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

Схема 2

Упрощенная принципиальная схема выбора рациональной конструкции приспособления

Совокупность обрабатываемых деталей |

Тип деталей

Вид заготовки

Наименование операций

42

Соответствующую группу приспособлений, из которой выявляют представители, удовлетворяющие требованиям точности уста­ новки. Кроме того, дополнительно проверяют отдельные пара­ метры и условия работы конструкции. В результате может выяс­ ниться, что техническим требованиям удовлетворяет несколько конструкций. В таком случае выбирают конструкцию приспо­ собления, Обеспечивающую наименьшую технологическую себе­ стоимость операции. На схеме 3 в качестве примера показан частный алгоритм, при помощи которого выбирают приспособле­ ние для обработки деталей типа втулок.

В Институте технической кибернетики АН БССР ведутся исследования в области теории автоматического проектирования технологической оснастки и приспособлений. Членом-коррес- пондентом АН БССР Г. К- Горанским разработан метод выбора типового решения из множества известных вариантов решений на основе анализа условий, определяющих этот выбор.

Под типовым решением в данном случае понимается выбор стандартного элемента конструкции, метода осуществления тех­ нологического процесса или конструктивного решения. Рассмо­ трим конкретный пример разработки логического блока алгоритма выбора типа зажимных элементов специальных станочных при­ способлений для токарной обработки деталей класса рычагов (по данным НТК АН БССР). При выборе типов зажимных эле­ ментов учитывались следующие моменты: 1) разновидности рыча­ гов в изделиях завода; 2) возможные способы их базирования в приспособлениях; 3) производительность обработки в проекти­ руемом приспособлении; 4) разновидности поверхностей, к ко­ торым может быть приложено основное зажимное усилие при закреплении изделий; 5) углы, определяющие положение по­ верхностей под основной зажим в системе координат детали; 6) класс шероховатости поверхностей под основной зажим; 7) воз­ можные разновидности поверхностей, обрабатываемых в приспо­ соблении; 8) варианты длин рычагов; 9) варианты базовых от­ верстий.

Влияние перечисленных условий на выбор того или иного типа зажимного элемента фиксируется в таблице применяемости. При этом учитывают опыт, накопленный на заводе, оценивают технические и экономические возможности и эффективность при­ менения типов зажима. Таким образом, таблица применяемости представляет собой графическую форму записи соответствия условий эксплуатации приспособления типам стандартизованных зажимных элементов. Решение данной задачи заключается в том, что на основе преобразованных таблиц применяемости на ЭВМ осуществляют формализованный поиск номера типового зажим­ ного элемента, соответствующего пересечению тех множеств характеристик, куда входят исходные конструктивные и эксплуа­ тационные параметры. Таким образом находят зажимной элемент, отвечающий заданным эксплуатационным характеристикам.

43

Схема 3

Частный алгоритм выбора приспособления для обработки деталей типа втулок

Методы поиска типовых решений по таблицам применяемости довольно разнообразны, и метод, разработанный в ИТК АН БССР, представляет практический интерес. Однако, если бы в его основу был заложен анализ не всех встречающихся в практике вариантов, а унифицированных конструкций деталей и технологических процессов, то решение было бы значительно проще и экономичнее. Поэтому, прежде чем приступать к разработке систем и даже част­ ных алгоритмов, необходимо провести анализ конструктивных эле­ ментов деталей (данного класса, группы, типа) и определить опти­ мальные варианты унифицированных технологических процессов. После этого можно сделать выбор из существующих или создать но­ вые рациональные конструкции технологической оснастки, вместе с тем сократить неоправданное разнообразие вариантов базиро­ вания и закрепления деталей данной классификационной группы, выбрав наиболее рациональные. Такой же оптимум должен быть найден для конструкций отдельных элементов оснастки. Практика показывает, что только сочетание глубокого конструкторского и технологического анализа с соответствующей логическо-мате­ матической обработкой позволяет решить вопросы рационального использования ЭВМ для проектирования и выбора унифициро­ ванной или стандартизованной конструкции приспособлений.

МОДЕЛИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА

Любую подсистему АСУП можно рассматривать с четырех взаимосвязанных сторон: структурной, информационной, функ­ циональной и организационной. Каждой из них соответствует своя модель. Структурная модель представляет, собой схемы систем технологической подготовки, в которых зафиксировано иерархическое деление систем на подсистемы и указано их назна­ чение. В условиях применения средств вычислительной техники структурную модель технологической подготовки группового производства (ТГП) удобно представить в виде ряда основных систем, которые можно условно разделить на системы общего и специального назначения (схема 4).

