Групповой технологический процесс

Заключение

Литература

ВВЕДЕНИЕ

ГРУППОВОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС. ЕГО ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ

Групповой технологический процесс предназначен для совместного изготовления или ремонта группы изделий различной конфигурации.

Он должен состоять из комплекса групповых технологических операций, выполняемых на специализированных рабочих местах в последовательности технологического маршрута изготовления определенной группы изделий. При разработке групповых технологических операций следует предусматривать достаточную величину их суммарной трудоемкости для работы без переналадки технологического оснащения (допускается только частичная подналадка).

Основой разработки группового технологического процесса и выбора общих средств технологического оснащения является комплексное изделие, которое может быть одним из изделий группы или искусственно созданным (условным).

Групповые технологические процессы и операции разрабатываются для всех типов производства только на уровне предприятия в соответствии с требованиями ГОСТ 14.301-83* и ГОСТ 14.316-75*.

Исходная информация для разработки групповых технологических процессов и операций определяется по ГОСТ 14.303-73*. Руководящая информация дополнительно должна включать данные, содержащиеся в действующих групповых технологических процессах и операциях, классификаторах изделий, оборудования и оснастки. Справочная информация должна содержаться в документации на действующие типовые и единичные технологические процессы, в описаниях прогрессивных методов обработки, а также в ведомостях трудоемкости изделий и других нормативных материалах.

Правила организации группового производства определяются ГОСТом.

Создания компьютерной производственной инфраструктуры, обеспечивающей рациональное использование конструкторской и технологической документации и снижение себестоимости изделия.

Применения систем геометрического моделирования, объективного контроля, в том числе координатно-измерительных машин с ЧПУ, баз данных и знаний средств технологического назначения, объединенных в локальные вычислительные сети.

Создания интегрированной системы технологической подготовки производства.

Перехода на бесплановый метод производства аэрокосмической техники, что позволит сертифицировать производство, сократить в 3-4 раза затраты и сроки подготовки производства.

Рационализации производства и создания компьютеризированных интегрированных производственных систем, что позволит повысить гибкость, работать меньшими партиями, начинать изготовление деталей ближе к сроку монтажа, сократить время производственного цикла, снизить складские расходы и таким образом повысить конкурентоспособность выпускаемой продукции.

В последнее время машиностроительные предприятия испытывают нехватку в квалифицированных рабочих - опытные мастера уходят на пенсию, а для подготовки хорошего специалиста нужны годы. Особенно остро нехватка квалифицированных рабочих чувствуется в инструментальных цехах, так как технологи разрабатывают укрупненные технологические процессы, полагаясь на квалификацию рабочего. Внедрение системы автоматизированного проектирования технологических процессов позволит вести сложные технологические расчеты в автоматическом и автоматизированном режимах, учитывать уже спроектированные техпроцессы, совместить функции технолога и нормировщика. Это позволит значительно, не на 20-30%, а в разы сократить время составления, оформления, нормировки, регистрации и архивирования технологического процесса.

Резкое повышение эффективности ТПП может быть достигнуто за счет следующих основных составляющих:

· замены устаревшего оборудования и перехода на новые технологии изготовления изделий.

· перестройки организационных структур, участвующих в процессах подготовки производства.

· комплексной автоматизации процессов ТПП на основе новых информационных технологий.

Кроме того, необходимо включить в организационную схему функционирования предприятий три основополагающих принципа:

· Научно-техническая и технико-экономическая экспертиза, включающая промышленный менеджмент, маркетинг и функционально-стоимостной анализ. Без проведения комплекса мероприятий по экономической оценке нового изделия на самых ранних стадиях его жизненного цикла, стоимостной оценки ожидаемых затрат на его производство невозможно развитие предприятия (отдел менеджмента).

· Сертификация изделия и его производства на всех стадиях жизненного цикла, которая является неотъемлемой частью производства и эксплуатации современной техники (отдел сертификации производственных процессов).

