3.3.6. Определение времени и стоимости

Важной задачей при разработке технологического маршрута является нахождение норм времени на каждую операцию. Для правильного определения норм времени надо учесть следующие факторы: способ обработки, метод, условия, сложность и качество работы, оборудование, длину пути, массу детали, навыки рабочего. Важность нормы времени определяется тем, что она используется для начисления зарплаты, для планирования числа рабочих и средств производства, для калькуляции стоимости и сроков.

Нормой времени является плановое время для технологических процессов, проводимых человеком с применением соответствующего оборудования. Она учитывает выполнение рабочего задания и неточно моделируемые процессы. Норма времени содержит основное время и время отдыха для человека и распределенное время для средств производства, основное и вспомогательное время.

В технологическом маршруте обычно указывают основное и вспомогательное время и время наладки станка. Для определения планового времени применяют системы заранее определенных времен (времена для элементов операций); плановое время (анализ действительных времен и укрупнение их по таблицам); оценку и сравнение; расчет времен процессов.

Для определения норм времени с помощью ЭВМ применяются следующие функции: определение времени на основе таблиц и формул или прямой ввод времени. Основой для обработки по таблицам является существование таблиц планового времени для каждой планируемой операции. Время операции получается из технологических условий и задачи обработки.

Предпосылкой для применения формул являются знание алгоритмизируемых связей для соответствующего интервала времени и подготовка необходимых данных. При этом надо различать формулы, которые базируются на технологических зависимостях, например машинное время при точении, и формулы, учитывающие только действительные значения влияющих факторов.

Прямой ввод времени применим для редко встречающихся работ, вспомогательных времен и времен наладки, которые нельзя найти в таблицах и рассчитать по формулам.

Основными проблемами обработки таблиц планового времени являются не только большие затраты для их разработки, но и затраты для поддержание их актуальности, так как постоянные улучшения технологии, станков и инструментов влияют на технологический процесс и тем самым на время и режимы резания. Чтобы улучшить актуальность норм времени, предлагается заново считать отдельные промежутки времени при каждом расчете времени. Большинство систем планирования для резания рассчитывают основное время с помощью известных формул.

Предпосылкой для автоматического расчета основного времени являются геометрическая и технологическая информация о детали и процессе резания. Геометрическая информация или находится из модели детали внутри ЭВМ, или вводится отдельно для каждой задачи обработки.

Необходимые технологические данные о станках, материале детали и инструменте предоставляются из внешних массивов данных или таблиц.

После нахождения режимов резания и данных наладки станков производят расчет основного и вспомогательного времени. Точный расчет времени с помощью технологических формул во многих случаях затруднен из-за неточного предсказания влияния, например, изменения состава материала. Часто такая точность не требуется. Избегая больших затрат времени для расчета норм времени, можно применять формулы, которые учитывают только основные составляющие. Во многих организациях часто используют для разных способов обработки таблицы с ориентированными значениями измеренных времен в зависимости от различных величин. Чтобы не запоминать все таблицы, можно вывести формулы с помощью статистических способов. Появляется эффект "сглаживания", выравнивающий дисперсию табличных значений. Отдельные отклонения на промежутке планирования выравниваются так, что точность суммы находится в заданных границах.

Значение времени для операций, которые нельзя учитывать системами ЭВМ, можно ввести в диалоге. Такая диалоговая техника применима для определения вспомогательного времени и времени наладки. Система ТПП имеет задачу суммировать времена для отдельных операций и распечатать технологический маршрут.

После определения норм времени большинство систем дают возможность калькулировать стоимости. Стоимость получается умножением необходимого времени на дифференциальную стоимость. Калькуляция стоимости базируется на хранимых в массиве данных ценах, найденных посредством формулы калькуляции. Разные системы по-разному построены, так как расчет стоимости в рамках планирования работ может иметь разные назначения, например, разработку предложений, предварительную калькуляцию; расчеты стоимости; дополнительную калькуляцию.

Затраты для расчета стоимости и степень детализации для методов расчета и результатов зависят от поставленной цели в системах ТПП.

