресурсом.

ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ - это взаимосвязанное решение

конструкторских и технологических задач на стадиях проектирования,

конструирования, ТПП, изготовления, испытания опытных образцов, пере-

дачи изделия в серийное производство и эксплуатацию, направленных на

повышение производительности труда, достижение оптимальных трудовых и

материальных затрат, сокращение времени на производство, техническое

обслуживание и ремонт изделия.

Технологичность имеет качественные и количественные показатели.

Качественные показатели используют на ранних этапах конструирования и

конструкторско-технологической отработки конструкторской документации

(КД), когда количественная оценка технологичности затруднена. Коли-

чественная оценка технологичности конструкции включает:

1. Базовые (исходные) значения показателей технологичности конс-

трукции, являющиеся предельными нормативами технологичности, обяза-

тельными при разработке РЭА;

2. Значения показателей технологичности, достигнутые при разра-

ботке изделия;

3. Показатели уровня технологичности конструкции.

Базовые значения указываются в ТЗ на разработку, а по отдельным

видам РЭА (номенклатура устанавливается по отраслям) в ОСТ.

- 27 -

В соответствии с ГОСТ 14.201 "Общие правила обеспечения техноло-

гичности конструкции изделия" основными количественными показателями

технологичности конструкции являются следующие:

1. Трудоемкость изготовления изделия, которая является суммой

трудоемкостей изготовления всех сборочных единиц плюс трудоемкость

сборки;

2. Удельная материалоемкость изделия (удельная металлоемкость,

удельная энергоемкость и пр.), т.е. затраты материалов и энергии на

выпуск единицы продукции;

3. Технологическая себестоимость изделия, т.е. себестоимость из-

готовления единицы продукции, включающая затраты на материалы, зарпла-

ту производственных рабочих и цеховые расходы;

4. Средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания

(ремонта) данного вида;

5. Средняя оперативная стоимость технического обслуживания (ре-

монта) данного вида;

6. Средняя оперативная продолжительность технического обслужива-

ния (ремонта) данного вида;

7. Удельная трудоемкость изготовления изделия;

8. Трудоемкость монтажа;

9. Коэффициент применяемости материала;

10. Коэффициент унификации конструктивных элементов;

11. Коэффициент сборности.

Следует отметить, что те или иные перечисленные выше показатели

технологичности применяются в зависимости от вида изделия (деталь,

сборочная единица, комплекс, комплект). Так, например, показатель тру-

доемкости монтажа не используется при оценке технологичности детали и

комплекта.

В радиоэлектронной промышленности принято рассчитывать уровень

технологичности К 4ут 0 следующим образом: К 4ут 0=1-Т 4и 0/Т 4бп 0 (2), где Т 4и 0 - рас-

четная трудоемкость изделия, Т 4бп 0 - базовый показатель технологичности.

Уровень технологичности конструкции по себестоимости К 4ус 0 опреде-

ляется по формуле: К 4ус 0=1-С 4и 0/С 4би 0 (3), где С 4и 0 - рассчитанная технологи-

ческая себестоимость, С 4би 0 - базовый показатель трудоемкости изготовле-

ния. На предприятиях радиоэлектронного аппаратоприборостроения в соот-

ветствии с отраслевым стандартом используется комплексный показатель

технологичности К и комплексный показатель уровня технологичности

К 4утр 0: К= 7S 0(К 4i 0*Ф 4i 0)/ 7S 0Ф 4i 0 (4), где: К 4i 0 - расчетный базовый показатель тех-

нологичности конструкции, Ф 4i 0 - коэффициент базовой значимости базового

показателя, 1

последовательности показателей; N - число базовых показателей, опреде-

ляющих на данной стадии разработки изделия; К 4утр 0=Т 4и 0*К 4сл 0/(Т 4би 0*К 4снтр 0)

(5), где: Т 4и 0 - показатель трудоемкости изделия, К 4сл 0 - коэффициент

сложности по сравнению с аналогом, Т 4би 0 - базовый показатель изде-

лия-аналога; К 4снтр 0 - коэффициент снижения трудоемкости.

Отработка конструкции на технологичность осуществляется на всех

этапах разработки изделия и на каждой стадии принимается одно из реше-

ний:

1. Утвердить достигнутый уровень;

2. Довести до требуемого уровня на данной стадии разработки (до-

работка);

3. Довести до требуемого уровня на следующей стадии;

4. Корректировка показателя технологичности.

С целью ускорения получения оценок технологических конструкций,

повышения их качества и достоверности, указанные работы выполняются с

применением ЭВМ, путем организации в автоматизированной системе техно-

логической подготовки производства (АСТПП) соответствующих подсистем.

- 28 -

1.8. Стадии и этапы разработки РЭА.