· Информационные технологии. По имеющейся статистике, даже на самых передовых предприятиях лишь 10% от общего числа конструкторской документации представлено в электронном виде, не говоря о ее стандартизации. Речь идет не о технологических электронных каталогах и мультимедийных процессах, а о едином информационном пространстве подразделений и о многом другом (зам. Генерального директора предприятия по информационным технологиям, отдел АСТПП, отдел АСУП, ИВЦ, отдел АСУТП).

На РКЗ было принято решение о создании единой автоматизированной системы технологической подготовки производства (АСТПП), состоящей из ядра и отдельных подсистем.

Одной из подсистем является САПР технологических процессов «Астор». Данная САПР состоит из двух подсистем: проектирования и управления базой данных. Подсистема проектирования позволяет формировать технологические процессы (ТП) в автоматическом и диалоговом режимах.

Автоматический режим предназначен для проектирования ТП на типовые изделия, диалоговый режим - для нетиповых.

Нами были проанализированы номенклатурно-цеховые списки инструментального цеха за 2003 год. Номенклатура изделий представлена количеством заказов и трудоемкостью изготовления изделий относительно суммарной годовой мощности цеха. Определены приоритетные группы изделий относительно сферы подготовки производства и относительно сферы производства как такового.

Основную массу изделий, производимых инструментальным цехом, составляет специальный и нормализованный режущий инструмент, далее следуют приспособления, штампы и прочие средства технологического оснащения. Режущий инструмент является типовым изделием, прочие группы изделий являются нетиповыми, например, штампы, или частично типовыми, например, приспособления, имеющие в своем составе типовые изделия (втулки, рычаги, штыри и прочее).

В процессе разработки методики автоматизированного проектирования технологических процессов инструментального производства было сделано следующее:

· проанализирована номенклатура изделий инструментального цеха, выделены те изделия, производство которых требует больше мощностей цеха;

· выбрано программное обеспечение для автоматизации проектирования;

· составлен список типовых изделий (для которых автоматизация проектирования технологический процессов экономически обоснована);

· разработаны чертежи комплексных деталей на типовые изделия из списка;

· сформированы маршруты обработки комплексных деталей;

· заполнена база данных выбранного программного обеспечения технологией комплексных деталей;

· произведена апробация методики на примере реальных заказов.

В режиме диалогового проектирования технолог сам определяет список операций и переходов, и соответствующие им параметры. Данный режим также позволяет получить значительную экономию времени, поскольку при выборе типа операции или перехода технологу предоставляется выбор параметров только из соответствующих данной операции или переходу диапазонов.

· стандартный режущий инструмент;

· специальный режущий инструмент;

· специальный измерительный инструмент.

Эта совокупность составляет 46% суммарной годовой мощности инструментального цеха и 51,2% от годового количества заказов.

Групповая технология представляется в виде технологического процесса изготовления искусственной (комплексной) детали, обладающей совокупностью признаков некоторой группы конструктивно и технологически подобных деталей.

Разработка группового технологического процесса предполагает наличие такой группы деталей, для которой можно построить обобщенный маршрут обработки, содержащий все операции в необходимой последовательности для обработки любой детали из этой группы. Автоматизированное проектирование рабочего технологического процесса заключается в выборе из комплексного процесса операций и переходов, необходимых для обеспечения требуемых свойств конкретной детали. При этом можно исключать любое число операций и переходов из групповой технологии, но нельзя добавлять. Эти особенность ограничивает область применения метода группового проектирования.

Для расширения этой области в системе предусмотрено решение на основе использования принципов проектирования экспертных систем, которое позволяет определенным образом вводить в базу знаний и затем использовать систему правил в виде продукций для выбора технологических проектных решений. Это обеспечивает возможность пользователю изменять или добавлять по своему усмотрению новые правила, учитывающие различные варианты конструкции деталей, и расширять, таким образом, область применения групповой технологии.

Особенностью рассматриваемой подсистемы является полностью параметризованное представление описания технологического процесса с возможностью передачи любого параметра для решения задач технологической подготовки производства и АСУ предприятия разного уровня.

