Интегрированные системы технической подготовки производства

Система автоматизированного проектирования (САПР) — это организационно-техническая система, состоящая из совокупности комплекса средств автоматизации проектирования и коллектива специалистов подразделений проектной организации, выполняющая автоматизированное проектирование объекта, которое является результатом деятельности проектной организации.

В современных системах высокого уровня одним из основных элементов является система создания и управления знаниями или базами знаний (Knowledgeware). Эта система может быть реализована как в отдельных модулях, тесно связанных с геометрическим ядром системы (CATIA 4 и ряд других систем), либо в системах, в которых идеология использования баз знаний реализована в ядре самой системы проектирования (CATIA V5).

Наличие систем управления базами знаний позволяет существенно расширить возможности конструкторов, максимально реализовать функции автоматизированного проектирования, фактически осуществив переход от систем проектирования с помощью компьютера (CAD-системы Computer Aided Design) к системам автоматизированного проектирования (САПР)

Программно-методический комплекс структурно параметрического моделирования позволяет вести наращивание описания модели объекта в «глубину» по следующим шагам:

А –формирование макета объекта,

Б –построение системы параметризации,

В –определение условий работы с вариантами структурных решений, и в «ширину» –по мере детализации определения функциональных, конструктивных и технологических особенностей объекта.

  1. Модель производственной спецификации

Деталь, выбранная для описания маршрута изготовления детали по средствам создания производственной спецификации представлена на рисунке 1, который соответствует варианту задания №2.

Деталь, для которой делается производственная спецификация представлена на рисунке №2

В качестве инструментального средства формирования информационных моделей используется программно-методический комплекс структурно параметрического моделирования, разработаны специалистами МАИ.

Программно-методический комплекс структурно-параметрического моделирования включает:

  • программный комплекс обработки структурно- параметрических моделей (ПК SPM);
  • программу визуальной обработки решения (ShowSPB);
  • программу диалоговой компоновки структурно -параметрической базы

(VisualSPB);

  • методические материалы по разработке структурно-параметрических моделей;
  • методические указания по построению программно-алгоритмического комплекса обработки структурно-параметрических моделей в прикладных системах проектирования.

В процессе моделирования будет использоваться следующая настройка информационного окружен (в файле DefaultPath).

SPM

C:\tias\SPM\

SPB

C:\tias\SPM\spb\

SYS

C:\spm\model\stdPS\;c:\SPM\sys\;c:\SPM\sys\контур\

TAB

c:\spm\tab\

ERR

c:\spm\ERR\

GIN

c:\spm\gin\

 

Процесс обработки структурно-параметрических моделей в программно-методическом комплексе структурно параметрического моделирования имеет 4 этапа.

  1. Трансляция.
  2. Параметрический расчет
  3. Геометрический расчет
  4. Анализ результатов

Исходя из фрагмента технологии изготовления детали, можно выделить следующие элементы маршрута в соответствии с видом выполняемых операций:

  • Заготовительные операции;
  • Кузнечные операции;
  • Механические операции;
  • Контрольные операции;
  • Слесарные операции;
  • Малярные работы.

В соответствии с технологией изготовления детали схема маршрута представлена на рисунке 3.

Модель производственной спецификации будет типом «П», называться

«Производственная спецификация» и иметь код «ПрСпец2».

+ОБ»ЕКТ;

КОД=ПрСпец2; ИМЯ=Производственная спецификация; ТИП=П;

f1(схема процесса)=;

ГРУППА(схема)=f1;

МОДЕЛЬ=GRM;

В качестве элементов будем использовать модели производственных

систем входящие в комплект ПМК СПМ, в частности:

  • Объект «T_zag» для заготовительных работ;
  • Объект «T_kuzn» для кузнечных и термических операций;
  • Объект «T_mech» для механических воздействий;
  • Объект «T_kontr» для контроля;
  • Объект «T_sles» для слесарных операций;
  • Объект «T_malyr» на этапе малярных работ;

+ОБЪЕКТ;

КОД=ПрСпец16; ИМЯ=Производственная спецификация; ТИП=П;

f1(схема процесса)=;

ГРУППА(схема)=f1;

МОДЕЛЬ=GRM;

+ПАРАМЕТРЫ;

партия=25; DUR=;

+ЭЛЕМЕНТЫ;

ЭЛЕМЕНТ=012; ИМЯ=Малярные операции;     КОД=T_malyr; исп=1; кол=партия; Sок=1; Кслож=15;

