Подсистема технологической подготовки производства

Автоматизация непоточного производства вынуждает по-новому подходить к проектированию технологических про­цессов. При использовании оборудования с программируемыми контроллерами требуется детальная проработка всех логических и расчетных элементов технологической подготовки производства. Основная цель технологической подготовки непоточного про­изводства — обеспечение его мобильности при изменении иро-

граммы выпуска изделий, высокой эффективности производствен­ного процесса изготовления изделий в заданные сроки и требуемого качества.

Задачи технологической подготовки производства разбивают по функциям: обеспечение технологичности конструкции изделия, проектирование технологических процессов, проектирование и изготовление технологической оснастки, подготовка заготовок и разработка управляющих программ для оборудования.

Задачи технологической подготовки непоточного производства значительно упрощаются благодаря преемственности конструк­тивно-технологических решений, стандартизации, классификации изделий по конструктивно-технологическим признакам, что при­водит к значительному сокращению сроков технологической под­готовки производства, созданию условий для технологической специализации. Методы организации технологической подготовки производства, основанные на принципах унификации, нашли от­ражение в ЕСТПП. Решить задачи технологической подготовки непоточного автоматизированного производства, в котором при­меняется оборудование с программированными контроллерами, невозможно без использования ЭВМ.

Автоматизация технологической подготовки производства приводит к появлению новых функций либо к приобретению ранее существовавшими функциями самостоятельного значения. К ним относится организации информационного обслуживания произ­водственного процесса и программных систем АСТПП, автомати­зация проектирования и настройки программных систем, реализу­ющих функций технологической подготовки производства.

Система информационного обслуживания служит для обеспече­ния информацией технолога, оператора и программной системы, для организации взаимодействия программных систем, участву­ющих в производственном процессе, и подсистем АСТПП, форми­рования технической документации и организации интерактив­ного режима между оператором и программной системой.

Система автоматизированного проектирования и настройки программных систем технологической подготовки производства позволяет сократить трудоемкость разработки правил решения задач технологии и обеспечить адаптивность АСТПП. К методам проектирования, которые используются при разработке алгорит­мов, относятся методы теории распознавания образцов, теории планирования эксперимента, теории вероятностей и математичес­кой статистики и др. Остальные системы выполняют функции, ана­логичные функциям традиционной технологической подготовки производства.

При проектировании технологических процессов возникают как общие, так и частные задачи. Общая задача — разработка оптимальных технологических процессов по одному критерию оптимальности или их совокупности. К частным задачам относятся прогнозирование надежности технологических процессов, уменьшение расхода материала на изготовление одного изделия, синх­ронность операций по штучному времени, кратность периодов стойкости режущих инструментов, минимальные транспортные перемещения в процессе изготовления, максимальный съем про­дукции с единицы объема.

Весь процесс проектирования укрупненно разбивают на три этапа: проектирование маршрутной технологии, операционной технологии и управляющей программы.

Проектирование технологических процессов можно осущест­влять разными методами. Сложность методов проектирования, пе­речисленных на рисунке 14.5, возрастает слева направо. Метод адре­сации основан на использовании

принципа унификации и может быть применен при внедрении на производстве групповых и ти­повых технологических процессов. При реализации этого метода не прибегают к процедурам синтеза новых структур. Для адресации изделия к тому или иному технологическому процессу или его элементу необходимо, чтобы при изготовлении изделия не исполь­зовались такие ходы, переходы, операции, которые не предусмот­рены в унифицированном технологическом процессе.

Метод синтеза используют при проектировании единичных, типовых и групповых технологических процессов. При реализации этого метода необходимы один или несколько этапов синтеза структур, например синтез сложного инструментального перехода, блочного перехода.

