Методология автоматизации технологической подготовки (ТП) производства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Лекция

Методология автоматизации технологической подготовки (ТП) производства

Единая система технологической подготовки производства - ЕС ТПП.

Проект технологического процесса разрабатывается как компромисс между требованиями конструкции изделия и возможностями производства. Поэтому уже на начальных стадиях разработки проекта необходимо вести отработку его на технологичность, возможность реализации в конкретных производственных условиях.

Методологической основой создания систем автоматизации технологического проектирования (САПР ТП) на конкретных предприятиях является комплекс государственных стандартов, регламентирующих единую систему технологической подготовки производства - ЕС ТПП.

В этих стандартах содержатся общие правила и положения по организации научно-технических разработок в области технологической подготовки производства, приемки и передачи их в производство, определены стадии разработки документации по организации и совершенствованию технологического проектирования, определены правила разработки технического задания (ТЗ) на разработку АТК.

Принципы построения АСТПП

К принципам построения АСТПП относятся следующее:

1. Принцип системного единства. Элементы АСТПП должны разрабатываться как части единого целого, где функционирование элементов подчинено общей цели. Кроме того, должна обеспечиваться интеграция АСТПП с автоматизированной системой управления производством (АСУП).

2. Принцип декомпозиции. Разделение АСТПП на составляющие (подсистемы) должно быть выполнено по наиболее слабым организационным и информационным связям. Правильная декомпозиция уменьшает сложность системы и облегчает условия ее эксплуатации.

3. Принцип модульности. Все компоненты АСТПП должны представлять собой логически независимые модули, которые могут использоваться как в автономном, так и в комплексном режиме.

4. Принцип совместимости. Все компоненты АСТПП должны обеспечивать возможность их совместного функционирования. Это требует их организационной, информационной и программной совместимости.

5. Принцип открытости. На этапе создания АСТПП невозможно предусмотреть все нюансы и перспективы дальнейшего развития производства. Поэтому АСТПП должна быть открыта для модернизации и включения в нее новых решений.

6. Принцип стандартизации. В АСТПП должно быть использовано максимальное число унифицированных, типовых и стандартных решений. Это уменьшает затраты на создание АСТПП, повышает надежность ее функционирования.

7. Принцип эргономичности. Так как АСТПП является человеко-машинной системой, следует предусматривать удобство работы ее пользователей (правильное разделение функций, удобство и простоту интерфейсов, учет психологических факторов и др.).

Содержание и иерархия работ ТПП

В своей работе АСТПП осуществляет хранение и обработку информации об изделии на протяжении всего времени его жизненного цикла, а также обеспечивает управление этой информацией. К видам информации, используемой в АСТПП, относятся:

· информация о деталях и сборочных единицах изделия;

· информация о технологических процессах изготовления изделия;

· информация об используемых средствах технологического оснащения;

· нормативно-справочная информация;

· планово-учетная информация.

Все эти виды информации должны быть организованы в виде единой структурированной информационной модели, доступной для работы всем специалистам ТПП. Иными словами, должно быть организовано единое информационное пространство ТПП, которое позволяет:

· принимать и хранить проект изделия в электронном виде;

· эффективно отслеживать текущее состояние ТПП изделия;

· организовывать быстрый авторизованный просмотр всех моделей и документов;

· обеспечивать оперативный обмен информацией между пользователями АСТПП;

· обеспечивать информационную согласованность работы всех подсистем АСТПП;

· поддерживать открытость АСТПП, удобство адаптации к меняющимся условиям производства;

· обеспечивать информационный обмен с автоматизированной системой управления производством (АСУП).

Базовые системы АТП.

После того как на предприятии принято решение о создании АСТПП, выполняется этап предпроектного обследования предприятия. По результатам обследования составляется техническое задание на разработку АСТПП. В нем оговариваются функции создаваемой АСТПП, ее базовые технические характеристики, стратегия и график выполнения работ, предполагаемые затраты, перечень систем автоматизации проектирования и систем управления подготовкой производства, выбранных для использования в АСТПП. изделие стандарт технологический

Обычно на этапе составления технического задания осуществляется выбор базовых систем для решения задач автоматизации проектирования и управления ТПП. К базовым системам для автоматизации проектирования относятся системы класса CAD/CAM (Computer Aided Design / Computer Aided Manufacturing) и класса CAE (Computer Aided Engineering), а к базовым системам для автоматизации управления ТПП - системы класса PDM (Product Data Management).