ЭЛЕМЕНТ=011; ИМЯ=Контрольные операции;   КОД=T_kontr; исп=1; кол=партия; T=0.2;

ЭЛЕМЕНТ=010; ИМЯ=Слесарные работы;       КОД=T_sles; исп=1; кол=партия; T=1;

ЭЛЕМЕНТ=009; ИМЯ=Слесарные работы;       КОД=T_sles; исп=1; кол=партия; T=0.1;

ЭЛЕМЕНТ=008; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech; исп=1; кол=партия; T=0.5;

ЭЛЕМЕНТ=007; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech;   исп=1; кол=партия; T=0.5;

ЭЛЕМЕНТ=006; ИМЯ=Контрольные операции;   КОД=T_kontr; исп=1; кол=партия; T=0.1;

ЭЛЕМЕНТ=005; ИМЯ=Слесарные работы;       КОД=T_sles; исп=1; кол=партия; T=0.1;

ЭЛЕМЕНТ=004; ИМЯ=Контрольные операции;   КОД=T_kontr; исп=1; кол=партия; T=0.1;

ЭЛЕМЕНТ=003; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech;   исп=1; кол=партия; T=0.5;

ЭЛЕМЕНТ=003; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech;   исп=1; кол=партия; T=0.5;

ЭЛЕМЕНТ=002; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech;   исп=1; кол=партия; T=0.5;

ЭЛЕМЕНТ=001; ИМЯ=Механические операции; КОД=T_mech;   исп=1; кол=партия; T=0.5;

В качестве входных параметров для моделей производственных систем передается:

  • Трудоемкость выполняемых действий (параметр «T»);
  • Количество исполнителей (параметр «исп»);
  • Количество деталей определяющие одну партию (параметр «кол»);
  • Площадь окрашиваемой поверхности (для объекта «T_malyr», параметр «Sок»).

Так как количество деталей в партии в нашем случае будет одинаковым на всех этапах маршрута изготовления, то выделим его в отдельный параметр «кол». Описание последовательности работ описывается в блоке «СТРУКТУРА» и для нашего варианта будет выглядеть следующим образ ом:

+СТРУКТУРА;

ЦЕПЬ=012-011-010-009-008-007-006-005-004-003-002-001;

МАТРИЦА=;

+ФОРМУЛЫ;

+ПОЛОЖЕНИЕ;

  1. Задача технологического проектирования

 Для решения задачи технологического проектирования необходимо воспользоваться процедурой «Проектирования», которая реализована в модуле «PrTech», входящего в состав ПМК СПМ. Процедура проектирования формирует решение в виде модели технологического решения (МТР) основываясь на данных описанных в технологической модели изделия (ТМИ), модели технической системы (МТС) и модели элемента технологического решения (МЭР). Таким образом текст модели ЗТП будет выглядеть следующим образом.

+ОБЪЕКТ;

КОД=var2Z;

ИМЯ=Механическая обработка (токарная);

ТИП=Z;

+ПАРАМЕТРЫ;

T(+)=;

Td(+)=;

Труд=;

+ЭЛЕМЕНТЫ;

ЭЛЕМЕНТ=a; КОД=var2A; ИМЯ=(ТМИ) Технологический   процесс   Мехобработки детали;

ЭЛЕМЕНТ=p1; КОД=mechob2; ИМЯ=(МТС) Модель технической системы;

ЭЛЕМЕНТ=t; КОД= var2T; ИМЯ=(МТР) Решение технологического проектирования;

ЭЛЕМЕНТ=t0; КОД=TehResh; ИМЯ=(МЭР) Модель элемента технологического решения;

+ФОРМУЛЫ;

T:= SUM( ‘tшт’, 0, ‘a’);

Td:=SUM( ‘tшт’, 0, ‘d’);

Труд=Td/60;

+ПОЛОЖЕНИЕ;

В качестве модели технической системы (МТС) и модели элемента технологического решения (МЭР) мы используем уже разработанные объекты «mechob2» и «TehResh», так же входящие в состав ПМК СПМ. Технологическая модель изделия описывается в соответствии с выбранным вариантом. В состав модели входят модели элементарно обрабатываемых поверхностей (ЭОП), различающиеся по видам поверхностей соответственно.

Описывать ТМИ для проектирования ТП механической обработки детали будем в редакторе. СПМ (рисунок4).