Рисунок 14.5 – Схема автоматизированного проектирования

технологических про­цессов

Если по каким-то причинам не удается реали­зовать автоматическое формирование и оценку структуры, то к проектированию привлекается технолог, который работает с принципа унификации и может быть применен при внедрении на производстве групповых и ти­повых технологических процессов. При реализации этого метода не прибегают к процедурам синтеза новых структур. Для адресации изделия к тому или иному технологическому процессу или его элементу необходимо, чтобы при изготовлении изделия не исполь­зовались такие ходы, переходы, операции, которые не предусмот­рены в унифицированном технологическом процессе.

Метод синтеза используют при проектировании единичных, типовых и групповых технологических процессов. При реализации этого метода необходимы один или несколько этапов синтеза структур, например синтез сложного инструментального перехода, блочного перехода. Если по каким-то причинам не удается реали­зовать автоматическое формирование и оценку структуры, то к проектированию привлекается технолог, который работает с вы­числительной системой в режиме диалога. Для облегчения проек­тирования технологического процесса можно использовать тех­нологический процесс-прототип или подмножества нескольких технологических процессов-прототипов. К совершенной форме организации проектирования технологических процессов методом синтеза можно отнести ту, при которой формируется технологиче­ский процесс, появляются рабочие и вспомогательные ходы с опре­деленными параметрами режимов резания.

Метод синтеза с прототипом отличается от метода адресации следующим. Во-первых, выбираемые прототипы не содержат всего состава элементов технологического процесса (операций, переходов, ходов), которые следует выполнить при изготовлении изделия, поэтому структуры технологического процесса про­тотипа и технологического процесса изделия различаются. Во-вторых, при проектировании технологического процесса на из­делие возникает необходимость синтезировать его структуру, что осуществляется технологом (самый низкий уровень автомати­зации) или вычислительной системой (самый высокий уровень автоматизации) либо технологом и вычислительной системой. В-третьих, в базе данных должны храниться данные не только о групповых и типовых технологических процессах, но и о еди­ничных. При проектировании единичных, типовых и групповых процессов данный метод позволяет максимально использовать на­копленный производством опыт технологического проектирова­ния.

Система проектирования технологического процесса без про­тотипа используется при отсутствии прототипа при технологиче­ском проектировании, что усложняет этот процесс, поскольку приводит к необходимости проектировать последовательность технологического процесса, технологический маршрут, технологи­ческую операцию, опираясь на общие закономерности проекти­рования технологии и элементы технологической операции, такие, как ход или переход. Кроме этого, необходимы рациональные кри­терии оценки решений, чтобы из многообразия допустимых тех­нологических процессов или его элементов выбирать эффективные. Сформулировать закономерности сквозного проектирования и критерии оценки технологических процессов в настоящее время затруднительно. В связи с этим на различных стадиях проекти­рования технологических процессов необходимо вмешательство технолога в процесс принятия решения. По мере развития науч­ных основ технологии и теории принятия решений степень авто­матизации проектирования технологических процессов будет повышаться.

Параллельно с проектированием технологического процесса изготовления изделий разрабатывается технологическая оснастка. В непоточном производстве стремятся использовать унифициро­ванную оснастку. Основой для унификации оснастки являются технологические процессы. Такая унифицированная оснастка должна обеспечить, помимо требуемой точности изготовления из­делий, возможность закрепления широкой номенклатуры загото­вок с помощью простейших наладочных элементов, точное ориен­тирование в координатной системе оборудования, свободный до­ступ инструмента, а также должна быть такой, чтобы ее можно было использовать для транспортирования. В качестве технологи­ческой оснастки в ГПС широкое использование находят УСО, спутники, поддоны и кассеты. При проектировании технологиче­ской оснастки пользуются следующей схемой: формулируют служебное назначение оснастки, выбирают принципиальную схему конструкции, выбирают элементы конструкции, необходимые для материализации схемы, и после этого выбранные элементы разме­щают так, как они будут размещены в готовой конструкции, в за­ключение производят точностной и силовой расчет оснастки. На этапе подготовки производства разрабатывают управляю­щие программы для основного и вспомогательного оборудования механосборочного производства на основании разработанных тех­нологических процессов.

Дата добавления: 2014-01-11