<<
>>

5.3.3.2 Алгоритм дифференциации операций в системе ОКП

На рис.5.18 представлена блок-схема алгоритма дифференциации операций в системе ОКП.

В основе процесса дифференциации операций лежит информация о технологическом процессе, разработанная в любой системе САПР ТП.

Основой информации является пооперационная технология изготовления детали, удовлетворяющая критериям точности и минимума себестоимости. Данный техпроцесс является эталонным для процесса дифференцирования. Операци-

w онную последовательность такого техпроцесса обозначим как L .э .

На первом этапе весь технологический процесс, каждая операция

представляются в виде структуры (5.4) с матрицами предшествования и со-

тт с

вмещения переходов (5.2 - 5.3) - Ту и ГУ , которые создаются в системе

aij aij САПР ТП при проектировании плана обработки и операций. При этом могут быть использованы данные по ТП деталей из различных систем САПР ТП [238], имеющих возможность создания к ним интерфейсов из системы планирования.

300

САПРТП

Система проектирования технологических

процессов

1

Формирование исходных данных на

основе выходных данных системы

САПРТП

Формирование структуры операции

Подсистема

размерного

анализа в САПР

ТП

База данных ТП

и\

(l.'):{{v.fl(lv.,ln,Jv..,dn),..,

v.. (/ ,,,..,/ ,d , t,..,d )},.., ijpy n+Г q' n + l q"

{v.., (I ,,..,/ ,..,d ,,..,d, )}}

J h. " h.

J J

7

til rrtV—•

' dij dij

Директивное

определение количества вариантов

последовательностей

Указание конкретных операций

Заданное количество переходов в операции

J

Создание последовательностей и проверка их с учетом матриц

W7r

«rill rrt**/

d.j И dy

Формирование множества операционных h последовательностей Ld l

= и Wk Д = 1,К ) I j = 1 J во

У Размерный анализ последовательности

и определение необходимости

внесения погрешности Д^у

т

Проверка на возможность выполнения множества альтернативных ТП и формирование конечного множества ТП деталей г"

Рис.5.18.

Алгоритм дифференциации операций в системе ОКП

301 На втором этапе, в цикле создаются все возможные операционные

последовательности (5.4) -L .к. Каждая последовательность проверяется с

п с

учетом матриц TV , ГУ и возможности выполнения той или иной последо-

У У вательности на той или иной единице технологического оборудования, если этот парк оборудования известен заранее. В результате проверки на каждой операции остается определенное количество операционных последователь-

iW

ностей дляу-й операции -К. , которые можно принять во внимание. Общее

количество всех вариантов технологических процессов на h -операциях /-й

детали при этом определяется как следующее соединение:

h . и,

К* = S К1. ! (5.10)

i j = \

Количество вариантов может быть меньше максимального, определяемого (5.10), если:

дифференциации подлежат только определенные операции;

в каждой операционной последовательности L .^оставляются только те

операции, которые имеют определенное количество переходов (не больше или не меньше заданного количества).

В соответствии с этим в алгоритме имеется возможность директивного указания объектов (операций) дифференциации и количества переходов в дифференцируемых операциях.

На третьем этапе формируется множество всех возможных операционных последовательностей для /-й детали по всем операциям и всем

KR^ операционным последовательностям на каждой у'-й операции как объ-У

единения операционных последовательностей

302

h.

i w.

Zf= \J(Lk,k = l,KB0 )• (5.11)

j = \ V

При этом на каждой операции каждый раз выбирается какая-либо следующая последовательность из соответствующего ей множества {1, KRQ }.

У

Таким образом, L. представляет собой линейный список всех возможных

вариантов технологических процессов изготовления /-й детали с учетом

дифференциации операций. Последовательность операций для эталонной

технологии будет состоять из исходного количества операций и ее обозна-

d ,

чим как L.э .

Последовательность L. является предварительной, поскольку

на данном этапе отсутствует размерный анализ.

На четвертом этапе проводится размерный анализ каждого из вариантов последовательности Щ средствами подсистемы расчета операционных

размеров [239]. Для каждой операционной последовательности из L. топология графов линейного и диаметрального анализа будут одинаковы в плане количества вершин и порядка их связей, поскольку мы не нарушаем логику технологического процесса как план обработки поверхностей. Отличием графов и уравнений размерного анализа будет являться наличие погрешно-стей смены баз Ael, вносимых в роли корректоров в ту или иную ветвь гра-фа и соответствующее уравнение размерного анализа.