В соответствии с ГОСТ 3.1102 " Стадии разработки и виды докумен-

тов" стадии разработки технологических документов, применяемых для

технологических процессов изготовления изделий, определяются в зависи-

мости от стадий использования конструкторской документации. Пример со-

ответствия стадий разработки и технологических документов приведен в

таблице 1.

Таблица 1

┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐

│Стадия разработки│Содержание работ, технологический документ │

├──────────────────┼─────────────────────────────────────────────────┤

│Предварительный │Разработка технологической документации,предназ- │

│проект │наченной для изготовления макета изделия и/или │

│ │его составляющих частей на основании конструктор-│

│ │ской документации, выполняемой на стадиях "Эскиз-│

│ │ный проект" (ЭП), "Технический проект" (ТП) │

│Разработка доку- │Разработка технологической документации для изго-│

│ментации │товления и испытания без применения литеры. │

│а) опытного образ-│Корректировка и разработка документации по резуль│

│ца (опытной пар- │татам предварительных испытаний опытного образца │

│тии) │с присвоением литеры О на основную конструкторс- │

│ │кую документацию, имеющую литеру О. Корректировка│

│ │и разработка технологических документов по резуль│

│ │татам изготовления и приемочных испытаний образца│

│ │и по результатам корректировки конструкторской до│

│ │кументации, имеющей литеру О1. И т.д. с литерой │

│ │О2. │

│б) серийное (массо│Разработка технологической документации, предназ-│

│вое) производство │наченной для изготовления и испытаний серийного │

│ │(массового) производства с присвоением литеры Б │

│ │на основную конструкторскую документацию, имеющую│

│ │ту же литеру. │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────┘

На стадии разработки конструкторской документации "Технический

проект" технологическая документация не разрабатывается.

Для разового изготовления или изготовления нескольких изделий в

единичном производстве присваивается литера "И".

При разработке документации на технологические процессы, выполня-

емые на стадиях "Предварительный проект", в случае опытного образца

документы следует выполнять в маршрутном или маршрутно-операционном

описании; в случае серийного производства - в операционном описании.

Документы, разрабатываемые на ТП, делятся на основные и вспомога-

тельные. Основные документы содержат сводную информацию, необходимую

для решения одной или комплекса инженерно-технических, планово-эконо-

мических и организационных задач. Эти документы полностью и однозначно

определяют технологический процесс (операции) изготовления или ремонта

изделия.

Вспомогательные документы применяются при разработке и внедрении

функциональных технологических процессов и операций (карта заказов на

проектирование технологической оснастки).

По своему назначению документы делятся на документы общего и спе-

циального назначения. Документы общего назначения - это документы,

применяемые в отдельности или в комплектах документов на технологичес-

кие процессы (операции) независимо от применения технологических мето-

дов изготовления или ремонта изделий, например, карта эскизов (графи-

ческий документ, содержащий эскизы, схемы, таблицы и предназначенный

для пояснения выполнения ТП, операций или переходов изготовления или

- 29 -

ремонта изделий, включая контроль и перемещения), технологическая инс-

трукция, титульный лист.

Документы специального назначения применяются при описании ТП и

операций в зависимости от типа и вида производства и применяемых тех-

нологических методов изготовления или ремонта. В качестве примера до-

кумента специального назначения можно рассмотреть маршрутную карту,

которая предназначена для маршрутного или маршрутно-операционного опи-

сания изготовления или ремонта изделия, включая контроль параметров по

всем операциям различных технологических методов с указанием данных об

оборудовании, технологической оснастке, материальных нормативах и тру-

довых затратах. К документам этого же вида относится и карта техноло-

гического процесса (КТП), предназначенная для операционного описания

ТП изготовления или ремонта изделия в технологической последователь-

ности по всем операциям одного вида формообразующей структуры, сборки

или ремонта с указанием переходов.

Основным технологическим документом является технологический рег-

ламент производства. Он бывает типовым (для всех предприятий, выпуска-

ющих данный вид продукции) и предприятия (конкретный регламент данного

предприятия). В любом случае он содержит (в случае типового регламента

все документы типовые):

- общие сведения о технологии производства данного вида продук-

ции;

- требования к сырьевым материалам, комплектующим изделиям, топ-

ливу и энергии;

- сведения о нормативно-технических документах, содержащих техни-

ческие требования к продукции;

- требования к технологическому оборудованию и системам автомати-

зации;

- требования к вспомогательным материалам и оборудованию;

- описание технологических режимов производства;

- маршрутную карту производства;

- карту контроля технологических процессов;

- технологические инструкции выполнения работ;

- правила охраны труда и техники безопасности;

- описание источников выделения вредных веществ и нормативы до-

пустимых выбросов;

- нормативы расхода топливо-энергетических и сырьевых материалов

и комплектующих изделий.

