Поможем в ✍️ написании учебной работы

Имя

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Выберите тип работыЧасть дипломаДипломная работаКурсовая работаКонтрольная работаРешение задачРефератНаучно - исследовательская работаОтчет по практикеОтветы на билетыТест/экзамен onlineМонографияЭссеДокладКомпьютерный набор текстаКомпьютерный чертежРецензияПереводРепетиторБизнес-планКонспектыПроверка качестваЭкзамен на сайтеАспирантский рефератМагистерская работаНаучная статьяНаучный трудТехническая редакция текстаЧертеж от рукиДиаграммы, таблицыПрезентация к защитеТезисный планРечь к дипломуДоработка заказа клиентаОтзыв на дипломПубликация статьи в ВАКПубликация статьи в ScopusДипломная работа MBAПовышение оригинальностиКопирайтингДругое

Нажимая кнопку "Продолжить", я принимаю политику конфиденциальности

Информация, создаваемая на этапе технической подготовки производства, составляет большую часть общей информации о жизненном цикле изделия. Эта информация создается в разных системах пользователей разными методами, и при создании элек­тронной модели изделия возникает проблема интеграции резуль­татов деятельности многих специалистов. Решение данной пробле-

356

мы возможно с использованием PDM-систсм, обеспечивающих, в свою очередь, решение ряда задач.

1. Быстро осваивать методики проектирования, установившие­ся на предприятии, за счет оперативного получения информации о ранее разработанной документации, заимствовать типовые ре­шения.

2. Объективно оценивать новые решения за счет электронного обмена информацией между всеми специалистами предприятия и на ее основе быстрого распространения для других специалистов.

3. Эффективно использовать информационные БД технической информации.

4. Оперативно ставить задачи в электронном виде соответствую­щим структурам предприятий и контролировать результаты их выполнения.

5. Анализировать сроки выполнения проектов, используя ста­тистические данные и диспстчирование производственных про­цессов.

Унификация перечней и наименований сущностей, атрибутов и отношений в машиностроении является основой для единого электронного описания изделия в CALS-пространстве.

Информационные технологии предусматривают функциониро­вание на основе STEP — единой информационной модели изде­лия, разработанной в соответствии с ISO 10303. Общая структура STEP включает архитектуру и представление для структур изде­лия, определение, идентификацию и некоторые свойства изде­лия.

При создании информационной модели в соответствии с меж­дународными CALS-стандартами особая роль отводится Словарю понятий. При этом, если каждому понятию поставить в соответ­ствие заблаговременно выявленную информационную структуру, определенную в ISO 10303 (STEP), то можно осуществить, при­чем параллельно созданию концептуальной модели, создание еди­ной информационной модели.

Классификация понятий играет фундаментальную роль как ло­гическое средство целостного описания функционально-структур­ной модели жизненного цикла изделия. Основные принципы по­строения информационных объектов основаны на наличии в ин­формационной модели производственных систем таких обобщаю­щих объектов, как операции и унифицированные производствен­ные элементы, и требуют введения специального формального описания дискретных производственных процессов, для которых общепринятые методы описания процессов и их элементов были бы частным случаем.

Дискретный производственный процесс можно представить множествами информационных объектов, в числе которых мно­жество ресурсов производственной системы (станков, робо-

357

тов, деталей, оснастки, рабочих и т.д.), действий, выполняе­мых ресурсами и над ними (обработка, транспортирование, хра­нение, настройка, ремонт и т.д.), прогнозируемых и не­прогнозируемых событий (поломкастанка, отказ робота, несвоевременное поступление заготовок и т. п.). В информацион­ной модели раздел «Процессы» предназначен для описания комп­лексных производственных процессов всех видов: технологических процессов производства, проектирования, управления и их реа­лизации. Раздел «Ресурсы» служит для описания всех материаль­ных, трудовых, информационных и прочих ресурсов, которыми оперируют при работе с комплексными производственными про­цессами. Раздел «Организационно-производственная структура» не­обходим для описания иерархической взаимосвязи отдельных ре­сурсов и процессов в единое производство.

В указанных разделах информационной модели созданы базо­вые информационные объекты, которые являются основой для построения всех остальных информационных объектов и отража­ют основные принципы, заложенные при ее создании.

