Предметный мир

Проектирование изделий Выбор и расчет количество основного и вспомогательного оборудования

Определение потребностей в количестве рабочих или рабочей силы Проектирование транспортно-складских систем, систем

управления, контроля и диагностики, инструментообеспечения, удаления отходов, ремонтно-технического обслуживания оборудования Разработка компановочного плана производственных корпусов или

цехов, то есть плана в виде чертежа с указанием расположения цехов, участков и тд. Его назначение: взаимная увязка цехов и участков, входящих в состав технологического комплекса. Выбор норм внутрецехового транспорта. Анализ грузовых и людских потоков. Определение наилучшего распределения вспомогательных, бытовых и др помещений. Компановку цеха или производственного корпуса разрабатывают с учетом:

oТех. Процессов, необходимых для организации производства конкретной продукции

o Санитарных норм (уровень шума, вибраций)

oСтроительных норм и правил (удаление бытовок, сан узлов)

Косновным орг задачам относятся:

Разработка рациональный орг структуры производственной системы (для цехов определение состава и взаимно связей между основными и вспомогательными подразделениями, расположение оборудования /предметное, групповое, поточное/)

Составление схемы связей проектироваемого цеха с другими цехами завода Обоснование орг структуры в зависимости :

o От масштабов производства o От сложности изделий

oОт степени централизации выполнения основных функций управления (подготовки производства,

планирования, учета и контроля)

Обоснование и составление штатного расписания обслуживающего персонала

К основным экономическим решениям:

Расчет производственной программы каждого подразделения с указанием номенклатуры выпускаемых изделий Определение размеров основных и оборотных средств

Все перечисленных задачи являются достаточно трудоемкими, но весьма ответственными требующими значительных затрат труда и времени. Практика показывает, что большинство проблем, возникающих при проектировании производственных систем, успешно решаются с помощью методов автоматизированного проектирования. Использование информационных технологий при проектировании производственных систем создает условия для повышения их функциональной и технологической

надежности, а также достижения требуемой экономической эффективности при их эксплуатации. Для решения задач проектирования используются различные методы моделирования:

Аналитический

Имитационный

В обоих методах используются математические модели, описывающие производственные системы, в которых отражаются их эксплуатационные характеристики, производительность, структура и тд. В качестве математического аппарата используются методы математического программирования, теории систем массового обслуживания, корреляционного и регрессионного анализа.

При аналитической моделировании используется описание объекта с помощью набора специальных математических формул. Основная характеристика аналитических моделей структурное подобие объекта моделирования, то есть однозначное соответствие элементов и связей элементам и связям производственной системы. Недостаток - большой объем задач, затрудняющих получение оптимального решения.

Имитационное моделирование основано на прямом описании моделирования, то есть производственной системы. К основным преимуществам имитационного моделирования относятся:

1.Свобода от ограничений

2.Возможность построения модели, отражающей большое количество элементов

3.Возможность проведения экспертмента

4.Наглядность результатов

5.Возможность определения наиболее существенных переменных (факторов) и выявление их взаимодействий

Однако чаще всего проведение имитационного эксперимента оказывается достаточно трудоемкой и длительной процедурой.

Проектирование систем осуществляется в 3 этапа:

1.Выбор состава компонентов производственной системы

2.Оценка выборных компонентов, их эффективности

3.Согласования параметров новой производственной системы с параметрами существующих

Автоматизация проектирования производственных систем

Поскольку при ручных методах проектирования требуются значительные затраты труда и времени, большинство проблем, возникающих при проектировании ПС (особенно автоматизированных), не может быть реализовано с помощью традиционных инженернотехнических методов. Возникла необходимость автоматизации проектирования ПС с использованием систем автоматизированного проектирования (САПР).

САПР - организационно-техническая система, включаемая в структуру проектной организации и осуществляющая различные виды проектирования с помощью комплекса средств автоматизированного проектирования. Под автоматизацией проектирования понимают использование в процессе проектирования средств вычислительной техники при оправданном распределении функций между человеком и ЭВМ, а также при наличии

технико-экономического обоснования выбора методов автоматизированного решения технологических задач. Проектирование ПС может быть организованно:

1.Не автоматизированным

2.Автоматизированным

3.Автоматическим

При не автоматизированном проектировании алгоритм функционирования строится на базе алгоритма исполнения технологического процесса а также представления его описания на различных языках.

При автоматизированном проектировании все вышесказанное осуществляется в результате использования заложенных человеком возможностей средств вычислительной техники.

При автоматическом проектировании происходит без участия человека.

При автоматизированном проектировании человеком решаются творческие задачи, а ЭВМ задачи, связанные с выполнением формальных процессов.

Дальнейшее развитие теории проектирования и техники позволяют постепенно передать ЭВМ решение и условно-творческих задач, в частности обеспечивать системный подход проектированию автоматизированных ПС. Системный подход характерен при использовании САПР в момент выбора оборудования, определения режимов работы и параметров транспортно накопительных систем. Дальнейшее развитие САПР, их интеграция с автоматизированными системами технологической подготовки производства (АСТПП) и автоматизированными системами производства (АСУП) позволяют:

1.Существенно снизить затраты и повысить качество подготовки производства

2.Увеличить производительность ПС

3.Сократить производственный цикл от начала разработки до выпуска первого серийного изделия

4.Снизить простою оборудования и повысить коэффициент его использования

ТНС - транспортно накопительные системы. Технологические процессы как основа образования ПС.

Основой создания ПС являются технологические процессы изготовления изделий, которые должны обеспечивать высокую производительность, надежность, качество и эффективность производства. Все большее значение приобретают прогрессивные методы обработки и сборки изделий, используемые при проектировании автоматизированных ТП. При разработке ТП автоматизированного производства рассматривают все элементы:

1.Операции загрузки/выгрузки обрабатываемых изделий

2.Процессы базирования и закрепления изделий

3.Обработка

4.Контроль

5.Межоперационные транспортирование, складирование и тд

Характерной особенностью обработки и сборки изделий является необходимость строгой ориентации деталей и инструментов в пространстве относительно друг друга в рабочем процессе (первый класс процессов). В отличие от этого термообработка, сушка, окраска и тд не требуют строгой ориентации деталей, поэтому эти виды обработки относят ко второму классу процессов. Для обеспечения высокой производительности и надежности

производится дифференциация производственных процессов, то есть их разбиение на упрощенные технологические переходы или позиции. С целью уменьшения длительности перемещения инструментов и изделий между собой упрощенные переходы объединяют в 1 операцию на едином оборудовании. Требования к повышению гибкости и автоматизации ПП диктуют необходимость:

1.Комплексной и летальной проработал технологии

2.Тщательного анализа всех объектов производства

3.Проработки маршрутной и операционной технологии

4.Обеспечение надежности и гибкости изготовления изделия с заданным качеством

При этом степень проработал носит технологических решений должна быть такой, чтобы можно было разрабатывать управляющие программы для оборудования с системами автоматизированного управления обработкой изделий. Повышению эффективности автоматизированном ти ТП способствует:

1.Рационального сочетание типовых и индивидуальных технологических решений на всех этапах

2.Высокий уровень стандартизации и унификации изделий, оборудования и самих ТП