Остальные документы специального назначения только укажем:

- карта технологического процесса;

- технико-нормировочная карта;

- карта кодирования информации;

- карта наладки средств технологической оснастки;

- ведомость оборудования;

- ведомость материалов;

- ведомость специфицированного нормирования расхода материалов;

- ведомость нормирования расхода материалов;

- технологическая ведомость;

- ведомость применяемости;

- ведомость сборки изделия;

- ведомость операций (применяется совместно с МК и КТП);

- ведомость деталей сборочных единиц к типовому ТП для указания

состава деталей изготовления или ремонта по ТТП;

- ведомость деталей, изготавливаемых из отходов;

- ведомость дефектации;

- ведомость стержней;

- ведомость технологических документов;

- ведомость держателей подлинников.

- 30 -

1.9. Исходные данные для разработки технологии

производства РЭА.

Исходными данными и основными критериями для выбора структуры

технологической системы являются экономические показатели и технологи-

ческая оптимизация.

1. Выбор структуры ТС по экономическим показателям.

Структура ТС определяется требованиями эффективности функциониро-

вания. Все элементы вносят свой вклад в полную себестоимость изделия.

С позиций структуры ТС себестоимость изделия определяется:

- суммарной стоимостью работ по изготовлению, сборке и контролю

сборочных единиц различных уровней;

- суммарной стоимостью всех запасов по всем номенклатурам на

складах всех уровней, стоимостью хранения запасов (количество, аморти-

зация складов, обеспечение обслуживающего персонала, транспортировка).

Тогда суммарные затраты выражаются некоторой линейной функцией

С(М,L,K,S,P), где: М(n) - объем запасов по их видам 1...A, L(n) - ин-

тенсивность спроса на компоненты 1...B, S(n) - число наименований опе-

раций изготовления и сборки каждого вида изделий 1...C, К(n) - слож-

ность оборудования и оснастки по их видам 1...D, Р(n) - квалификация

специалистов 1...E.

При синтезе эффективной ТС необходимо обеспечить min С(M,L,K,S,P).

2. Технологическая оптимизация.

На величину технологической себестоимости годного изделия помимо

структуры ТП влияют:

- величины конструкторского допуска на первичные конструкционные

материалы, определяющие вероятность выхода годных изделий при той или

иной точности изготовления;

- вид и параметры распределения плотности вероятности показателя

качества изделия, также определяющие вероятность выхода годных изде-

лий;

- технологическая точность (точность изготовления), определяющая

затраты на производство изделия при заданной структуре ТП;

- вид и параметры распределения плотности вероятности показателя

качества.

Проблема минимизации технологической себестоимости годного изде-

лия должна рассматриваться как комплексная, ее решение включает в себя

взаимосвязанное рассмотрение системотехнических, схемотехнических,

конструкторских и технологических задач проектирования.

Таким образом, под технологической оптимизацией будем понимать

взаимосвязанный выбор схемотехнической (топологической) реализации из-

делия, номинальных значений его конструкционных параметров и техноло-

гической точности при заданных ограничениях по критерию минимальной

технологической себестоимости годного изделия. Технологическая оптими-

зация ведется на базе результатов параметрического синтеза устройства

и синтеза ТП. (Параметрический синтез характеризуется жесткой страте-

гией получения единственного квазиоптимального варианта ТС, где выяв-

ляются связи параметров системы с критериями качества, т.е. величина-

ми, однозначно связанными с качеством системы, которые образуют опти-

мизационную модель).

Объектом технологической оптимизации являются схемотехнические и

топологические решения устройства, при синтезе которых оптимально

удовлетворены требования обеспечения заданных эксплуатационных пара-

метров, найдены допустимые отклонения электрических и конструкционных

параметров от их номинальных значений и ТП их изготовления. При техно-

логической оптимизации необходимы:

- оценка вероятности выхода годных изделий, учитывающая, что оп-

- 31 -

тимизируется единая система с взаимно влияющими параметрами (условной

вероятностью);

- поиск такого сочетания конструкционных параметров, чтобы веро-

ятность выхода годных была максимальна.

Если решена первая задача, то на основе этого для решения второй

можно использовать стандартные методы оптимизации.

Основой алгоритма в этом случае является циклическое определение

соответствия всех электрических параметров полям допусков при случай-

ных выборах значений конструкционных параметров. Массив значений

конструкционных параметров формируется также, как в методе статисти-

ческих испытаний с использованием датчика случайных чисел при учете

корреляции между параметрами. Законы распределения конструкционных па-

раметров принимаются гауссовскими.

Для каждой реализации массива значений конструкционных параметров

последовательно рассчитываются значения электрических параметров и

сравниваются с допустимыми отклонениями. При несоответствии значения

параметра полю допуска расчет для данной реализации прекращается и

формируется следующая реализация. Та, при которой удовлетворены огра-

ничения на все электрические параметры, регистрируется, после чего

цикл повторяется для следующей реализации. Соотношение общего числа

реализаций и реализаций, удовлетворяющих всем наложенным ограничениям,

рассматривается как условная вероятность выхода годных.

