Развитие теоретических основ и практических приложений систем автоматизированного проектирования организации основного и вспомогательного производства

4

Сверлильная

См. для № 1-3 «Искомые технологические параметры» п.п. 6-18.

5

Фрезерная

Число зубьев фрезы.

См. для № 1-3 «Искомые технологические параметры» п.п. 1, 2, 5-18.

6

Кругло, внутри, плоско, бесцентровошлифоавльные

1. Характеристика абразивного круга. 2. Подача (продольная, поперечная, вертикальная). 3. Скорость резания. 4. Частота вращения шпинделя станка (или скорость перемещения стола). 5. См. для № 1-3 «Искомые технологические параметры» п.п. 9-18.

7

Протяжная

1. Скорость резания. 2. Ограниченная подача на зуб (на сторону). 3. Основное время. 4. Вспомогательное время. 5. Штучное время. 6. Подготовительно-заключительное время. 7. Штучно-калькуляционное время.

8

Слесарно-механическая

1. Вспомогательное время, связанное с установкой и снятием детали в приспособление.

2. Неполное штучное время.

3. Штучное время.

4. Подготовительно-заключительное время.

5. Штучно-калькуляционное время.

9

Штамповка

Штучное время.

Подготовительно-заключительное время.

Штучно-калькуляционное время.

10

Сварочная

11

Сборочная

12

Гальваника

13

Контроль

1. Оперативное время.

2. Штучное время.

3. Подготовительно-заключительное время.

4. Штучно-калькуляционное время.

14

Инструментальное производство

Изготовление спецприспособлений, штампов холодной и горячей штамповки, режущего и мерительного инструмента.

1. Штучно-калькуляционное время.

В диссертационных исследованиях рассматривается новый способ организации нормирования - индивидуально-динамическое укрупнённое нормирование. Назначение этого способа - организация комплексного нормирования изготовления детали в условиях отсутствия технологической документации. Этот способ основан на использовании генетических алгоритмов, в основе которых лежат процедуры: формирование прародителей (посредством процедуры самообучаемости); использование решений выполняемых прародителями для непосредственного нормирования детали. Укрупнёно, можно сказать, что прародители необходимы для фиксирования определённых организационно-технических условий производства: используемого оборудования, оснастки, организации труда. Это компенсирует незнание этих условий в виду отсутствия технологического процесса. В виду того, что этот способ нормирования осуществляется в условиях ограниченного объёма исходной информации, необходимо выработать некий механизм снижения рисков по точности нормирования. Функционирование этого механизма основано на определении нормообразующих факторов производственного процесса и воздействии на эти факторы с целью снижения величины риска. Выделяются следующие факторы: 1. Геометрические размеры обрабатываемой детали; 2. Точность обрабатываемых поверхностей; 3. Чистота поверхности; 4. Организационно-технические условия; 5. План исполнения трудового процесса; 6. Масса детали. Риски (см. п.п. 2-5) компенсируются расчётом укрупнённой единицы нормирования (уен), величина которой показывает время обработки одного кубического дециметра металла при средней шероховатости и среднем классе точности детали-аналога (прародителя). Риски (см. п. 6) компенсируются зависимостью , где km - поправочный коэффициент (к штучному времени нормируемой детали) в зависимости от различия массы нормируемой детали и массы детали-аналога; mд - масса детали, кГ; mа - масса детали-аналога, кГ; m - показатель степени для массы детали при определении вспомогательного времени, связанного с установкой и снятием детали у детали-аналога; kд.уст - коэффициент, показывающий долю вспомогательного времени на установку и снятие детали в масштабах штучного времени у детали-аналога. Для компенсации (см. п. 1) рисков от отклонения геометрических размеров можно воспользоваться зависимостью: , где kг.р - коэффициент, учитывающий отклонение геометрических размеров; Dд - диаметр поверхности нормируемой детали, мм; Dа - диаметр (средний, с учётом длин обработки) всех обрабатываемых поверхностей у детали-аналога, мм; z - показатель степени; kд.о.в - коэффициент, показывающий долю основного (машинного) времени в масштабах штучного времени детали-аналога; kдл.обр - коэффициент, показывающий долю длины конкретной поверхности нормируемой детали в суммарной длине всех её поверхностей.