В нашем варианте будут использованы следующие ЭОП:

Объект «EOPotrkz» отрезка круглой детали;

Объект «EOPkanW» канавка внутреняя;

Объект «EOPtrcl»для торца;

Объект «EOPotw» для канавок.

Таким образом ТМИ будет выглядеть следующим образом:

+ОБЪЕКТ;

КОД=var2A; ИМЯ=ТМИ для проектирования ТП мехобработки детали 1; ТИП=A;

+ПАРАМЕТРЫ;

Разработал(T: )=’Вакурин А.О’;

Проверил(T:+ )=»;

Н.контроль(T: )=»;

Шифр(T: )=’К 08.08.01.000′;

ЕдВеса(T: )=’кг’;

 

+ЭЛЕМЕНТЫ;

ЭЛЕМЕНТ=1; КОД=EOPotrkz; ИМЯ=Отрезать групповую заготовку диаметром 34 в размер 2000; ТИП=a;

кол=1; D=34 L=2000;

ЭЛЕМЕНТ=2; КОД=EOPtrcl; ИМЯ=Центрировать торец под сверление; ТИП=a;

кол=1; D=16; Пр=1; t=1; d=0;

ЭЛЕМЕНТ=3; КОД=EOPkanW; ИМЯ=Проточить канавки b=3; ТИП=a;

кол=1; L=3; Пр=2; t=2;

ЭЛЕМЕНТ=4; КОД=EOPkanW   ; ИМЯ=Проточить канавки b=4,7H12; ТИП=a;

кол=1; L=4,7; Пр=2; t=2;

ЭЛЕМЕНТ=5; КОД=EOPtrcl; ИМЯ=Подрезать торец в размере 40; ТИП=a;

кол=1; D=40; Пр=1; t=1; d=0;

ЭЛЕМЕНТ=6; КОД=EOPotw; ИМЯ=Развернуть отверстие диаметром 16H7; ТИП=a;

кол=1; D=16; L=55;

 

+ФОРМУЛЫ;

+ПОЛОЖЕНИЕ;

Входящими параметрами для элементарно обрабатываемых поверхностей являются следующие количественные характеристики: D, d –диаметры; L–длина; Пр –толщина снимаемого материала; t – количество проходов на станке; кол– количество. Так же необходимо передавать данные точности обработки, например JT11, что соответствует 11-му квалитету. Последним этапом в процессе создания модели задачи технологического проектирования, является подготовка объекта, в котором будет формироваться решение задачи проектирования. Таким объектом будет модель с кодом var2T:

+ОБЪЕКТ;

КОД=var2T; ИМЯ=решение (ТП); ТИП=T;

+ПАРАМЕТРЫ;

+ЭЛЕМЕНТЫ;

+ФОРМУЛЫ;

+ПОЛОЖЕНИЕ;

 

3.Формирование КТР

Для того что бы эффективнее использовать результаты решения ЗТП, необходимо что бы параметры для ЭОП используемых тми отвечали текущему состоянию геометрического макета, для этого воспользуемся функционалом получения значений параметров используя структуру модели, для этого необходимо включить модель геометрического макета и модель задачи технологического проектирования в одну модель. В качестве объединяющей модели предполагается использовать модель производственной спецификации. Таким образом в модель ПС мы должны будем добавить объекты var2 (геометрический макет) и var2Z (модель задачи технологического проектирования) (рисунок 10).

Теперь когда объекты ТМИ и геометрический макет входят в состав одной общей модели, появляется возможность установки связи с помощью структурных параметров. Добавим параметры в модель ТМИ:

«geom» — будет являться ссылкой на объект геометрии, и параметры «D1»,«d1»,…-значение параметров описывающие геометрические характеристики макета.

С помощью функций «СтрП» и «Пар» описанных в блоке «ФОРМУЛЫ» установим связь с геометрическим макетом и получим значения параметров из связной модели.

