Файл: Митрофанов, С. П. Автоматизация технологической подготовки серийного производства.pdf

возможность используют когда машинное решение какой-либо задачи оказывается слишком сложным, а технолог может решить ее просто и быстро. Сложность алгоритма зависит и от принятого способа описания конфигурации изделия. Существуют универ­ сальные и отдельные специализированные системы кодирования штампуемых, круглых и некруглых деталей, а также изделий, обрабатываемых на станках с программным управлением. Спе­ циализация систем кодирования позволяет снизить в 2,5—3 раза число двоичных разрядов, необходимых для представления данных чертежа детали в ЭВМ. Это ведет к упрощению участков алго­ ритма, связанных с переработкой входной информации, а следова­ тельно, к упрощению всего алгоритма проектирования технологии.

Однако слишком специализированные системы кодирования и алгоритмы имеют узкую область применения и в условиях мелко­ серийного производства может наступить такое положение, когда многообразие систем кодирования и алгоритмов станет препят­ ствием для практической их реализации. Поэтому, отмечая общую тенденцию к специализации систем кодирования и алгоритмов, следует постоянно иметь в виду возможности использования уни­ версальных систем кодирования. Конструктивные элементы ото­ бранных деталей должны быть характерны для большинства из них, чтобы создаваемые алгоритмы охватывали более широкую их номенклатуру. Этой задаче служит систематизация элементов деталей. Нерационально учитывать в алгоритме уникальные конструктивные и редкие технологические ситуации, так как они значительно усложняют алгоритм, не давая должного эффекта. Здесь важное значение имеет статистический анализ, устанавли­ вающий связь между частотой использования определенного участка алгоритма и его сложностью. Очевидно, что для редко встречающихся случаев проектирования не следует предусматри­ вать сложные расчеты, а достаточно ограничиться упрощенными и приближенными.

Общий алгоритм проектирования состоит из большого числа частных алгоритмов. Характер связи последних между собой опре­ деляет структуру общего алгоритма. Структурные варианты весьма многочисленны, в связи с чем возникает задача выбора оптималь­ ной структуры. Прежде всего блок-схемы частных алгоритмов организуются между собой по иерархическому принципу. Блоксхемы первого, самого высокого уровня дают принципиальные решения и расчеты в первом приближении, например выбор за­ готовок, назначение последовательности обработки и т. п. Даль­ нейшее уточнение и детализация решений осуществляются после­ довательно блок-схемами низших уровней. Такое построение ал­ горитма открывает большие возможности для’ корректирования блок-схем в зависимости от результатов статистического анализа, а также позволяет корректировать отдельные блок-схемы, не на­ рушая общей структуры алгоритма при учете особенностей конк­ ретного производства.

Структурные усовершенствования дают возможность упро­ стить алгоритм за счет рациональной связи между исходными, промежуточными и окончательными данными расчетов. На пер­ вой стадии целесообразно выбрать тот набор алгоритмов, который обеспечит разработку технологических процессов для узкой, но часто встречающейся номенклатуры деталей применительно к выбранному виду производства и типу оборудования. Этот на­ бор, назовем его базовыми алгоритмами, построенный по иерар­ хическому принципу с учетом информационного единства, является как бы «каркасом» всей системы. В процессе эксплуатации он по­ полняется алгоритмами, расширяющими область использования системы как по объектам, так и по виду производства и типам обо-- рудования. Основой для рационального выбора базовых алго­ ритмов является систематизация деталей по форме, размерам, материалу и анализ технологических процессов по выбранной номенклатуре деталей.