Модель группового технологического процесса представлена в виде множества упорядоченных операций, где каждая операция содержит описание входящих в нее переходов, оборудования, оснастки. Описание каждого перехода представляет собой упорядоченное множество параметров перехода. Все параметры подразделяются на переменные и постоянные.

К постоянным параметрам относятся те, значения которых не изменяются для переходов из одной группы деталей (вид и состав обрабатываемых поверхностей, вид и шифр режущего инструмента, др.).

К переменным параметрам переходов относятся те, значения которых изменяются для каждой конкретной детали (исполняемые размеры и параметры точности).

Рассмотрим некоторые ключевые понятия, используемые в системе.

Групповым технологическим процессом называется технологический процесс изготовления группы деталей с разными (в определенных пределах) конструктивными, но общими технологическими свойствами, то - есть когда различные по конфигурации, размерам и точности поверхности или их сочетания требуют для обработки одного и того же оборудования, оснастки и инструмента.

Для каждой конкретной детали, входящей в группу, групповой технологический процесс содержит все необходимые операции и переходы в заданной последовательности. В процессе проектирования "рабочей" (на конкретную деталь) технологии решается задача выбора необходимых операций и переходов.

Формирование комплексных маршрутов и операций производится на основе информации, содержащейся в чертежах деталей.

Все признаки, характеризующие деталь необходимо отнести к одному из следующих классов:

1. Признаки, определяющие группу (класс) детали. Следует отметить, что классификация деталей в данной подсистеме совпадает с системой классификации при конструировании инструмента, что позволяет правильно идентифицировать информацию, полученную из системы конструирования. Класс инструмента автоматически передается из системы проектирования в САПР-ТИ.

Применительно к инструментальному производству к признакам классификации детали можно, например, отнести:

· наименование инструмента (фреза, резец, зенкер и др.);

· наименование группы инструмента (фреза концевая, сверло центровочное и др.);

· наименование подгруппы (инструмент сборный, монолитный, с твердосплавными пластинами и др.).

Число возможных признаков для группирования деталей регламентируется структурой кода группы деталей. Для идентификации деталей одной группы используется восьмиразрядный иерархический позиционный код, где множество возможных значений каждого последующего символа зависит от значений предыдущего.

Структура этого кода имеет следующий вид:

ХХ ХХ ХХ ХХ

код подгруппы 3-го уровня

2. Признаки, уточняющие особенности конструкции деталей внутри одной группы, которые предопределяют выбор необходимых операций и переходов.

База знаний включает в себя систему взаимосвязанных библиотек, содержащих комплексные маршруты и операции, параметрическое описание переходов, библиотеку операционных эскизов, словари, таблицы нормативных данных, классификаторы оборудования и инструмента и др.

Решатель, исходя из конструкторских свойств конкретной детали, обеспечивает выбор необходимого состава операций (маршрута) и переходов, расчета переменных параметров, включая припуски и межоперационные размеры, и формирования текстовой и графической технологической документации.

Основные функции подсистемы включают:

1. Формирование маршрута с указанием наименования операций, модели оборудования, наименования и шифра оснастки для каждой операции. Формирование маршрута производится из библиотеки комплексных маршрутов с учетом отличительных конструктивных признаков конкретной детали.

2. Формирование операций с определением состава переходов и их последовательности. На этом этапе каждой операции ставится в соответствие операционный эскиз. Формирование операций производится из библиотеки комплексных операций с учетом отличительных конструктивных признаков конкретной детали, предопределяющих выбор определенного состава переходов.

3. Определение конкретных значений параметров переходов. Постоянные параметры выбираются из параметрически описанной библиотеки переходов. Межоперационные исполняемые размеры рассчитываются, с предварительным определением припусков на каждый этап обработки. Все переходы подразделяются на основные и вспомогательные.

Параметрическое описание используется на основные переходы. В состав основных параметров описания входят:

метод обработки и состав обрабатываемых поверхностей;

режущий, измерительный и контрольный инструмент;

точность и шероховатость обработки;