При этом погрешности Asl вводятся согласно следующим правилам:

1) Для длиновых размеров. Анализируется - если рассматриваемый размер /.выдерживается относительно поверхности, образованной на предыдущей операции при получении какого-либо размера 1._Ак = \,п) и эти

d два размера /. и /. , (к = \,п) в эталонной технологии L.э присутствовали в

303 одной и той же попереходной последовательности L.K на какой-либоу*-й

операции, то в данный размер /.вводится погрешность базирования Asl в

виде линейной составляющей уравнения, которая вычисляется в соответствии с имеющейся схемой базирования, точностью станка и приспособлением.

Подобный подход сравнения формируемой попереходной технологии с эталонной обусловлен тем предположением, что эталонный вариант техно-логического процесса является наиболее оптимальным с точки зрения обес-печения заданной точности выполнения детали с учетом единства баз.

2) Для диаметральных размеров. Анализируется - если для рассматри-

d ваемого диаметрального размера d-в эталонной технологии L.э существо-

вали другие обрабатываемые размеры d.Ak - \,п) в пределах какой-либо

Wlr

попереходной последовательности! ,к, то в данный размер d-в графе бие-

J l

ний вводится погрешность базирования Ael, которая вычисляется в соответствии с имеющейся схемой базирования, точностью станка и приспособлением. В уравнения размерного анализа данная погрешность вводится как квадратичная составляющая.

В принципе, подобный прием для диаметральных размеров можно было бы использовать лишь только для тех поверхностей, которые связаны между собой ограничениями на взаимное расположение поверхностей - заданными биениями на исходном чертеже детали, но наиболее общий случай, предлагаемый здесь, гарантирует, что и все остальные поверхности вращения будут выполнены с определенной точностью. Дело в том, что отсутствие жесткого ограничения на взаимное расположение поверхностей еще не говорит о полной их независимости друг от друга. Довольно часто мы имеем дело с неуказанными на чертеже отклонениями и погрешностями форм по-

304

верхностей по достаточно свободному квалитету точности (IT12-/714). Поэтому допуск на взаимное расположение поверхностей всегда будет присутствовать, но величина его будет различна.

Таким образом, для каждого варианта технологического процесса детали составляются граф размерного анализа и уравнения размерного анализа, учитывающие погрешность смены баз \el. В результате размерного

анализа выявляются:

межоперационные размеры и допуски на них;

припуски и колебания припусков;

биения диаметральных размеров;

размеры заготовки.

На пятом этапе каждый из полученных альтернативных технологических процессов проверяется на предмет возможности его выполнения.

В результате размерного анализа традиционным является определение возможности обработки в соответствии с заданной структурой операций по критерию точности применяемых оборудования, приспособления и мерительного инструмента. Как правило, это упрощается при заранее известном составе оборудования, оснастки и мерительного инструмента. При этом решение принимается уже в процессе размерного анализа и это решение тесно связано с экономическим анализом разрабатываемого технологического процесса. В нашем же случае подобный анализ осуществляется при конкретном назначении единицы планирования на ГПМ в процессе формирования расписания. Поэтому анализ возможности выполнения операции на данном этапе не осуществляется.

В то же время, процесс дифференциации операций может сопровождаться увеличением припусков на переходах вследствие внесения погрешностей смены баз и соответствующего увеличения припуска с целью устранения погрешности взаимного расположения поверхностей. В большинстве случаев размеры заготовок деталей являются заданными. Поэтому, в ряде случаев, на каком-либо из альтернативных вариантов может произойти вы-

305

ход расчетных размеров заготовки относительно заданных. В этих случаях рассматриваемый технологический процесс с операционной последовательностью L. и не может быть принят и удаляется из списка альтернативных технологических процессов. В результате по каждой детали остается только то множество ТП L. , которое удовлетворяет последнему условию.

Таким образом, в результате многоэтапного анализа мы имеем по всей номенклатуре изделий М{\,..,т} множество альтернативных ТП по каждой детали

т .,

Lm=\jLДанное множество и является в дальнейшем исходным для процесса планирования, формирования оперативных планов работ в ГПК.

Здесь необходимо отметить, что данное множество может содержать не только варианты дифференцированных операций относительно эталонного ТП, но также варианты с большей концентрацией операций, если использовать соответствующий метод анализа планов обработки, что в данной работе не рассматривается. Выбор того или иного варианта ТП определяется на этапе планирования. В силу этого обстоятельства появляется возможность адаптации ТП как его переносимости на различные производственные системы с различным составом оборудования, что значительно повышает гибкость технологического проектирования и затраты на подготовку производства.