В пятой главе представлены задачи и их решения, связанные с организацией коммерческой деятельности. Если от качественного исполнения этапа «Анализ предмета исследования» зависит полнота потенциальных возможностей будущей модели, а от этапа «Проектирование модели» - реальные возможности, то от этапа «Коммерциализация модели» - качественное функционирование модели в реальных производственных условиях и привлекательность модели на рынке сбыта товаров и услуг. Одним из показателей привлекательности является ожидаемый экономический эффект. Первым шагом, как показано в табл. 4, является изучение рынка сбыта в части его потребностей. Для этого из общей общественно-полезной деятельности выделяется область исследования, из этой области выбирается предмет исследования, подлежащий моделированию. Выбирается критерий, характеризующий эффективность модели, выполняется предварительный расчёт экономической эффективности. Только после этого начинается отработка этапов «Анализ предмета исследования» и «Проектирование модели». После этого, вновь начинает отрабатываться этап «Коммерциализация». На этом шаге выполняется анализ организационно-технических условий (ОТУ) исполнения бизнес процессов непосредственного Заказчика; анализ соответствия, выявленных ОТУ информационной базе модели; окончательный расчёт экономической эффективности.

Таблица 4

Этапы жизненного цикла существования модели

Этапы	Наименование	Выбор решения
Изучение рынка сбыта товаров и услуг	1. Выбор области исследования	1. Организация нормирования труда
	2. Выбор предмета исследования	2. Расчёт режимов резания и норм времени
	3. Экономическое обоснование	3. См. табл. 5
Анализ предмета исследования		Проведение политики привлекательности модели и продления
Проектирование модели		жизненного цикла её существования
Внедрение модели - встраивание в организационно-технические условия Заказчика	4. Презентация модели.	4. Тестирование на примерах Заказчика
	5. Организация человеко-машинной системы Пользователь-Модель.	5. См. табл. 6
Сопровождение эксплуатации модели.	Мониторинг	Оперативное решение всех вопросов

Таблица 5

Предварительный расчёт экономической эффективности

1.
Цб - сумма затрат (базовая), связанная с выполнением функций предмета исследования без использования модели, тыс. руб.; kп - коэффициент приведения единиц измерения, равный 0.001; ti - норма времени, затрачиваемая на выполнение определенной функции предмета исследования, ч.; Сi - часовая тарифная ставка работника, выполняющего кон кретную функцию предмета исследования, руб./ч.; Нн - коэффициент начислений на заработную плату (на премию, на налоги).
2.
Цм - сумма затрат, связанная с выполнением функций предмета исследования с использованием модели, тыс. руб.; См - стоимость модели, внедряемой в производство, тыс. руб.; Фм - дополнительные капитальные вложения (приобретение вычислительной техники и т.д.), тыс. руб.; Ен - нормативный коэффициент окупаемости; tj - норма времени, затрачиваемая на выполнение определенной функции предмета исследования с применением модели, ч.; Сj - часовая тарифная ставка сотрудника, использующего возможности модели при выполнении конкретной функции предмета исследования, руб./ч.;.
Целевая функция: ; ; ; .
kпр - коэффициент приведения функциональных затрат к дополнительным затратам, равный .

Таблица 6

Организация человеко-машинной системы «Пользователь - Модель»

Наименование мероприятий	Ответственные	Комментарии
Презентация	Разработчик	Особое внимание уделяется: экономической эффективности от эксплуатации модели; простоте эксплуатации; полноте инструкций; дружественности интерфейса «Пользователь-Модель» возможности силами Пользователя расширять информационную базу; полноте существующей информационной базы; гарантированному сопровождению эксплуатации модели.
Лекции целевого назначения.	Разработчик	Практические занятия проводятся на конкретных примерах предприятия.
Приказ о создании рабочей группы по отработке модели	Заказчик	В Приказе указывается: по фамильный список группы; руководитель группы; срок (начало, окончание) проведения отработки и объемы работ;
Пробные расчёты	Заказчик, Разработчик	Особое внимание уделяется: точности расчётов; полноте информационной базы.
Совместное совещание	Заказчик, Разработчик	Принимается решение об организации автоматизированного нормирования; Выбирается схема эксплуатации модели (централизованная, децентрализованная, смешенная); Утверждаются организационно-тех-нические условия эксплуатации образовавшейся человеко-машинной системы.
Издание Приказа	Заказчик	О промышленной эксплуатации.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Разработаны теоретические основы моделирования систем автоматизации для организации производства на этапе организации нормирования труда, практически использованные на примерах: механообрабатывающего, заготовительно-штамповочного, сварочного, гальванического, сборочного, инструментального производств и работ, выполняемых контролёрами - что позволяет на 15 - 25 % снизить трудоёмкость проектирования систем подобного класса.

