Автоматизированные системы технологической подготовки производства

Методологический характер ЕС ТПП состоит в том, что с учетом этих основополагающих признаков и соответствующих стандартов разрабатываются конкретные стандарты отраслей и предприятий, конкретизирующие положения ЕС ТПП применительно к производственным условиям.

Рассмотрим укрупненную схему функционирования задач технологической подготовки производства ( ТПП ) (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Укрупненная схема функционирования задач ТПП

Исходной информацией для проведения этих работ являются:

• технические условия к техническому заданию (ТЗ) на САПР (производственная программа);
• характеристики изделий;
• основные направления технологии в целом и по отдельным операциям (заготовки, обработки, сборки);
• основные направления по проектированию технологического оснащения;
• степень механизации и автоматизации производственных процессов;
• чертежи объектов производства;
• состав и краткая характеристика цехов;
• технологические разработки по изготовлению опытных образцов изделия;
• типовые техпроцессы, нормативы расхода материалов.

На стадии предварительного технологического проектирования решаются такие задачи:

• разработка перечня деталей, агрегатов, узлов, покупных изделий и полуфабрикатов, входящих в проектируемый объект;
• разработка графика проектирования и изготовления специальной оснастки;
• расчет нормы расхода материалов;
• предварительное нормирование изготовления деталей, узлов, изделий;
• расчет загрузки цехов и необходимых мощностей. Выходными технологическими документами на этом этапе является

конструкторско-технологическая спецификация - перечень деталей и узлов изделия с указанием для каждой детали межцехового маршрута, нормы материала, размера партии запуска, длительности цикла обработки или сборки в каждом цехе.

На стадии укрупненного технологического проектирования решаются следующие задачи:

• проектирование укрупненных маршрутных технологий;
• проектирование заготовок;
• проектирование карт сборки;
• укрупненное нормирование обработки;
• разработка типовых технологических документов;
• уточнение загрузки оборудования и расхода материалов;
• проектирование конструкций и технологий изготовления оснастки.

Выходными технологическими документами второго, укрупненного, этапа являются:

• маршрутная технологическая карта;
• схемы сборки изделий;
• расчет производственных площадей;
• чертежи оснащения и технические карты его изготовления;
• перечень необходимой специальной измерительной аппаратуры.

На стадии рабочего технологического проектирования решаются такие задачи:

• проектирование операционных технологий;
• расчет режимов обработки;
• нормирование;
• расценки;
• применение групповых методов обработки.

Выходными технологическими документами этого этапа являются:

• конструкторские операционные технические карты с эскизами;
• технологические инструкции;
• карты контроля;
• технические условия на приемку операций и средств контроля.

В целом в технологическую подготовку производства входят такие операции:

• технологическая отработка конструкции изделия;
• проектирование и внедрение в производство технологических процессов изготовления, сборки, технического контроля качества деталей, узлов, агрегатов и изделий;
• проектирование, изготовление и отладка средств механизации и автоматизации производства;
• разработка прогрессивных методов, режимов обработки и норм времени на выполнение спроектированных технологических процессов;
• проектирование и внедрение передовых норм организации производства, автоматизированных систем управления технологическим процессом.

Следовательно, системы автоматизированного проектирования технологии должны действовать в условиях большого разнообразия заданий на проектирование производственных ситуаций. Без автоматизации проектирования технологии в настоящее время не может эффективно работать ни автоматизированный участок, ни тем более гибкая производственная система. Автоматизация технологической подготовки производства является необходимым условием комплексной автоматизации производства и его эффективного функционирования. Использование ЭВМ в решении задач проектирования стало возможно в результате применения научных основ технологии и математического аппарата. Как уже указывалось, специфика проектирования автоматизированных комплексов заключается в том, что она объединяет два направления проектирования: проектирование технологических процессов (САПР ТП) и разработку автоматизированных систем управления технологическими процессами ( АСУТП ). Это необходимо учитывать при создании методики проектирования и оптимизации технологического п роцесса.

В радиоэлектронной промышленности технологические процессы изготовления изделий как в дискретном, так и в интегральном исполнении относятся к классу дискретных технологических процессов, поскольку все операции четко разделены во времени и пространстве. Кроме того, большинство операций дискретны по характеру измерений и по времени наблюдений, так как значения выходных переменных могут быть измерены, как правило, только после окончания основной операции. Поэтому создание оптимальной системы "ТП - АСУТП " приводит к необходимости проектирования АТК.

Процесс технологического проектирования таких комплексов имеет сложную иерархическую структуру. При построении подобных систем с гибким управлением особенно остро ставятся тесно связанные между собой вопросы рационального выбора схем управления, определения необходимого числа уровней иерархии, установления между уровнями правильных взаимосвязей, организации информационных потоков и создания контуров принятия решений. В частности, число необходимых уровней иерархии непосредственно связано с возможностями переработки информации на каждом уровне. Виды и количество уровней зависят от сложности проектируемых объектов или процессов, а также от требуемой степени детализации информационных моделей проектов.

Из всего многообразия решаемых задач для автоматизированных систем проектирования технологических процессов можно выделить следующие уровни (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Модель многоуровневого процесса проектирования

1. Принципиальная схема технологического процесса, определяющая состав и последовательность технологических этапов, методы изготовления элементов РЭА на каждом этапе с пороговыми отборами рациональных решений на каждом уровне.
2. Технологический маршрут, характеризующий состав и последовательность операций на каждом этапе, и основные характеристики технологической системы для каждой операции (тип оборудования, схема установки, состав переходов).
3. Операционная технология, включающая уточненные характеристики технологической системы, определение структуры операции и характеристик каждого перехода.

Контрольные вопросы

1. Каковы основные принципы и содержание работ технологической подготовки производства ( ТПП )?
2. Опишите функции и проблемы ТПП.
3. Как обеспечивается технологичность конструкции изделия?
4. Что является методологической основой создания систем автоматизации технологического проектирования (САПР ТП) на конкретных предприятиях?
5. Какова цель ТПП?
6. Что включает ТПП?
7. Какие виды информации используются в АСТПП?
8. Что позволяет наличие единого информационного пространства?
9. Что является базовой системой для АСТПП?