1. Особенности технологического проектирования гпс.

Задача технологического проектирования является центральной при проектировании ГПС. Для ее решения накоплен значительный и научный и практический задел - разработаны системы

автоматизированного проектирования ТП, методы системно-структурного моделирования ТП групповой организации производства, а также принципы проектирования производственных систем. Однако прямых разработок в этом направлении осуществлено к настоящему времени сравнительно немного. Многовариантный характер технологических решений определяется, прежде всего, многономенклатурностью производства, что влечет за собой необходимость учета при проектировании большого числа тесно взаимосвязанных между собой факторов. Так, например, номенклатура деталей влияет на гибкость ТО, объем производства - на качество и степень универсальности ТО, конфигурация, масса и материал деталей на выбор ТО. В то же время при выборе ТО существенное влияние оказывают факторы являющиеся не вполне технологичными - модульность, надежность, возможность сопряжения с СУ более высокого уровня, наличие эффективного и достаточно универсального программного обеспечения и т. д. Специфическая особенность ТП в условиях ГПС - гибкость. Требование гибкости ГПС по объему и номенклатуре существенно усложняет процедурутехнологического проектирования, путем необходимости обеспечения при выборе ТО следующих показателей гибкости:

• технологическую гибкость комплекса ТО, определяемую диапазоном изменения параметров, соответствующих номенклатуре деталей;

• временную гибкость комплекса ТО, обусловленную продолжительностью

переналадки на другую номенклатуру деталей.

Требуемые значения этих показателей обеспечивается на заключительной стадии разработки технологической структуры ГПС. Однако уже на этапе формирования структурно-технических схем обработки необходимо собрать те решения, которые удовлетворяют следующим критериям:

• минимальное время переналадки ТО;

• наименьшие простои ТО;

• возможность использования универсальной оснастки и инструмента;

• простота и эффективность систем контроля и диагностики. Отмеченные особенности технологического проектирования обуславливают в целом подход к проектированию ГПС. Отметим, что основная сфера применения методов относится к эскизному проектированию ГПС.

2. Концепция двухэтапного проектирования гпс.

Отправной точкой к решению задачи проектирования ГПС является то, что с одной стороны, имеется совокупность ТП, которые должны быть реализованы в ГПС, с другой - каталог элементов ГПС с характеристиками. Множеству ТП необходимо поставить в соответствие набор элементов с учетом заданных критериев качества функционирования ГПС.

Выделим два этапа проектирования ГПС. На первом этапе производится анализ операций в терминах элементов ГПС, а на втором этапе задача выбора решается с учетом конкретной технической ситуации - ресурсов, доступных элементов и т. д.

На первом этапе исходными данными для задачи выбора элементов ГПС служат наборы последовательностей операций графы О_i iP (см. рис. 13),построенные согласно данной номенклатуре и структурно-технологическим схемам обработки.

Элементами графа О_i являются: АС₁₁- автоматизированный склад; АТМ₁₁ автоматизированный транспортный модуль; ГПМ_1i i-й гибкий

производственный модуль, а связи, обозначенные стрелками, показывают направление движения материальных потоков. Задано также множество элементов ГПС Э_j, jK

Множество Э_jгде Ш_j1 - штабелер, ПС_j1 - передаточный стол и т. д. Элементы этого множества конкретны, т. е. обладают рядом конкретных физических свойств - характеристик этих элементов. Кроме того, каждому элементу множества Э_j ставится в соответствие его "стоимость".

Вершинами графа O_i также отвечают некоторые наборы характеристик соответствующих операций, например вершине АТМ₁₁ - набор требований по транспортировке - масса деталей, скорость перемещения и т. д. Элементы множества O_i также допускают декомпозицию, т. е. разложение на составляющие и свертку - объединение двух или более операций с соблюдением обобщенных характеристик, что означает переход к графам O_i^(s), S=l,2,... так, например, ГПМ₁₁, ГПМ₁₂ можно заменить одним, более универсальным. Задача выбора элементов ГПС сводится к поиску такого множества Э^s, обладающего минимальной "стоимостью", из элементов которого можно построить граф, покрывающий каждый из графов O_i, iP. Принятая концепция двухуровнего проектирования накладывает отпечаток на порядок проведения в целом системного проектирования ГПС. Так технологическое проектирование состоит из следующих операций:

1. Анализ ТП деталей данной номенклатуры и формирование группового ТП;

2. Сформирование обобщенной структурно-технологической схемы обработки (СТСО);

3. Формирование графа СТСО М на уровне групповых технологических операций;

4. Формирование технологической структуры (ТС) (М_Р,Х) - графа М_p, соответствующего реальным возможностям реализации СТСО на имеющемся в распоряжении ТО, и множества характеристик X элементов графа М_p - требований к реализации операций;

5. Генерация вариантов ТС (М_pⁱХⁱ);

6. Анализ вариантов реализации ТС (М_pⁱХⁱ) на множествах элементов ГПС Э_ij;

7. Выбор оптимального варианта Э^s.

Следует отметить, что выбор информационно-управляющего оборудования

аналогичен приведенной выше схеме.

Рассмотрим второй этап проектирования ГПС на примере основного ТО. В силу того, что ГПС строится на базе ГПМ, основное ТО следует выбирать,с

одной стороны, на основе СТСО, а с другой - с учетом транспортных задержек,

обусловленных конкретной АТСС. Выбор же АТСС производят на следующем

этапе проектирования при разработке функционально-технологического обеспечения ГПС. Поэтому рассматриваемый процесс выбора основного ТО следует считать не окончательным, а предварительным. Выбор состава ТО проводят в четыре этапа:

1. формирование требований к основному ТО; классификация основного ТО и требований к нему;

2. распределений технологических операций по ГПМ;

3. выбор вариантов состава основного ТО. Рассмотрим более подробно эти этапы.