Доработанная модель ТМИ будет выглядеть следующим образом:

+ОБЪЕКТ;

КОД=var2A; ИМЯ=ТМИ для проектирования ТП мехобработки детали 1; ТИП=A;

+ПАРАМЕТРЫ;

Diam=;

Length=;

d1=; l1=;

d2=; l2=;

d3=; l3=;

d4=; l4=;

d5=; l5=;

d6=; l6=;

Разработал(T: )=’Вакурин А.О’;

Проверил(T:+ )=»;

Н.контроль(T: )=»;

Шифр(T: )=’К 08.08.01.000′;

ЕдВеса(T: )=’кг’;

+ЭЛЕМЕНТЫ;

 

+ЭЛЕМЕНТЫ;

ЭЛЕМЕНТ=1; КОД=EOPotrkz; ИМЯ=Отрезать групповую заготовку диаметром 34 в размер 2000; ТИП=a;

кол=1; D=34; d=d1; Пр=2; t=2;

ЭЛЕМЕНТ=2; КОД=EOPtrcl; ИМЯ=Центрировать торец под сверление; ТИП=a;

кол=1; D=50; d=d5; Пр=1; t=1; d=0;

ЭЛЕМЕНТ=3; КОД=EOPkanW; ИМЯ=Проточить канавки b=3 b=4,7H12; ТИП=a;

кол=1; D=80; d=d1;  L=5; Пр=2; t=2;

ЭЛЕМЕНТ=4; КОД=EOPtrcl; ИМЯ=Подрезать торец в размере 40; ТИП=a;

кол=1; D=40; d=d5;  Пр=1; t=1; d=0;

ЭЛЕМЕНТ=5; КОД=EOPotw; ИМЯ=Развернуть отверстие диаметром 16H7; ТИП=a;

кол=1; D=16; d=d5; L=55;

+ФОРМУЛЫ;

+ПОЛОЖЕНИЕ;

После того как мы включили модель ЗТП в состав модели ПС, мы можем воспользоваться   результатом   расчета   параметра   трудоемкости   при использовании   модели   производственной   системы   по   механическим операциям. Для этого объявим параметр «t» в модели ПС в который мы будем «забирать» значение параметра «Труд» из модели ЗТП и передавать как значение параметра «T» модели производственной системы. Так же необходимо объявить параметр «DUR», для того что бы подготовить модель ПС процессу передачи данных в систему управления проектами MS Project

Процесс обработки структурно-параметрической модели производственной спецификации будет состоять из следующих этапов:

  • Трансляция
  • Структурный расчет
  • Параметрический расчет
  • Геометрический расчет
  • Процедура «Проектирование»
  • Параметрический расчет
  • Геометрический расчет
  • Анализ результатов

Трансляция – процесс образования структурно-параметрической базы (СПБ) на основании интерпретации внешнего представления посредством пакетной или диалоговой обработки (рис. 3). Данная процедура преобразует структурно-параметрическую модель из внешнего языкового представления в машинно-ориентированное, информационно упорядоченное представление структурно-параметрической базы.

 

При процессе трансляции происходит перевод файлов из SPM в файл структурно-параметрической базы (рисунок 6).

 

Структурный расчет – позволяется рассчитать трудовые затраты на каждую операцию (рисунок 7).

Параметрический расчет – позволяет управлять определенными параметрами для подбора оптимальной конфигурацию детали при определенной нагрузке.

Геометрический расчет служит для нахождения размеров (например, углов, диаметров и тд), необходимых для окончательного оформления, а также для выполнения проверочных расчетов качества по геометрическим показателям.

Анализ результатов – процедура визуализации геометрического макета в модуле «ShowSPB» со значениями параметрического и геометрического расчета, которые записались в структурно-параметрическую базу. Результат визуализации представлен на рисунке 8.

 

Древовидный вид производственной спецификации (рисунок 9).

Передадим структурную параметрическую базу в MS Project (рисунок 10)

4.Анализ КТР

Для передачи данных из обработанной модели в систему MS Project необходимо воспользоваться модулем SPMtoMSP, входящим в состав комплекса. Данная процедура автоматически проведет поиск cоответствующий параметров в рассчитанной структурно-параметрической базе и сформирует комплект файлов для импорта в систему управления проектами. После этого в системе MS Project необходимо будет запустить заранее подготовленный макрос, автоматизирующий процесс импорта данных. Обработанную в программе PrTech структурно-параметрическую модель с помощью программы SPMtoMSP импортировали в программу Microsoft Project, в результате чего получили полностью описанный и рассчитанный проект, включающий расчет стоимости и длительности изготовления деталей.

С помощью MS Project мы можем построить календарь работ (рисунок 11),

 

Можем построить диаграмму Ганта работ производственной спецификации (рисунок 12).

Трудозатраты по производственной спецификации мы можем посмотреть в закладке трудозатрат (рисунок 13).

Мы можем посмотреть лист ресурсов (рисунок 14).

Мы можем посмотреть форму ресурсов (рисунок 15).

Читайте также:


Добавить комментарий