Теоретические основы отработаны на примере организации нормирования труда и на примере организации проектирования технологических процессов (в заготовительно-штамповочном производстве) - что позволило снизить затраты на интеграцию САПР ТП - штамповка и САПР НТ «NORMA» на 35-50 %.

Сформулированы необходимые и достаточные условия интеграции моделей автоматизации технологического назначения - что расширило теорию и практику интеграции систем подобного рода при организации комплексной автоматизации.

Выдвинута и обоснована гипотеза о необходимости соблюдения баланса внутреннего и внешнего субъективизма при проектировании моделей автоматизации технологического назначения - что обеспечивает гомеостазис модели в динамично изменяющемся пространстве организационно-технических условий производства.

Практически реализованы три способа нормирования труда с использованием компьютерных технологий: автоматизированное, автоматическое и индивидуально-динамическое укрупненное нормирование - что расширило теорию и практику организации производства на этапе организации нормирования труда.

Определена методика снижения рисков при укрупнённом нормировании - что повысило точность расчётов организации нормирования труда на 5-7 %.

Разработан и использован табличный алгоритмический язык ТАЯ для представления знаний организации проектирования и организации нормирования ТП - что повысило производительность труда при проектировании моделей и обеспечило их гомеостазис.

Разработан и внедрён комплекс систем автоматизированного проектирования норм труда для механообрабатывающего, заготовительно-штамповочного, гальванического, сварочного, сборочного и инструментального производств - что повышает производительность труда технологов и нормировщиков, при организации производства в 4-6 раз.

Разработанный комплекс функционирует в автономном режиме эксплуатации (в т.ч. в сетевом варианте) и в интегрированном режиме - что способствует организации комплексной автоматизации ТПП.

Решена задача нормирования по конструкторской документации - что обеспечивает оперативность принятия решений на ранних этапах организации технологической подготовки производства.

Результаты исследований внедрены на более чем 20-ти предприятиях отечественного товаропроизводителя и ближнего зарубежья - что позволило повысить их уровень конкурентоспособности.

В результате использования технически обоснованных норм времени повышаются предпосылки рациональной организации производства посредством более качественного планирования; более достоверного прогнозирования; обоснованной политики ценообразования.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Монография

Шарафеев И.Ш., Закиров И.М. Расчет режимов резания и норм времени на основе концепции моделирования систем автоматизации технологического назначения. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та. 2006. 180 с.

Статьи в журналах, рекомендованных ВАК РФ

Шарафеев И.Ш. Механизм общения автоматизированных систем технологического назначения. С. 52-58 // Вестник Казан. гос. техн. ун-та. 2001 № 3.

Шарафеев И.Ш. Индивидуально-динамическое укрупненное нормирование труда. С. 20-23 // Вестник Казан. гос. техн. ун-та. 2008 № 3.

Шарафеев И.Ш. Опыт использования компьютерных технологий в техническом нормировании труда. С. 85-88 // Вестник Казан. гос. техн. ун-та им. А.Н. Туполева. 2008 № 4.

Шарафеев И.Ш. Структура моделей автоматизации технологического назначения на примере системы автоматизированного проектирования норм труда//Изв. вузов. Авиационная техника. 2008. № 1. С. 77-79.

Шарафеев И.Ш. Анализ схем интеграции моделей автоматизации технологического назначения//Изв. вузов. Авиационная техника. 2008. № 3. С. 74-77.

Шарафеев И.Ш. Эволюция предмета исследования при проектировании систем автоматизации технологического назначения в организации нормирования труда // Изв. вузов. Авиационная техника. 2008. № 4. С. 56-58.

Шарафеев И.Ш. Комплекс систем автоматизированного проектирования норм труда//Изв.вузов. Авиационная техника. 2009. №2. С. 78-81.

