- •Задачи проектирования ипс
- •1. Принципы построения ипс.
- •Интеграция систем автоматизации в ипс
- •2. Задача проектирования ипс.
- •3. Системный подход при проектировании ипс.
- •Тема № 2: Разработка организационной и функциональной структуры ипс.
- •1. Организационная структура ипс.
- •2. Функциональная структура ипс.
- •Формирование групповых тп
- •Анализ эффективности гау
- •3. Организационная и функциональная структура гпс.
- •4. Системотехнический синтез функциональных структур гпс.
- •Темаз: Системное технологическое проектирование гпс .
- •1. Особенности технологического проектирования гпс.
- •2. Концепция двухэтапного проектирования гпс.
- •Формирование требований к основному то.
- •Классификация основного то и требований к нему.
- •Выбор вариантов состава основного то.
- •Классификация и кодирование оп.
- •Последовательность расположения, которых при образовании классификация иной группировки задается фасетной формулой:
- •Устанавливаемой в каждом конкретном случае, в зависимости от характера решаемых задач и алгоритма обработки информации.
- •Таким образом, классификаторы фиксируют два множества: множество значений ПnпризнакаPnи множество соответствующих им кодов:
- •4. Основные направления образования технологических групп. Построение групповой операции
- •Рассмотрим основные случаи образования технологических групп.
- •5. Определение состава оборудования.
- •Определение характеристики стеллажа.
- •Расчет числа позиций загрузки и разгрузки.
- •Расчет числа позиций контроля.
- •Расчет числа подвижных транспортных устройств
- •Определение состава оборудования для транспортирования инструмента
- •Рассчeт склада инструментов
- •Определение числа подвижных транспортных устройств.
- •Определение основной характеристики подъемного устройства.
- •Расчет числа роботов-автооператоров, расположенных со стороны то. Эти роботы-автооператоры осуществляют доставку инструмента из аси в магазины то гпм и обратно.
- •Если kзапр.1, то не обходимо кметь два робота автооператора для обслуживания то, входящих в комплекс.
- •Расчет числа роботов-автооператоров расположенных внутри аси
- •Они чаще всего выполняют две функции: ввод и вывод из гпс инструмента и обмен инструмента между линиями аси.
- •Для определения числа роботов-автооператоров работающих в аси, необходимо определить требуемое число перемещений робота-автооператора в этой зоне и среднее время одного перемещения.
Формирование требований к основному то.
Представим СТСО на уровне групповых технологических операций в виде графа, вершинами которого являются групповые технологические операции с указанием требований к технологическому оснащению, реализующему эту операцию, а дуги определяют очередность выполнения технологических операций. Сформируем теперь для каждого вида технологических операций матрицу. А, строки, которой - технологические операции, а столбцы - требования к основному ТО.
Таблица 4
|
Код групповой технологической операции
|
Требования к основному ТО
| ||
|
|
геометрические
|
рабочие
|
организационные
|
|
ГТО1
|
а11,...,а1i
|
ali+1,...,alk
|
alk+1,...,alm |
|
|
|
|
|
|
ГTOj
|
aj1+1,...,aji
|
aji+1,...,ajk
|
ajk+1,...,ajm
|
|
|
|
|
|
|
ГТО n
|
an1+1,...,ani
|
ani+1,...,ank
|
ank+1,...,anm
|
Геометрические требования обусловлены габаритами и установочными размерами деталей. Они определяют параметры рабочего пространства основного ТО, внутри которого инструмент и обрабатываемая деталь могут взаимодействовать в любой точке.
Рабочие требования зависят от точности, технических требований к поверхности, материала, вида поверхности, инструмента и т. д. Они в совокупности с геометрическими требованиями определяют рабочие параметры основного ТО, такие как мощность главного привода, наибольшую частоту вращения шпинделя, скорость быстрых перемещений, время автоматической смены инструмента и т. д.
Планово организационные требования обусловлены количеством деталей, размером партии деталей, сроком изготовления и т. д. Они определяют производительность основного ТО и степень его технологической надежности.