Система управления технологической подготовкой является координирующим органом. Она связывает все системы воедино и способствует их согласованному функционированию для дости­ жения общей цели — организации группового производства и его технологической подготовки на базе автоматизированного проектирования технологических процессов. Для этого данная система может осуществлять связь с другими системами АСУП, например с системой календарного и оперативного планирования. Информационно-поисковая система (ИПС) предназначена для занесения (корректировки) в машинный архив данных (МАД) информации, которая неоднократно используется различными системами ТГП, а также для быстрого поиска и выдачи информа-

45

Схема 4

Структурная модель технологической подготовки серийного производства

АСТПП

С и с т е м ы о б щ е г о н а з н а ч е н и я

ции в соответствии с поисковым предписанием. Система формиро­ вания исходных данных служит для подготовки нормативных и текущих данных, необходимых для использования в различных системах ТГП. Ее составляют технические средства сбора, пере­ дачи информации и занесения ее на машинный носитель (перфо­ карту, перфоленту), а также ряд нормативных бюро, в функции которых входит анализ документооборота и информационных потоков, разработка нормативов и различных классификаторов, заполнение массивов нормативных данных. В эту же систему входят группы подготовки исходных данных, использующих средства сбора и передачи информации.

Круг задач, решаемых в подсистемах специального назначе­ ния, ясен из схемы 4. Отметим лишь некоторые моменты. Автома­ тизированное решение задач, осуществляемых в системе отра­ ботки объектов производства на технологичность (т. е. в ее под­ системах), в полном объеме в настоящее время не представляется возможным из-за сложности и отсутствия формального описания правил решения. Вспомогательным средством здесь может слу­ жить ИПС. В системе определения рациональной структуры и состава производственных подразделений предприятия пока тоже большинство задач решается вручную, однако механизации и автоматизации поддаются многие подсчеты, связанные с укруп­ ненным группированием деталей, проведением укрупненного нормирования трудоемкости по видам работ и расчетом поточных линий. Здесь также для поиска нужной информации целесооб­ разно использовать ИПС.

Структурная модель системы технологического проектирова­ ния показана на схеме 5. Уровень автоматизации решений у этой системы намного выше, чем у двух предыдущих, однако из-за исключительной сложности алгоритмов автоматическое проек­ тирование в настоящее время носит ограниченный характер. Система «привязки» объектов к технологическим решениям пред­ назначена для выбора унифицированной технологии деталей. Привязку последних осуществляют как по всему маршруту, так и по отдельным операциям. Если выбрано несколько группо­ вых (типовых) операций, то проводят экономическую оценку выбранных вариантов и отбор лучшего. Критерием оценки служит технологическая себестоимость с учетом технологической подго­ товки производства и стоимости оснастки. Если привязка выпол­ нена лишь к одному групповому (типовому) процессу, то сравнение делают с индивидуальным процессом.

Наиболее общие функциональные связи между системами показаны на схемах 6 и 7. Наличие обратной связи отражает влияние решений, полученных в данной системе, на решения предыдущей системы. Уровень механизации и автоматизации решения задач в указанных системах разный и может колебаться от низших форм, основанных на применении картотеки на картах с краевой перфорацией, до полной автоматизации решения всего

47

Схема 6

Функциональные связи между системами при организации группового производства

Обратная связь

Схема 7

Функциональные связи между системами при функционировании технологической подготовки производства

Обратная связь

комплекса задач конкретной системы ТГП. С совершенствованием технологической подготовки производства постепенно повы­ шается уровень автоматизации решения задач, однако при этом нужно выдерживать единый (системный) подход, без которого невозможна организация автоматизированной системы техноло­ гической подготовки производства (АСТПП).

Основные цели АСТПП: повышение качества решения задач технологической подготовки за счет проведения технических и экономических обоснований получаемых результатов; снижение стоимости и цикла действующей технологической подготовки производства; уменьшение времени и стоимости решений по под­ готовке и организации группового производства; выработка нор­ мативных данных для подсистем АСУП. Иногда эти цели могут противоречить одна другой, например повышение качества реше­ ния может привести к увеличению его стоимости из-за трудоемких многовариантных расчетов. В этом случае экономический эффект, получаемый от оптимизации, должен покрывать расходы, свя­ занные с эксплуатацией АСТПП.

Внедрение АСТПП связано с высокими эксплуатационными расходами и большим сроком окупаемости системы. Из-за этого на первых этапах ее эксплуатация может оказаться вообще нерен­ табельной. Для задач, решаемых в этой системе, характерна чрезвычайная сложность правил их автоматизированного реше­ ния, что приводит к большим затратам на создание алгоритмов