2.4. Система технологической подготовки производства

В разд. 1 показана главная роль интеграции систем САПР и АСТПП для эффективного функционирования ГПС. САПР для различных типов изделий разработаны в разной степени детализации. Так, например, САПР изделий радиотехники и микроэлектроники достаточно развиты для разработки и выдачи проектной информации на машинных носителях в систему АСТПП.

Взаимодействие АСТПП и САПР (рис.11) базируется на установлении параметрических отношений между БД элементов чертежей и элементов деталей, а также элементов ТП. Как правило, каждый из элементов - конструкторский и технологический - описывается на основе языков высокого уровня.

Автоматизация единичного и серийного производства заставляет пo-новому подойти к проектированию технологии. В условиях применения программируемого ТО требуется детальная проработка всех логических и расчетных элементов ТПП. Степень проработки ТП должна бить доведена до рабочих и вспомогательных ходов. Для правильного подбора оборудования, приспособлений, распределения деталей по участкам и формирования оптимального графика запуска деталей на обработку необходим тщательный анализ деталей, ТП и организации производственных подразделений. Надежность ТП должна прогнозироваться на стадии проектирования расчетными или имитационными средствами.

Многовариантность технологических решений изготовления конкретных деталей свидетельствует о том, что ТПП и, в частности, проектирование ТП при единичном и серийном производстве становятся на несколько порядков сложнее, чем при массовом производстве. К настоящему времени цикл их подготовки составляет 70-90% общего времени от получения заказа до изготовления готовой продукция, а цикл изготовления изделия - только 10-30%.

Основная цель ТПП - обеспечить мобильность производства при изменении программы выпуска в освоении новых видов изделия, высокую производительность труда при минимальных трудовых и материальных ресурсах, изготовление изделий в заданные сроки и требуемого качества.

Задачи ТП разбивается по функциям: обеспечение технологичности конструкции изделия, технологическое проектирование, изготовление средств технологического оснащения, организация и управление процессом ТПП.

Технологическое проектирование представляет собой комплекс проектно-расчетных работ, в который входит проектирование собственно ТП, состава и структуры производственных подразделений, оснащения, т.е. приспособлений, измерительного и вспомогательного инструмента, нестандартного оборудования, стендов и др.

На современном этапе технология радио- и приборостроения является уже не совокупность рекомендаций по изготовлению изделий, а методической основой управления производством и, входящими в его состав производственными автоматами.

При полном развитии АСТПП должна обеспечить решение всех задач ТПП, связанных с проектированием, анализом, контролем, учетом и регулированием ТП, в автоматическом или автоматизированном режиме. Автоматизация ТПП приводит к появлению новых функций либо к приобретению ранее существовавшими функциями самостоятельного значения. К ним относятся организация информационного обслуживания потребителя и программных систем АСТПП, автоматизация проектирования и настройки программных систем, реализующих функции ТПП. Некоторые функции, например такую, как организация и управление процессом ТПП, в этом случае следует переосмыслить. В автоматизированном варианте у нее появятся две составляющие: внешняя, аналогичная применительно к традиционной ТПП, и внутренняя, которая предназначена для организации вычислительного процесса в вычислительной системе АСТПП [2,11] .

Примерный состав подсистем, необходимый для выполнения функций АСТПП, приведен на рис.12.

При организации и управлении ТПП в вычислительной системе (внутренняя функция) используется мониторная система, включающая управляющую программу, средства описания функций и команд системы.

Система автоматизированного проектирования и настройки программных систем ТПП позволяет уменьшить трудоемкость разработки правил решения задач технологии и обеспечить адаптивные свойства АСТПП. Остальные системы выполняет функции, аналогичные для традиционной ТПП.

Вследствие большого разнообразия возникавших на предприятия задач и сложности системы ТПП совершенно очевидна необходимость реализации системного подхода при постановке задач технологии. В основе такого подхода лежит представление о системе ТПП как о едином целом, где процесс обработки информации и управление им осуществляется на основе единого математического, программного, информационного, лингвистического, технического, методического и организационного обеспечения.

3. ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ГПС

3.1. Основные требования и задачи, решаемые технологическим оборудованием

Состав ТО ГПС определяется его профилем. Для изготовления механических деталей ТО представляет собой металлорежущие станки; для производства микросхем и микросборок подбирают соответствующие технологические установки для диффузии, напыления, фотолитографии и т.д.

Одной из основных проблем создания ГПС является определение компромисса между универсальностью и специализацией ТО. Набор универсального ТО обладает большей гибкостью перестройки на другие виды изготавливаемых деталей, но одновременно и большими капитальными вложениями. Специализированное ТО может обрабатывать меньшую номенклатуру изделий, но является более производительным в дешевым.

В соответствии с принципами построения ГПС к ТО предъявляются следующие требования:

- состав ТО обуславливается конструкторско-технологическими особенностями группы изготавливаемых изделий;

• максимальная концентрация операций на отдельных единицах ТО, что позволяет сократить количество единиц оборудования, улучшить качество обработки и сократить продолжительность производственного цикла;

- полная автоматизация ТО, включая загрузку заготовок и выгрузку готовых деталей;

• постоянство базирования деталей при переносе их с одного вида оборудования на другой;

• возможность быстрой автоматической переналадки оборудования на другие режимы или смены инструмента;

• компоновочная и программная стыковка ТО разных видов е транспортной и измерительной системами;

• быстрая переналадка технологической оснастки, использование унифицированной групповой тары-спутника;

- автоматическое удаление и утилизация отходов производства.

Очевидно, что указанные требования в большинстве своем противоречивы и отражают лишь общие тенденции развития ТО. В наибольшей степени этим требованиям отвечают элементы ТО с ЧПУ, ввиду высокой степени автоматизации процессов и скорости переналадки. Такие технологические элементы ГПС называют ГПМ.

Поскольку ТП можно представить с помощью маршрутов, т.е. последовательности технологических операций, которые реализуются на определенном ТО, то можно для каждого ТП составить совокупность ГПМ, реализующих данный ТП.

В общем виде ГПМ могут быть классифицированы по принадлежности к тем или иным подсистемам ГПС. Основные типы ГПМ:

- гибкий производственный технологический модуль, представляющий единицу ТО, управляемую от микроЭВМ и снабженную промышленным роботом (ПР) для загрузки и выгрузки;

- гибкий производственный модуль склада;

- гибкий производственный транспортный модуль, представляющий транспортное средство с программным управлением;

- гибкий производственный контрольно-измерительный модуль.

С помощью таких ГПМ можно комплектовать любые технологические системы. Однако в настоящее время выбор серийно выпускаемых ГПМ ограничен. Наиболее широкое распространение нашли металлорежущие станки с программным управлением и обрабатывающие центры. Однако номенклатура операций ТП производства аппаратуры насчитывает около 1000 операций. Естественно, что объемы производства ГПМ по всем этим операциям различны, что приводит к необходимости унификации элементов ГПМ, начиная от системы подачи заготовок, выгрузки готовых изделий, систем управления и т. д.

ЗАДАЧИ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ В

ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЭА