Этот этап необходим для получения представления о степени рациональности проведенной процедуры построения структуры ГПК. Здесь целесообразно прибегнуть к технико-экономическим показателям производства, традиционно используемым при оценке экономической эффективности новой техники и, в частности, систем комплексной автоматизации. Необходимо также провести оценку экономической эффективности при условии
поэтапного внедрения ГАП.
Следует отметить, что существующие методики оценки эффективности не учитывают свойства гибкости производства и других косвенных эффектов и поэтому дают лишь приближенное представление об эффективности.
Практическое использование методики показало ее эффективность и позволило существенно сократить сроки проектирования ГАП.
Требования к технологическому оборудованию, сформулированные на этапе разработки технологической структуры, позволяют составить таблицу оборудования, которая включает характеристики объектов перемещения, суммарные технические требования к оборудованию, возможный тип оборудования и его технические характеристики, необходимые для решения задачи.
Аналогично по характеристикам информационных потоков, определенных на этапе разработки информационной структуры и алгоритмической модели, формулируются требования к информационному оборудованию, системам обработки и передачи информации. Надлежит выбрать вычислительное оборудование, интерфейс, системы связи. Набор типов технологического и информационного оборудования может быть довольно обширным, так что в общем случае для выбора оборудования целесообразно использовать ЭВМ, с помощью которой можно проанализировать различные варианты оборудования с учетом их стоимости и дефицитности, сроков получения и т. д. Read more »
На основе результатов анализа информационных потоков, проведенного на предыдущем этапе, можно приступить к построению алгоритмической модели ГАП. Требования к алгоритмической модели складываются из условий преобразования входных потоков информации в выходные для каждого узла графа и условия модульности, суть которого состоит в том, что общий алгоритм функционирования ГАП есть набор алгоритмических модулей, независимых друг от друга. Требование модульности является чрезвычайно важным, поскольку связано с возможностью дополнения алгоритмической модели блоками, соответствующими, например, вновь вводимому оборудованию без переработки всего алгоритма.
Требование модульности обеспечивается специальными алгоритмическими и программными средствами, а алгоритм преобразования получается на основе указанной таблицы. При необходимости следует произвести детализацию соответствующих моделей. Степень детализации определяется возможностью математического описания соответствующих преобразований. Read more »
Разработка технологической структуры
Дальнейшая разработка схем ГАП заключается в анализе материальных и информационных потоков. Сущность рассматриваемой здесь процедуры этапа системо-технического синтеза одинакова для обоих этих потоков.
Разработка технологической структуры начинается с построения технологического графа, узлы которого — производственное оборудование, а связи — межоперационная транспортировка (иногда целесообразна иная интерпретация связей). После этого составляется так называемая таблица перемещений («Элемент графа—характеристика элемента», в которой каждом) узлу графа объекту функциональной модели) ставится в соответствие набор функций по транспортировке с характеристикой основных ее параметров, таких как координаты начального и конечной положения в пространстве (иногда в некоторой специальной возможно, условной системе координат), временные характеристики объекта транспортировки и, если требуется, особые условия. Пример информационного графа показан на рисунке.
Указанный набор характеристик является основой для составления таблицы оборудования, необходимого для осуществления межоперационных транспортных операций. Это одна из главных целей этапа. Read more »
Алгоритмическая модель ГАП необходима также для разработки программного обеспечения. Качество эскизного проекта проверяется на эффективность, т. е. оцениваются затраты, продолжительность производственного цикла и. т. д.
Разработка организационной структуры
На этом первом этапе разрабатывается укрупненная схема организационной структуры ГАП. Организационная структура отражает состав, иерархию и взаимосвязь подсистем в ИПК.
Проектирование организационной структуры начинается с анализа принципов функционирования сложившейся на предприятии системы взаимосвязей между элементами производственного
цикла и подразделениями.
Разработка технологического процесса
На этом этапе определяются основные характеристики технологического процесса, такие как последовательность операций обработки, тип производственного оборудования и технологической оснастки, инструмент и др. Эти данные о технологическом процессе (итоговый документ — описание технологии) служат в последующем для разработки функциональной и технологической структур.
Разработка функциональной структуры
Главная задача, решаемая на этапе разработки функциональной структуры, состоит в выделении информационных и материальных потоков в системе, что достигается путем анализа организационной структуры и данных о технологии. Read more »
Системотехнический синтез автоматизированной системы управления технологическими процессами (АСУ ТП) — стандартная стадия разработки, заключающаяся в проработке в соответствии с общеотраслевыми руководящими методическими материалами по созданию АСУ ТП, а также с отраслевыми руководствами основных решений по системе в целом, в разработке основных структур ее построения (организационной, функциональной и др.) с постановкой и укрупненным решением задач выбора состава оборудования, в формировании требований к последующим этапам проектирования системы и. т. д.