Особого внимания заслуживает выбор оптимального процесса обработки. Как известно, он осуществляется путем сравнения по себестоимости нескольких возможных вариантов. Это наиболее верный, но и наиболее трудоемкий путь. Даже применение ЭВМ третьего поколения для таких расчетов, ввиду сложности про­ грамм АПТ и высокой стоимости машинного времени, при боль­ шом числе рассматриваемых вариантов экономически оказывается нецелесообразным. При использовании машин Единой системы ЭВМ принцип типизации технологических решений остается важней­ шим условием эффективного функционирования систем АПТ. Таким образом, современный подход к созданию систем АПТ требует: преимущественного использования ЭВМ третьего по­ коления, обладающих хорошим быстродействием, большой па­ мятью и развитым математическим обеспечением; обязательного наличия в своем составе ИПС, основанной на единстве инфор­ мационного обеспечения между подсистемами АСТПП; иерархи­ ческого принципа построения алгоритмов и использования их базового набора, обновленного уже в процессе функционирования системы АПТ; унифицированной технологии и типизации реше­ ний при разработке алгоритмов.

РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ

Алгоритмом решения задачи будем называть строго заданную последовательность действий, приводящую к решению задачи. При их создании различают алгоритмы, отображающие общий по­ рядок решения всей задачи, и частные алгоритмы, относящиеся к отдельным вопросам данной задачи.

При описании общие алгоритмы оформляют графически в виде общих блок-схем, называемых макросхемами. Макросхема со­ держит наименования частных задач и отражает последователь­ ность их решения, т. е. связи между частями алгоритма, источ-

194

Рис. 26. Микросхема процесса решения технологической задачи на ЭВМ

никами вводимой информации и характеристиками получаемых результатов. При записи микросхем используют графические сим­ волы, приведенные в табл. 36. Тогда процесс решения технологи­ ческой задачи на ЭВМ можно представить в виде, показанном на рис. 26. Здесь не раскрыто содержание вычислений на ЭВМ. Это может быть сделано на отдельной блок-схеме, если задача яв­ ляется достаточно сложной. В качестве примера приведем макро­ схему проектирования технологического процесса обработки лис­ товых деталей методом поэлементной штамповки (рис. 27). Она состоит из отдельных блоков, предназначенных для решения част­ ных (локальных) задач.

Над каждым блоком слева вверху записывают буквенное обо­ значение блока, а внутри — наименование блока. При разработке макросхемы необходимо четко определить цель и область приме­ нения задачи, выбрать метод ее решения, определить, если необ­ ходимо, критерий оптимальности решения и накладываемые на него ограничения. После этого нужно выяснить, какие документы будут использоваться в качестве входных и в каком виде необ­ ходимо получить ответ, какова структура входных и выходных документов и что представляют собой реквизиты, образующие до­ кумент, т. е. их наименование, обозначение, вид реквизита (циф­ ровой, алфавитно-цифровой), длину реквизита в знаках, размер­ ность и диапазон изменений. Затем определяют состав входных и выходных массивов, их структуру и вид переменных (цифровой, алфавитно-цифровой), указывают связь решаемой задачи с дру­ гими и ее место в общем комплексе задач, устанавливают, какой будет периодичность решения задачи.

При проектировании технологических процессов основным входным документом.является кодировочная ведомость с описанием детали, а выходным — технологические карты (маршрутные и операционные), а также различные группировочные ведомости и

Таблица 36

Графические символы, используемые в схемах технологических алгоритмов *

* Обозначения рекомендованы ВНИИНМАШем.

196

ряд других документов с нормативной информацией, необходимой для АСУП. Входной массив представляет собой описание детали на внутреннем языке, выходные массивы — описание соответ­ ствующих документов на том же языке. При первичном составлении макросхемы часто еще не ясно, какая технико-экономическая информация может понадобиться при решении локальных задач. В процессе алгоритмизации частных задач выявляют необходимые документы и определяют структуру массивов с постоянной технико­ экономической информацией. В описании окончательного ва­ рианта макросхемы указывают все документы, необходимые для решения задачи, и те массивы, в которых фиксируется информация из этих документов. Если в системе АПТ не предусматривается использование информационно-поисковой системы, то необхо­ димо составить дополнительную блок-схему по решению задачи ввода массивов с постоянной информацией и проведения в этих массивах заданных изменений. При наличии ИПС в макросхеме нужно предусмотреть блок, при помощи которого можно автома­ тически формулировать необходимые запросы к ИПС. В этом слу­ чае ввод постоянной информации и проведение изменений осу-

197