Вопросы для самоподготовки

4. Математические модели при автоматизации технологического проектирования

4.1. Использование типовых решений при синтезе маршрута обработки поверхности детали

4.1.1. Основные направления развития методов унификации изделий в условиях комплексной автоматизации производственных процессов

ГПК состоят из элементов, характеризующихся большим разнообразием условий, к которым они могут приспосабливаться. Благодаря этому облегчается решение вопроса о взаимном соответствии производства и продукции. Однако учитывая, что стоимость производственной системы возрастает пропорционально ее гибкости, а сама гибкость имеет определенные границы, всегда следует идти по пути выбора оптимального варианта приспособления производства и продукции, т.е. возникает проблема взаимной адаптации производства и продукции, которая является одной из ключевых проблем повышения эффективности производства.

Рассмотрим проблему адаптации производства и продукции на стадии проектирования ГПС и ее создания, а также на стадии ее функционирования.

На первой стадии, когда производственная система еще только создается, в проблеме адаптации производства и продукции превалирующее значение имеет продукция, на второй стадии – приоритет принадлежит производственной системе. Иначе говоря, адаптация продукции и производства как таковая может быть представлена последовательной реализацией двух направлений отношений: - намеченная к выпуску продукция ─ производственная система; - производственная система ─6 новая продукция.

Анализ этих отношений показывает, что причинно-следственные связи между конструкцией и производственной системой, где она изготавливается, не равносильны. Причем в общем случае отношение конструкция-технология значительно сильнее отношения технология-конструкция. При этом необходимо отметить, чтодля материализации объектов производства технология имеет более принципиальное значение, чем чертеж конструкции.

Очевидно, что при удовлетворении требований ТЗ реализация оставшейся свободы выбора конструкторских решений должна быть направлена на максимальную адаптацию конструкций к условиям их производства, т.е. на повышение их технологичности. Сегодня в качестве рациональных ограничений свободы выбора конструкции выступают унификация и стандартизация конструкций, их элементов и параметров, которые значительно сокращают неоправданное в экономическом отношении многообразие конструкций.

Аналогичная картина наблюдается в области технологического проектирования, где главным средством сокращения многообразия технологических решений является классификация и группирование деталей, разработка типовых и групповых технологических операций и процессов. Таким образом, сегодня в качестве ограничений свободы принятия конструкторских технологических решений используются искусственные методы и средства, основанные на интуитивном прогнозе развития промышленной продукции и производственных систем.

Основными отличительными особенностями проектирования ГПС являются комплексность и детализация проработки проектных решений во взаимосвязи предметов труда, технологии, технических средств организации и управления производством. В отличии от традиционных производственных систем человек-станок уровень детализации технологических решений должен быть доведен до управляющих программ не только обработки, но и транспортировки, контроля, погрузки разгрузки, мойки и др. Это привело к тому, что трудоемкость технической подготовки производства изделий резко возросла и стала и стала основным сдерживающим фактором повышения уровня автоматизации производства.

Традиционно противоречие между автоматизацией и серийностью (а также трудоемкостью подготовки производства) снижалось путем искусственных приемов увеличения серийности выпуска изделий различного вида за счет конструкторской и технологической унификации.

Конструкторская унификация направлена на сокращение неоправданного многообразия конструкций изделий, их составных частей и параметров, но при условии, что она не должна ограничивать объективно необходимого их разнообразия. Поэтому технологическая унификация призвана быть продолжением конструкторской или являться ее составной частью (в комплексной системе САПР-АСТПП-ГПС) и осуществляться на основе концентрации изготовления технологически однородных объектов производства в специализированных подразделениях производственной системы.

Относительно жизненного цикла производственной системы эти два вида унификации должны находиться в тесной взаимосвязи. На этапе создания или реорганизации (в связи с изменением профиля) производственной системы подчиненную роль играет технологическая унификация, которая проводится на заданном множестве конструкторских решений. На этапе функционирования, технического перевооружения или реконструкции (без изменения профиля) производственной системы конструкторская унификация при проектировании новых изделий должна быть подчинена результатам проведенной ранее технологической унификации.

Вместе с тем, конструкторская унификация существует сегодня, как правило, вне взаимосвязи с технологической унификацией и не ориентирована на установившуюся специализацию элементов производственной системы (рабочих мест, поточных линий, участков и цехов основного производства). Стандарты на конструкции, их элементы и параметры носят в основном ограничительный характер. Положение дел может принципиально измениться, если конструирование нового изделия осуществлять направленно, с учетом естественных ограничений того элемента производственной системы, где начинается изготовление этого изделия, что особенно актуально применительно к ГПС.