1.4. Анализ процесса проектирования и исследования технологических систем

Особенностью технологических систем является их способность изменять свою структуру, но цель функционирования не зависит от изменений внешних и внутренних условий. Поэтому для технологических систем уместно говорить о подналадках оборудования и корректировке управляющих воздействий, и даже смене отдельных компонентов оборудования и смене управляющих программ. Реализация такой способности достигается технологией проектирования и управления технологическими системами. Цель, как уже было сказано, неизменна – это получить изделие заданного качества.

Дадим определения технологической системы и технологического процесса, что позволит нам связать эти понятия и построить схемы выполнения работ по исследованию и проектированию технологических систем и технологических процессов.

Определение 1.2. Технологическая система – это система функционально взаимосвязанных исполнительного оборудования и средств технологического оснащения, предназначенных для выполнения в регламентированных условиях производства, в общем случае, множества технологических процессов.

Формой представления технологической системы является карта наладки станка.

К регламентированным условиям производства относят: регулярность поступления предметов производства, параметры энергоснабжения, окружающей среды и др. Под множеством технологических процессов следует понимать групповые и типовые технологические процессы. В частном случае, когда выполняется на технологической системе только один технологический процесс, – это единичный технологический процесс. Технологический процесс можно рассматривать как совокупность последовательно выполняемых операций, или переходов образующих вместе единый процесс преобразования исходных материалов в заданный продукт.

Определение 1.3. Технологический процесс – это система целенаправленных действий по изменению, перемещению и определению состояния предмета труда, а также все действия, которые связанны с осуществлением технологического процесса (например, с маркировкой, удалению стружки и т. п.).

Это определение отличается от определения, которое дано в ГОСТ 3.1109—82, в части, что технологический процесс там рассматривается как часть производственного процесса, с чем нельзя не согласиться. Но нас интересует системный характер технологического процесса, поэтому авторы считают, что такое определение в данном случае более уместно. Далее в этом определении присутствуют действия вспомогательного характера, что совершенно необходимо при реализации автоматизированного производства.

К предметам производства относятся материал, заготовка, узел и изделие, находящиеся в соответствии с выполняемым технологическим процессом в стадии хранения, транспортирования, формообразования, обработки, сборки, ремонта, контроля и испытаний. Под изменением предмета труда понимается изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета труда.

Формой представления технологического процесса являются:

• технологическая карта, ориентированная на человека,

• и (или) управляющая программа, ориентированная на устройство числового управления,

• и (или) циклограмма, ориентированная на устройство циклового управления.

Схема выполнения работ по созданию технологических процессов (в соответствии с ГОСТ 14.301—83) в общем случае включает в себя:

• анализ исходных данных для разработки технологического процесса;

• подбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналогичного единичного процесса;

• выбор исходной заготовки и методов её изготовления;

• выбор технологических баз;

• составление технологического маршрута обработки;

• разработку технологических операций;

• разработку или уточнение последовательности переходов в операции;

• выбор средств технологического оснащения операции;

• определение потребности средств технологического оснащения;

• заказ новых средств технологического оснащения, в том числе средств контроля и испытаний;

• выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средств транспортирования;

• назначение и расчет режимов обработки;

• нормирование технологического процесса;

• определение требований техники безопасности;

• расчет экономической эффективности технологического процесса;

• оформление технологических процессов.

Рассмотрим схемы выполнения работ по использованию существующей и проектированию новой технологической системы. При использовании существующей системы необходимо проверить можно или нельзя применить её для изготовления конкретного изделия с требуемым качеством (рис. 1.5). Для выполнения данной работы требуются данные о технологической операции.

При создании и исследовании проекта новой технологической системы необходимо выполнить работы, представленные на рис. 1.6. Нетрудно заметить, что проектирование технологических систем и технологического процесса неразрывно связаны между собой. Каждая технологическая система, на которой реализуется технологическая операция, должна быть исследована на конкретном варианте технологического процесса, для того чтобы убедиться в обеспечении нужного качества изделия. Если качество неудовлетворительно, то меняется технологический процесс или технологическая система.

Для решения задач исследования и проектирования технологических систем применимы вышеприведенные принципы системного подхода.