Постановка задачи

2. Автоматизированное проектирование маршрутной технологии

2.1. Постановка задачи

Цель проектирование маршрута - получение структуры процесса и описаний операций, входящих в процесс.

Исходные данные. В качестве исходных данных могут выступать:

• Чертеж детали (ЧД).

• Параметрическая модель детали (ПМД). ^*

• Технологическая информация (ТИ), вводимая технологом в режиме диалога.

Чертеж детали используется на первом уровне автоматизации (см. раздел 1.11). На втором и третьем уровнях используется параметрическая модель детали. Объем вводимой технологическая информация так же зависит от уровня автоматизации: чем выше уровень автоматизации, тем меньше объем ТИ.

Исходя из изложенной ранее концепции хранения результатов проектирования (раздел 1.12) в качестве выходной (результирующей) информации выступает параметрическая модель процесса При проектировании маршрутной технологии (задача 1 типа) на втором или третьем уровнях проектирования ПМП содержит лишь структуру процесса и общие характеристики операций ( см. модель 1).

При проектировании маршрутно-операционной технологии (задача 2 или 3 типа) на втором или третьем уровнях проектирования ПМП дополняется структурами операций и моделями переходов ( см. модель 2), а так же дополняется файлами с операционными эскизами и другой графической информацией.

В данной главе будем рассматривать лишь получение структуры процесса и образование общих характеристик операций. Предварительно рассмотрим более подробно способы оптимизации процесса на уровне маршрута. Далее изучим получение маршрута различными методами проектирования ТП.

Оптимизация процессов на уровне маршрута

2.2.Оптимизация процессов на уровне маршрута

Общие вопросы оптимизации были рассмотрены в разделе 1.10 , поэтому в этом разделе рассмотрим вопросы оптимизации лишь на уровне маршрута.

Если в качестве критерия оптимизации использовать себестоимость операции C, то С= Сo_i,, где Сo_i - s себестоимость i- ой операции. Как было показано выше, использование направленного поиска позволяет достаточно быстро войти в область вариантов ТП, близких к оптимальному. Однако, если продолжать генерацию вариантов, то начинает действовать "эффект туннеля", который заключается в следующем. Во-первых , себестоимость последующих вариантов меняется незначительно. Во-вторых, начиная с какого-либо расчета себестоимость вариантов попадает в полосу (туннель), ширина которой определяется точностью вычисления себестоимости (5-10%), следовательно, невозможно определить является ли данный процесс оптимальным, так как могут найтись еще процессы с той же себестоимостью (см. рис.).

При попадании в туннель дальнейшая генерация вариантов не приносит существенного эффекта, однако может продолжатся достаточно долго, при этом затраты на проектирование вариантов существенно возрастают. Как показано 1 на примере 1, может получится ситуация, при которой затраты на оптимизацию превысят экономию от оптимизации и, следовательно, такая оптимизация недопустима. Возникает вопрос: как долго должен идти процесс проектирования ? Для ответа на этот вопрос введем критерий, учитывающий затраты на проектирование вариантов технологии. Этот критерий назовем критерием приведенной стоимости С_пр изготовления заданной детали:

С_пр=С + С_тпп;

С_тпп=(t_эвм*С_мо*n)/p

где С_тпп - затраты на проектирование технологических процессов, руб;

t_эвм - время расчетов на ■ВМ, мин;

С_мо - стоимость одной минуты работы технолога и ЭВМ, руб;

n - количество спроектированных вариантов технологии, шт;

p - годовая программа выпуска деталей, шт.

График приведенной стоимости показан ниже

Как видно из рисунка, существует критическое количество просчитываемых вариантов n_кр, начиная с которого величина С_тпп начинает расти, и, следовательно, дальнейший просчет вариантов становится экономически не выгодным. Таким образом, как только С_пр начинает расти, необходимо прекратить проектирование вариантов технологических процессов. Как видно из 2 примера 2 при малой годовой программе n_кр может составлять не более 3-4 вариантов, в тоже время при прекращении проектирования вариантов себестоимость С может быть еще весьма далека от оптимальной (сравните точки А и В).

Возникает парадоксальная ситуация: при малых партиях на ЭВМ проектируется плохая по себестоимости технология, так как хорошую проектировать экономически невыгодно. Для ликвидации этой ситуации и увеличения n_кр необходимо:

• Уменьшать стоимость работы одного часа работы ЭВМ, применяя ЭВМ с лучшим отношением производительность/стоимость.

• Совершенствовать САПР ТП для уменьшения времени проектирования вариантов ТП.

• Совершенствовать САПР ТП для получения начального С(Т₁) как можно ближе к С(Т_опт).

Вывод Оптимизация технологических процессов должна проводиться с учетом затрат на проектирование технологических процессов, т. е . на основе критерия приведенной стоимости технологического процесса Спр, при этом САПР ТП должна быть построена таким образом, чтобы получать начальные варианты ТП близкие к оптимальным по критерию себестоимости ТП.