Так, в мире существуют организации, считающиеся независимыми экспертами по проблемам CAD/CAM, CAE и PDM. К ним относятся CIMdata, Daratech, Gartner-Group, Dataquest и другие. Эти организации занимаются анализом и изучением тенденций развития CAD/CAM-, САЕ- и PDM-систем, разработкой рекомендаций по их выбору.

Структура задач технологической подготовки.

Рассмотрим укрупненную схему задач технологической подготовки производства (ТПП) рис 1.

Рис. 1. Укрупненная схема функционирования задач ТПП

Исходной информацией для проведения этих работ являются:

· технические условия к техническому заданию (ТЗ) на САПР (производственная программа);

· характеристики изделий;

· степень механизации и автоматизации производственных процессов;

· чертежи объектов производства;

· состав и краткая характеристика цехов;

· типовые техпроцессы, нормативы расхода материалов.

На стадии предварительного технологического проектирования решаются такие задачи:

· разработка перечня деталей, агрегатов, узлов, покупных изделий и полуфабрикатов, входящих в проектируемый объект;

· разработка графика проектирования и изготовления специальной оснастки;

· расчет нормы расхода материалов;

· предварительное нормирование изготовления деталей, узлов, изделий;

· расчет загрузки цехов и необходимых мощностей.

Выходными технологическими документами на этом этапе является конструкторско-технологическая спецификация - перечень деталей и узлов изделия с указанием для каждой детали межцехового маршрута, нормы материала, размера партии запуска, длительности цикла обработки или сборки в каждом цехе.

На стадии укрупненного технологического проектирования решаются следующие задачи:

· проектирование укрупненных маршрутных технологий;

· проектирование заготовок;

· проектирование карт сборки;

· укрупненное нормирование обработки;

· разработка типовых технологических документов;

· уточнение загрузки оборудования и расхода материалов;

· проектирование конструкций и технологий изготовления оснастки.

Выходными технологическими документами второго, укрупненного, этапа являются:

· маршрутная технологическая карта;

· схемы сборки изделий;

· расчет производственных площадей;

· чертежи оснащения и технические карты его изготовления;

· перечень необходимой специальной измерительной аппаратуры.

На стадии рабочего технологического проектирования решаются такие задачи:

· проектирование операционных технологий;

· расчет режимов обработки;

· нормирование;

· расценки;

· применение групповых методов обработки.

Выходными технологическими документами этого этапа являются:

· конструкторские операционные технические карты с эскизами;

· технологические инструкции;

· карты контроля;

· технические условия на приемку операций и средств контроля.

Проектирования автоматизированных комплексов ТПП.

Как уже указывалось, специфика проектирования автоматизированных комплексов заключается в том, что она объединяет два направления проектирования:

- проектирование технологических процессов (САПР ТП);

- разработку автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП). Это необходимо учитывать при создании методики проектирования и оптимизации технологического процесса.

В радиоэлектронной промышленности технологические процессы изготовления изделий, как в дискретном, так и в интегральном исполнении относятся к классу дискретных технологических процессов, поскольку все операции четко разделены во времени и пространстве. Кроме того, большинство операций дискретны по характеру измерений и по времени наблюдений, так как значения выходных переменных могут быть измерены, как правило, только после окончания основной операции. Поэтому создание оптимальной системы "ТП - АСУТП" приводит к необходимости проектирования АТК.

Процесс технологического проектирования таких комплексов имеет сложную иерархическую структуру. При построении подобных систем с гибким управлением особенно остро ставятся тесно связанные между собой вопросы рационального выбора схем управления, определения необходимого числа уровней иерархии, установления между уровнями правильных взаимосвязей, организации информационных потоков и создания контуров принятия решений. В частности, число необходимых уровней иерархии непосредственно связано с возможностями переработки информации на каждом уровне. Виды и количество уровней зависят от сложности проектируемых объектов или процессов, а также от требуемой степени детализации информационных моделей проектов.

Из всего многообразия решаемых задач для автоматизированных систем проектирования технологических процессов можно выделить следующие уровни (рис 2).

Рис. 2. Модель многоуровневого процесса проектирования

1. Принципиальная схема технологического процесса, определяющая состав и последовательность технологических этапов, методы изготовления изделий на каждом этапе с пороговыми отборами рациональных решений на каждом уровне.

2. Технологический маршрут, характеризующий состав и последовательность операций на каждом этапе, и основные характеристики технологической системы для каждой операции (тип оборудования, схема установки, состав переходов).

3. Операционная технология, включающая уточненные характеристики технологической системы, определение структуры операции и характеристик каждого перехода.

Размещено на Allbest.ru