Оренбургский государственный университет

Исследование механизма и закономерностей перехода от технического задания к техническому предложению

на создание гибких производственных ячеек

Руководитель проекта — д.т.н., профессор А.И. Сердюк

Объект исследования: проектирование и эксплуатация гибких производственных ячеек (ГПЯ) и систем.

Цель работы: разработать иерархию компьютерных моделей, преобразующих параметры оборудования, технологии формообразования, алгоритмы управления и режимы эксплуатации в комплекс показателей эффективности производственной системы.

В результате исследований разработана методология автоматизации предпроектных расчетов гибких производственных ячеек, представленная как последовательность перехода от технического задания на проектирование к техническому предложению по созданию ГПЯ. Сформирован общий список необходимых входных данных, оформленный в виде технического задания на проектирование производственной ячейки.

Исследованы методы автоматизации проектирования технологических процессов и нормирования режимов резания, разработан метод автоматизированного расчета форсированных режимов и норм времени, представлены примеры автоматизации этапов разработки ТП в виде исходного кода компьютерных приложений. Применение разработанного способа расчета форсированных режимов резания в комбинации с ранее рассмотренными способами, а также примерами их реализации в программном коде позволяет разработать САПР ТП с гибким нормированием режимов резания и трудоемкости изделий, исходя из условий изготовления изделий в гибкой производственной ячейке.

Рассмотрена последовательность и содержание этапа объемных расчетов ГПЯ, связанного с проектированием системы основного технологического оборудования и автоматизированной транспортно-складской системы. В зависимости от цели создания гибкой производственной ячейки — для выполнения заданной программы выпуска изделий или для локальной модернизации производственных подразделений, рассмотрены особенности выбора моделей и расчета числа единиц технологического оборудования. Разработан метод расчета количества станков и емкости склада заготовок, исходя из условия синхронизации пропускной способности ГПЯ и смежных подразделений. Разработан метод экспресс-анализа, предназначенный для расчета емкости склада заготовок в автономных ГПЯ. Разработанные методы, включающие теоретическое обоснование, математический и алгоритмический аппарат, а также информационное обеспечение, реализованы в виде программного кода в среде Delphi, снабжены подробными инструкциями для разработчиков компьютерных приложений.

Исследованы методы компьютерного моделирования динамики функционирования ГПЯ, предназначенные для оценки качества принятия проектных, организационных и технологических решений. Разработан метод автоматизированного построения циклограмм работы оборудования, предназначенный для создания компьютерных моделей функционирования ГПЯ на разных уровнях детализации работы оборудования. Получены математические модели для расчета показателей эффективности ГПЯ по автоматически сгенерированной циклограмме ее работы. Рассмотрен пример создания компьютерного приложения на основе разработанных алгоритмов моделирования, исследованы пути повышения эффективности ГПЯ за счет оптимизации размещения заготовок на складе, настройки АСУ ГПЯ на различные правила обслуживания, за счет выбора оптимальных технических параметров оборудования. Представлены примеры программных продуктов, разработанных на основе метода циклограмм и используемых в предпроектных расчетах ГПЯ. Представлен пример технического предложения на создание ГПЯ, сформированного с использованием программного средства, разработанного с помощью метода циклограмм. Приведены формы описания технического предложения по созданию ГПЯ, заполняемые по результатам использования разработанных программных продуктов.

По результатам работы подготовлены к изданию две монографии, изданы три учебных пособия и один электронный конспект лекций, получены три свидетельства Роспатента о регистрации программных продуктов, опубликовано шесть статей в центральных и международном журналах.