Методические материалы

Методические материалы ММ 1.4.1492-85. Система нормирования токарных, карусельных, токарно-револьверных, сверлильных, фрезерных и шлифовальных работ с использованием ЕС ЭВМ. Афанасьев А.К., Исмагилова Р.А., Шарафеев И.Ш. М.: НИАТ, 1987. 188 С.

Отраслевые стандарты

Шарафеев И.Ш., Исмагилова Р.А. Отраслевой стандарт «Система автоматизированного проектирования норм труда (САПР НТ) операций механообработки. Входные документы» ОСТ 1 42477-90.

Шарафеев И.Ш., Исмагилова Р.А. Отраслевой стандарт «Система автоматизированного проектирования норм труда (САПР НТ) операций механообработки. Выходные документы» ОСТ 1 42478-90.

Статьи в других изданиях

Шарафеев И.Ш. Риски при моделировании системы автоматизированного проектирования укрупненных норм труда // Журнал «Проблемы человеческого риска». 2008. № 1. С. 57-62.

Шарафеев И.Ш. Система автоматизированного проектирования норм труда операций механообработки с применением ПЭВМ. Межотраслевой научно-технический сборник "Технология". Гибкие производственные системы и робототехника, Выпуск 6, 1991. С. 77-81.

Шарафеев И.Ш. Техническое нормирование труда с использованием компьютерных технологий. С. 6-7. МашМетСварка. Набережные Челны: ООО «Экспозиция», 2/М (88), 2009.

Шарафеев И.Ш. Time-кибернетика как управление временем при исполнении бизнес процессов: представления о предмете исследования. С. 6-7. МашМетСварка. Набережные Челны: ООО «Экспозиция», 3/М (91) 2009.

Шарафеев И.Ш. Особенности стыковки системы нормирования с системой проектирования технологических процессов на ЭВМ. Материалы научно-практической школы передового опыта «Техническое нормирование операций механической обработки с применением ЕС ЭВМ», Казань, 1986. С. 45-48.

Росляков А.В., Шарафеев И.Ш. Перспективы развития системы автоматизированного нормирования и проектирования технологических процессов на предприятиях. Материалы научно практической школы передового опыта "Техническое нормирование операций механической обработки с применением ЕС ЭВМ", Казань, 1986. С. 22-24.

Шарафеев И.Ш. Интеграция системы автоматизированного проектирования технологических процессов механообработки. Материалы отраслевого семинара-совещания 19-20 мая 1987г. "Автоматизированные системы проектирования и расчета", Казань, 1989. С. 108-110.

Шарафеев И.Ш. Механизм общения информационных систем на примере САПР нормирования труда. /Международная научно-практическая конференция, «Теоретические, конструкторско-технологические, организационные проблемы и обеспечение качества при создании и освоении новых изделий - Технология, инновация, качество 99», Казань, 1999. С. 286-289.

Шарафеев И.Ш. Нормирование труда в условиях автоматизации производства. /Международная научно-практическая конференция, «Теоретические, конструкторско-технологические, организационные проблемы и обеспечение качества при создании и освоении новых изделий - Технология, инновация, качество 99», Казань, 1999. С. 277-280.

Шарафеев И.Ш., Росляков А.В. Опыт внедрения системы автоматизированного проектирования норм труда (САПР НТ) на предприятиях машиностроения./Международная научно-практическая конференция: Теоретические, конструкторско-технологические, организационные проблемы и обеспечение качества при создании и освоении новых изделий. Казань, 1999. С. 273-276.

Шарафеев И.Ш., Росляков А.В., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Система автоматизированного проектирования норм труда (САПР НТ «NORMA» механообрабатывающего производства//Международная научно-практическая конференция, «Теоретические, конструкторско-технологические, организационные проблемы и обеспечение качества при создании и освоении новых изделий - Технология, инновация, качество 99», Казань, 1999. С. 281-284.

Шарафеев И.Ш. Концепция моделирования систем технологического назначения в организации нормирования труда. С. 27-52. Инновационные технологии в проектировании, производстве и испытаниях изделий машиностроения. Казань: Изд-во Казанск.ун-та, 2004.-408 с.

Шарафеев И.Ш. Некоторые аспекты, рассматриваемые в концепции моделирования систем технологического назначения. С. 188-197. Всероссийская научно-практическая конференция/Авиакосмические технологии и оборудование. Казань:, Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2004. 784 с.