Решать аналогичные задачи при создании ГАП довольно сложно. Руководящая концепция при определении последовательности этапов системотехнического синтеза ГАП определяется, очевидно, схемой [программное обеспечение]<-[алгоритмическая модель] <- [технологические процессы и оборудование]<- [организационная структура производства]. Эта схема определена методологией дерева целей: для разработки программного обеспечения необходимо иметь алгоритм работы оборудования, для этого нужно выбрать само оборудование, для чего, в свою очередь, необходимо проанализировать организацию технологических процессов изготовления деталей заданной номенклатуры в условиях определенной организационной структуры производства.
В соответствии со схемой начальным этапом синтеза является разработка организационной структуры предприятия, которая осуществляется на основании результатов проведения традиционных начальных стадий проектирования: предпроектного общего обследования, детального обследования по выделенному кругу задач, формулировки исходных требований на проектирование АСУП, АСНИ, САПР, АСТПП, ГАП. Read more »
Задачи организации исследований и разработок в области систем интегральной автоматизации целесообразно решать не только в соответствии с отраслевыми планами, но и в рамках групп отраслей крупных промышленных регионов. Создание соответствующих систем организационного управления (СОУ) — также системная задача, причем тесно связанная с рассматриваемым кругом проблем.
Для определения укрупненной схемы проектирования ИПК проанализируем дерево целей, соответствующее процессу его создания.
Конечной целью проектирования является выбор технологического и информационно управляющего оборудования и организация его работы. Соответственно этому, исходя из традиционного опыта и системных соображений, предпроектные исследования и эскизное проектирование следует проводить по общей схеме, показанной на риcунке.
Read more »
Приходится констатировать, что в условиях сегодняшнего дня при внедрении ИПК и ГАП необходимо преодолевать целый ряд трудностей научного, технического, методического и организационного характера. Перечислим главные из них.
1. Трудности научно-методического плана обусловлены отсутствием решения и методических проработок ряда ключевых задач. Наиболее существенные системные задачи перечислены выше. В числе других задач отметим следующие: создание научных основ построения элементов ИПК и ГАП; банков данных по основным видам производств; разработка и внедрение информационно-вычислительных сетей; разработка общего системного и прикладного программного обеспечения; решение проблемы повышения надежности оборудования.
2. Проблемы технического характера связаны с необходимостью освоения в производстве целого ряда не производимого в стране технологического и информационно-управляющего оборудования, комплектующих изделий, со строительством новых промышленных объектов и т. д. Это обусловлено следующими объективными обстоятельствами:
- основное технологическое оборудование не всегда приспособлено к работе в составе ГАП из-за отсутствия встроенных ЧПУ на базе микроЭВМ, сопрягаемых с отечественными мини- и микро ЭВМ, используемыми в качестве систем управления высшего уровня;
- модели промышленных роботов часто не приспособлены для работы в ГАП по той же причине, а также вследствие отсутствия
- датчиков для обеспечения обратной связи с управляющей ЭВМ;
- производимые в стране автоматизированные склады не имеют
- управления от ЭВМ, совместимых с ЭВМ, используемыми в качестве систем управления высшего уровня;
- не выпускаются средства автоматического транспорта для ГАП;
- не освоено серийное производство аппаратуры локальных вычислительных сетей;
- отсутствуют необходимые средства информационного и программного обеспечения ИПК (распределенные системы управления базами данных), программное обеспечение систем группового управления и т. д.
Read more »
Несмотря на общность целей, подходы к созданию систем автоматизированного проектирования ГАП, базирующиеся на системной основе, неизбежно различаются. Главная причина этого — многолетний опыт создания производственных систем, который накоплен в каждой стране и базируется на соответствующих методах, рекомендациях, традициях, парке технологического и информационно-управляющего оборудования, способах оперативного управления и условиях внедрения и эксплуатации таких систем. Неудивительно, что часто исследования ведутся несогласованно, создавая видимость отсутствия прогресса в этом направлении. По общим же вопросам, таким, как автоматизация процессов назначения технологических операций к станкам, оптимизация технологических маршрутов, часто отсутствует доступная широкому кругу исследователей информация. Read more »
К числу системных задач, общих для обоих подпроцессов проектирования ИПК, следует отнести:
- выявление глобальной стратегии проектирования;
- определение точек пересечения подпроцессов, в которых производится согласование результатов технологического и информационного проектирования;
- определение экономической эффективности решений;
- организация внедрения ИПК и ГАП в народное хозяйство;
- организационное управление исследованиями и разработками
- в условиях крупных промышленных регионов;
- определение уровня образования и подготовки кадров для
- разработки, создания, внедрения и эксплуатации ИПК и ГАП. Read more »
Задачи проектирования | vika | 
22.04.2013 15:19 | 
Comments (0) 
Subscribe