Производственный процесс представляет собой параллельное выполнение действий, реализуемое ограниченным множеством ре­сурсов. Описание технологических процессов — структура, объе­диняющая отдельные операции. Все проектирование и управление можно представить как движение от информационного представ­ления возможных операций унифицированного производственно­го элемента (неупорядоченного множества отдельных элементов процесса, обладающего максимальной неопределенностью) к ин­формационному образу фактической реализации этих операций (множеству действий для создания конкретного объекта унифици­рованного производственного элемента с использованием неко­торого множества элементов унифицированного производствен­ного элемента в конкретное время), в котором отсутствует нео­пределенность производственного процесса.

Можно выделить ряд моментов принятия решений об упорядо­чении процесса, последовательно уменьшающих первоначальную неопределенность; в частности, выделить этапы: выбор схемы об­работки; ограничение множества возможных вариантов обработки; проектирование из отдельных переходов технологических операций; формирование определенной взаимосвязи этих операций; приня­тие решения об окончательном выборе последовательности опера­ций; конкретизация параметров обработки; назначение конкрет­ных ресурсов для реализации каждой операции действия; назначе­ние времени выполнения действий. Первоначально взаимосвязь опе­раций описывают предусловиями их выполнения, которые содер­жатся в пооперационной технологической документации.

Сформированный производственный или технологический про­цесс представляет собой общего вида ориентированный ацикли-

358

ческии граф И-ИЛИ, вершинами которого являются операции В частности, рассматривается случай, когда процесс ИЗГОТОВЛС-НЙЯ ПЗДСЛКН ОПИСЫВаСТСЯ КОНСТруКТОрСКО-ТСХНОЛОШЧССКИМ 1ра-

фом, вершин:л которого — сборочные единицы к детали, входя-1ЩЯ » изделие, а тсхноло!ню залают последовательным процессом дли каждой кершины этого iparpa.

Спя hi между элементами процессов описываются структурами типа «action relationship», н которых элемент связи операции мо­жет быть упорядоченным множеством (гак:лсловлтсльный процесс); неупорядоченным множеством; множеством операций, иредтс-ствующих данной (общий вид); произвольными условными связя­ми между операциями.

Принципиальная особенность предлагаемого проекта — нали­чие специального раздела информационной модели унифициро­ванной производственной сети. Она описывает организацнонно-производственную структуру производственной системы и пред-стаынст иерархическую сеть, состоящую из узлов — унифициро­ванных производственных элементов, предназначенных лш вы­полнения этапов комплексного производственного процесса — обобщенных операций, которые являются совокупностью репных производственных процессов, взанмодейсгвующнх в рамках одно­го унифицированного пронз!юдслкнного элемента и образующих законченный этап преобразования внутренних ресурсов. Уровень обобщения определяется уровнем иерархии рассмотрения процес­се. Примеры: удовлетворение потребности, проектирование изде­лия. выполнение сменного задания, выполнение одной техноло­гической операиии. установка детали в патрон станка, прохол инструмент и др.

Основная обобщенная операция производственной системы (удовлетворение потребности) включает процессы: маркетинг, обеспечение внешними ресурсами, проектирование и др. (ISO 9004). Ее основными характеристиками являются состав и струк­тура процесс», необходимого для преобразования внутренних ресурсов; преобразование и изменение состояния унифицирован­ного п|юизводствсниого элемента в этом процессе; правили со­гласования отдельных процессов при реализации обобщенной операции.

Гибкость конфигурации и связи ЛВМ через локальную есть в этих условиях достаточно эффективна. Предусматривается хране­ние структуры унн<}нц|нрованной пгнконодстпенной сети в ни<|>ор-маиионной модели и ее использование при выполнении операций вызова функций и передачи информации. Информационное обес­печение основано ни использовании стандарта ISO 10303. В каче­стве информационных объектов должны рассматриваться все ос­новные объекты, характеризующие жизненный цикл изделия в рамках органнзацнонно-производелкнной структуры.

359

Контрольные вопросы

1. Что понимается под CALS-rcnonmcH}

2. С •«м сюшно расширение ннелреннм CAIiv стандартов?

 

3. Какал связь существует мсжлу CALS-Ttxiiononccfl и виртуальным П роюосаелк»!?

4. В чем заключается структурная схема проблематики CALS-Ttxnoflo-гми?

5. Ках влияет CALS-icxnojionifl на интеграцию производственных ав­томатизированных систем?

6. Кдк обеспечивается комплексность сфер промышленного ирыньол-спи с помощью CALS-rexHonontu?

7. Что даст CALS-TcxMawnw изп1шода:Йстш1юп»томллпиролии1ЫХ си­стем проектирования и управления?

8. Какие этапы жизненшно никла промышленных ндлелнн существу­ет?