Классификация основного то и требований к нему.
Для установления между операциями и основным ТО (специализированными ГПМ) необходимо расклассифицировать требования к ТО, сформировав их для геометрических и рабочих характеристик в виде параметров, а для
планово-организационных и, частично, рабочих - в виде признаков необходимых для выполнения операций, и на их основе осуществлять классификацию ТО.
Процедуры классификации наиболее трудоемки их всех процедур выбора ТО, поэтому для их осуществления целесообразно применять автоматизированные методы, которые в настоящее время разработаны, а также использовать накопленный опыт создания баз данных технологического оборудования.
Распределение операций по специализированным ГПМ.
При определении структуры ГПС необходимо вначале распределить технологические операции по специализированным ГПМ. Для этого используется подход, основанный на том, что каждой последовательности технологических операций ставиться в соответствие последовательность основного ТО, представленная в терминалах конкретных типов и групп. Например, T1, Ф1,С1-последовательность основного ТО соответствующая последовательности обработки детали - токарная, фрезерная, сверлильная при этом индексами обозначены конкретные ряды взаимозаменяемого оборудования.
Решение задачи осуществляется в два этапа.
Первый этап - определение требуемого фонда рабочего времени по технологическим операциям. На этом этапе:
• набор последовательностей, описывающих групповой ТП, преобразуется в набор последовательностей, описывающих групповые операции в ГПМ;
• для каждого ГПМ заполняется таблица "технологическая операция - требуемый фонд рабочего времени". Например, для ГПМ1: <T1С1Т2 >
Вид ТО , T1 С1 Т2
Требуемый фонд рабочего времени tT1 tC1 tT2 Требуемый фонд рабочего времени (суммарная годовая трудоемкость) для ТО вида Кn, где К - вид обработки детали, a n- номер технологических характеристик, которыми должно обладать ТО для выполнения операций, определяется по формуле:
![]()
![]()
где
Ni
- количество деталей, принадлежащих
i-ой
группе, выпуск которых должна обеспечить
ГПС в течении года
-
максимальное время, требуемое для
технологическим оборудованием вида Кn
обработки n-ой
детали. Второй этап - назначение
технологических операций к единицам
основного ТО, которая в теоретике
множественной интерпретации выглядит
следующим образом. Имеются множество
технологических операций А={а1,а2,...,аn}
реализуемых
данным ГПМ, и множество
={
11,
12,...,lm},
элементу lj
которого соответствует единица
основного ТО, позволяющая реализовать
некоторыйконечный
набор технологических операций на
множестве A
lj
lj
lj={аj1,аj2,...,аjn}
и имеющая стоимость Cj.
Требуется
найти покрытие множества А множествами
lj
A
, т. е. Определить набор
k={
1i1,
1i2,...,lik}
такой, что , а сумма
минимальна.
Очевидно, что в том случае если размерность описанной задачи невысока, она решается методом перебора.
В результате получим набор последовательностей, описывающих групповой ТП для всей номенклатуры деталей, выпуск которых должна обеспечить ГПС.
Далее этот набор необходимо проанализировать с целью выделения
повторяющихся цепочек элементов.
Рассмотрим выполнение данной процедуры на примере реализации
группового ТП изготовления трех деталей.
Пусть наборы, соответствующие последовательностям технологических
операций для трех деталей, имеют вид:
• для детали 1 – Т1 С1Т2 Ф3 Т3 С4 Ф2 С2
• для детали 2 - Т1 С1 Т2 С4 Ф2 С2
• для детали 3 - Т1 С1Т2 Ф1 С2 Ф3 Т3
Очевидно, что повторяющиеся во всех наборах цепочки элементов
целесообразно реализовать на отдельных ГПМ:
ГПМ1:<Т1С1Т2>
ГПМ 2:<С4 Ф2 С2>
ГПМ З:< Ф3Т3>
ГПМ 4:<Ф3>
Таким образом, целесообразно иметь четыре ГПМ.