Шарафеев И.Ш., Витвинова Т.И., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н., Трифонов Е.В. Система автоматизированного проектирования технологических процессов и норм времени заготовительно-штамповочного производства. Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2006. С. 82-83.

Шарафеев И.Ш., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Система автоматизированного проектирования норм труда сварочного производства. Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. Гос. техн. ун-та, 2006. С. 83-84.

Шарафеев И.Ш., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Система автоматизированного проектирования норм труда механообрабатывающего производства САПР НТ «NORMA». Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. ун-та, 2006. С. 84-85.

Шарафеев И.Ш. Гомеостазис в системах автоматизации технологического назначения. Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. ун-та, 2006. С. 260-261.

Шарафеев И.Ш., Закиров И.М. Концепция моделирования систем автоматизации технологического назначения на примере системы автоматизированного проектирования норм труда САПР НТ «NORMA». Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. ун-та, 2006. С. 262-263.

Шарафеев И.Ш. Данные, информация, знания в системах автоматизации технологического назначения. Материалы международной научно-практической конференции / Авиакосмические технологии и оборудование. Казань: Изд-во Казан. Гос. Техн. ун-та, 2006. С. 261.

Шарафеев И.Ш. Концепция моделирования систем автоматизации технологического назначения. С. 311-313. Динамика и развитие иерархических (многоуровневых) систем. Сборник статей по материалам Международной научно-практической конференции (ТГГПУ, АН РТ, ИЭУП, РИРОО). Казань: Изд-во ТГГПУ, 2007.- 328 с.

Шарафеев И.Ш. Способы нормирования труда с использованием компьютерных технологий, с. 309-311. Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики. Международная научно-практическая конференция. Материалы конференции. Том 1. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та. 2007. 312 с.

Шарафеев И.Ш., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Автоматизация нормирования труда механообрабатывающего производства. С. 263 - 266. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 3. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 372 с.

Шарафеев И.Ш., Витвинова Т.И., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Трифонов Е.В. Автоматизация проектирования и нормирования труда заготовительно-штамповочного производства. С. 260 - 262. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 3. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 372 с.

Шарафеев И.Ш. Комплекс систем автоматизированного проектирования норм труда бизнес процессов при изготовлении деталей авиационной техники. С. 267 - 270. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 3. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 372 с.

Шарафеев И.Ш., Закиров И.М. Компьютерные модели в системах автоматизированного проектирования норм труда. С. 482 - 486. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 2. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 512 с.

Шарафеев И.Ш. Теория представлений. С. 482 - 486. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 2. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 512 с.

Шарафеев И.Ш. Методология количественных оценок рисков укрупненного нормирования труда при моделировании систем автоматизации технологического назначения. С. 487- 491. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 2. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 512 с.

Шарафеев И.Ш. Экспликация экономики времени при моделировании систем автоматизации технологического назначения в организации нормирования труда. С. 479 - 481. Современные технологии - ключевое звено в возрождении отечественного авиастроения: Материалы Международной научно-практической конференции. Т. 2. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2008. 512 с.

Шарафеев И.Ш., Витвинова Т.И., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Проектирование технологических процессов и нормирование труда в заготовительно-штамповочном производстве. С. 164-168. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008. 398 с.

Шарафеев И.Ш., Витвинова Т.И., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Автоматизация технологической подготовки инструментального производства в части технического нормирования труда. С. 169-173. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008. 398 с.

Шарафеев И.Ш., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Автоматизация технического нормирования труда сварочного производства. С. 174-178. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008. 398 с.

Шарафеев И.Ш., Даушева Г.Н., Коломак Г.Н. Автоматизация технического нормирования труда производства гальванопокрытий. С. 179-181. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008.

Шарафеев И.Ш. Старение компьютеризированных моделей. С. 240-252. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008.

Шарафеев И.Ш. Моделирование систем автоматизации технологического назначения и решение проблем: хаос, упорядочение; устойчивость, неустойчивость. С. 253-259. Инновационные технологии в проектировании и производстве изделий машиностроения. Материалы III Международной научно-практической конференции. Казань: Изд-во ЗАО «Новое знание», 2008. 398 с.

Размещено на Allbest.ru

...