При изменяемом ТП минимум технологической себестоимости годного

изделия достигается взаимосвязанным выбором номинальных значений его

конструкционных параметров, технологической точности и структуры ТП.

Выделим 3 наиболее общих случая:

1. Устойчивый и стабильный ТП целенаправленно изменяется по точ-

ности без изменения структуры за счет изменения точности операций;

2. ТП целенаправленно изменяется по структуре и точности, остава-

ясь устойчивым и стабильным;

3. ТП неустойчив за счет наличия систематических погрешностей и

подлежит периодической корректировке.

Для отыскания условий оптимума во всех трех случаях приемлемы

стандартные методы оптимизации. Для первых двух случаев задача оптими-

зации формулируется одинаково: Пусть Y - вектор номинальных значений

управляемых эксплуатационных параметров, s - вектор их средне-квадра-

тичных отклонений. Минимизируемой (целевой) функцией является техноло-

гическая себестоимость годного изделия, критерием оптимальности - ее

условный минимум minC 4t 0(Y,s) при выполнении ограничений: YcYP, YcYD;

scsP, где: YP - область работоспособности, YD - допустимая область, sP

- область реализуемых среднеквадратичных отклонений.

Для случая 3 в целевую функцию включается T 4k 0 - время до корректи-

ровки ТП, т.о. целевая функция имеет вид C 4t 0(Y,s,T 4k 0) при неизменном

критерии оптимальности - условном минимуме целевой функции в случае

выполнения помимо трех указанных и четвертого ограничения T 4тп 0>T 4k 0>0

(T 4тп 0 - время, в течение которого функционирует ТП). Выбор точности ТП

без изменения его структуры связан с выбором технологического оборудо-

вания по показателя точности, выбором точности поддержания режимов

технологических операций и методов обеспечения этой точности. В ре-

зультате точность ТП связана с величиной технологической себестоимости

и определяет вероятность выхода годных изделий. Таким образом целевая

функция имеет вид: C 4t 0=C 4t 0(s)/P 4y 0(Y,s) 76 0min (6), где: C 4t 0(s) - себестои-

мость изготовления партии изделий, P 4y 0(Y,s) - вероятность выхода годных

изделий.

В общем случае в процессе технологической оптимизации варьируется

точность выполнения отдельных операций в зависимости от выбора техно-

логического оборудования и методов обеспечения этой точности.

Все перечисленные выше изменения должны быть взаимосвязаны, т.е.

- 32 -

решение задачи в рамках автономных систем автоматизированного проекти-

рования конструкций (САПРК) и систем автоматизированного проектирова-

ния технологических процессов (САПРТП) не представляется возможным.

1.10. Основные принципы автоматизации производства.

В своем развитии автоматизация производства прошла несколько ста-

дий, которые сменяли друг друга. В то же время, они могут применяться

одновременно и применяются сейчас на различных предприятиях и типах

производств. Рассмотрим их последовательно.

1.10.1. Понятие системы автоматического регулирования (САР)

САР являются первым уровнем (иногда единственным) большинства

систем автоматического и автоматизированного управления. Часто их еще

называют системами локального регулирования. Основное их назначение -

это поддержание параметров технологического процесса в заданных преде-

лах или изменение их по заданному закону. Они широко применяются в тех

случаях, когда существует один управляющий параметр и один контролиру-

емый параметр, на который он влияет. Например, в лабораторной печи

контролируется температура и нагрев осуществляется с помощью электри-

ческой спирали. Регулировать температуру можно за счет изменения тока

или напряжения на спирали.

Обычно САР применяются там, где регулирование ведется в достаточ-

но узких пределах, при выходе системы за эти пределы САР отключают и

переходят на ручное управление или управление от АСУТП.

Иногда в одной системе используется несколько САР для управления

системой по нескольким каналам вход-выход.

1.10.2. Понятие информационно-измерительной системы (ИИС)

ИИС, или как их еще называют системы централизованного контроля

(СЦК), исторически появились первыми и широко применяются до сих пор в

тех производствах, где технологические процессы высокостабильны,

устойчивы к внешним воздействиям, а управляющие воздействия сложно

формализуемы. Например, ИИС широко применяются в энергетике.

Как следует из названия, основной задачей ИИС является централи-

зованный сбор информации о ходе технологического процесса (опрос дат-

чиков), обработка ее и выдача в виде удобном для дальнейшего использо-

вания.

1.10.3. Понятие автоматизированной системы управления

технологическим процессом (АСУТП)

АСУТП предназначена для автоматического сбора информации о ходе

технологического процесса, обработки ее, выработки управляющих воз-

Характеристики

Список файлов реферата