К положительным свойствам предлагаемого метода можно отнести и такое, как сокращение времени при проектировании оптимального ТП в сис-темах САПР ТП. Дело в том, что как уже отмечалось ранее, Б.С. Балакши-ным [9], А.А. Маталиным [160], B.C. Корсаковым [182], И.М. Колесовым [126] и др. авторами работ в области технологии машиностроения подчеркивалось, что при проектировании ТП необходимо рассматривать на предвари-

306

тельной стадии несколько вариантов ТП. По сути, в реальной обстановке проектирования ТП в САПР ТП это означает, что технолог должен создавать сразу несколько вариантов ТП, что весьма трудоемко и трудоемкость этого процесса проектирования имеет JVP-сложность в плане перебора всех вариантов ТП, зависящую от количества обрабатываемых поверхностей и количества возможного оборудования. Таким образом, все варианты ТП не только с точки зрения создания множества альтернативных ТП, но и в плане выбора оптимального решения, рассмотреть невозможно ввиду лимита времени на процесс проектирования. В то же время данными авторами выдвигалась гипотеза о возможности и эффективности использования дифференциации операций. Предлагаемый в работе метод дифференциации и синтеза ТП позволяет обойти вопросы JVP-сложности при разработке как множества альтернативных ТП, так и оптимального, поскольку:

в случае необходимости проектирования множества альтернативных ТП технолог, при использовании данного метода, не разрабатывает изначально все множество ТП. Альтернативное множество получается на основе единственного варианта ТП, - на основе дальнейшего анализа и синтеза данного варианта ТП создается множество возможных, с точки зрения выполнимости, согласно технологическим ограничениям, ТП;

в случае проектирования только одного оптимального ТП, технолог также, на базе единственного ТП, созданного по требованиям точности, на сформи-рованном далее множестве альтернативных ТП, может выбрать тот вариант, который является оптимальным по себестоимости с точки зрения выбранного оборудования, решая при этом задачу идентификации состава оборудования, отвечающего выполнению ТП по точности, с использованием критерия минимума стоимости выбранного состава оборудования. При этом данный метод выступает в качестве инструмента САПР ТП.

В результате этого можно говорить о том, что предлагаемый метод дифференциации и синтеза множества альтернативных ТП снимает ограни-чение по трудоемкости проектирования как для случая оптимизации выпол-

307

нения номенклатуры запуска в ОКП, так и для случая частной оптимизации только одного варианта ТП.

Таким образом, метод дифференциации и последующего синтеза ТП деталей в виде альтернативного множества ТП позволяет говорить, по аналогии с вычислительными системами, о свойстве многоплатформенности по отношению к оборудованию и о возможности его интерпретации на различ-ном составе оборудования в соответствии с конкретными организационно-технологическими параметрами модели ОКП на предприятиях.

Результаты моделирования расписаний для случаев альтернативных ТП (АТП), полученных с помощью предлагаемого метода, показали, что точность изготовления деталей практически не нарушается - до шестого квали-тета точности включительно погрешности переустановки поглощаются величиной припуска на следующей операции.

<< | >>
Источник: Загидуллин Равиль Рустэм-бекович. Система оперативно-календарного планирования автоматизированного механообрабатывающего мелкосерийного производства на основе комплексных моделей [Электронный ресурс] : диссертация... д-ра техн. наук : 05.13.06. - Москва: РГБ,2007. - (Из фондов Российской Государственной Библиотеки).. 2007

Еще по теме 5.3.3.2 Алгоритм дифференциации операций в системе ОКП:

  1. Структура работы.
  2. Научная новизна.
  3. 1.3. Анализ схем обслуживания заявок в расписаниях ГПС
  4. 1.4. Роль и место систем ОКП в автоматизированном производстве
  5. 1.6. Структура существующих систем оперативно-календарного планирования в автоматизированном производстве
  6. 1.7. Обзор существующих моделей и состояния работ в области оперативно-календарного планирования
  7. СИНТЕЗ СТРУКТУРЫ СИСТЕМ ОПЕРАТИВНО-КАЛЕНДАРНОГО ПЛАНИРОВАНИЯ
  8. 4.1. Классификация моделей расписаний в АС
  9. 4.4. Математическая модель ОКП для единичного производства
  10. 251 4.5.4. Вопросы пересчета межцеховых расписаний в ОКП
  11. 4.6. Автоматизация формирования математических моделей ОКП
  12. 5.2. Анализ систем разработки ТП на основе попереходной технологии
  13. 5.3. Метод формирования операций на базе попереходной технологии в системе ОКП
  14. 5.3.Э Анализ возможности оформления группы переходов в отдельные операции
  15. 5.3.3.2 Алгоритм дифференциации операций в системе ОКП
  16. 5.4. Особенности алгоритма формирования работ в ГПС с учетом дифференциации операций
  17. 7.2. Интеграция ОКП с системами САПР ТП
  18. 381 ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