9. Какие основные типы автоматизированных систем используются в жизненном цикле изделия?

10. Для чего необходимо салолине единого информационного прооран

СТТЙ?

11. Чю является основой дли электронного описания нгтелия в CALS-ироаранстпе?

12. Как уняшюется создание информационной молелн вCAl-S-тсхно-логии?

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Аитомипаацим проектировании технологических процессе* в маши­ностроении / И. М. Капупин. B.C. Корсаков, К. X. Темнели <*t' и др.; Под ред. Н.М.Капустина. — М." Машиностроение, 1985

2. Вашщель F . C . Исследованне операция: задачи, иримери. мсп«ояо-nw. — М.: Наука, 19S8.

3. Вейнеров О . М . Самохяаюп Э . II . Проектирование баз данных САШ»: Разработка САПР: В 10 кн. Кн. 4 / Иод г*д. A. B.I Icrpoex - М.: Высш. шк.. 1990.

4. Гибкие нроизнолпмгнные комплексы/ В.А.Лсщснко. В.М.Кисе­лев, Д.А. Куприянов и др.; Пол ред. П.Н.Белянина. В.А.Лс1цснко. - М.: Машиностроение, 198Л.

5. Киснем Г . Б . С»»сгсмолоп»я инженерных знаний. — М.: Изл-во МГТУ им. Э. Баумана. 2001.

6. Капугтин //. М. Дьяконова !/. II ., Кузнецов II . А/. Аитомятизацня маиш -ностросним/ Под ред. II. М. Капустина. — М.: Высш. шк., 2002.

7. Капустин II . М ., Иорзеюсов В . 2. Аитомализация поиска цели полвиж ними роботами специального назначения п ортанизопанноН среде// Вест­ник машиностроении. 1998. ЪЬ 2. С. 44 —49.

8. Капустин II . М ., Борзенкоч В . В ., ШумеевЛ . Г . Перемещение поллижно го робота легкого класса в организованной среде по динамической моде­ли лпнжения // Приводная техника. 2001. № 3. С 16—21.

9. Капустин И . А/., Кузнецов II . М . Структурный синтез при автомат «и рованном и рое к тирован и и технологических процессов деталей с исполь­зованием генетических ал| оршмоо // Информационные технолог ии 1998. N(4. С 34-37.

 

10. Капустин II . N.. Кузнецов //. А/. Формирование виртуальной произ­водственной системы для иыпуска кзлелий в распределенных снетсмах // Машиностроитель. 2002. Hi 6. С. 42—46.

11. Капустин Н . А/., Хоружснко В . А/. Автомат ШОП подготовки управ­ляющих программ для роботизированных операций сборки // Вестник машиностроении. 1989. N» I. С 31 — 36.

12. Кузнецов М . М . Усов Б . Л , ОпародуоовВ . С Просктирогииис автоматизи­рованного промзмпстткштогосУхрулхмышот. — М.: Машиностроение, 1987.

13. Металлорежущие станки и автоматы / А-СПроннкоч, 11 11. Кл -мышный, М.М. Кузнецов и др.; Под ред. А.С.Проникоп.1. — М..Машино строение. 1981.

14. Моделиронлннс робототсхиических систем и гибких лвтоматизиро ванных производств Робототехника и гибкие автоматизированные гроил-водства:В9кн Кн 5 / С. В. Паттошин. В. М. Назарсгов, О. А Тягунов г.др; Пол рсл. Н. М. Макарова. — М.: Высш. шк.. I9S6.

15. Мухин Л . В . Нокис концепции организации промышленного проп:-волства// Наука производству. 2001. N? 5. С 2—7.

361

16. Норепко* И. II . Пришиты построения и структур* САПР: В 9 кн. Кн. I - М.: ВЫСШ. ШХ.| 19*6.

17. /ЯЖНМО* И. П. PiijpaGoTKa САПР. - М: ШМО МГТУ itsr. Н.Э. Бау­мана, 1594.

IK. Нърснков II П. Основы ашоматнзированного проектирования. — М.: Иад-по МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2000.

19. Портиков И. II ., Кул.иик П. К. Информационная поддержка наукоем­ких нхклий. — М.: Ии-во МГГУ им. Н.Э.Баумана, 2002.

20. Гкглнт В. В. Типовые матсмашчсскмс модели и САПР I П. * М Ихд-во МГТУ «СТАНКИН». I989.

21. Робот щрованные производственные комплексы / Ю. Г. Козырей, Л. Л. Кули мок, В. Э. Булатов и др.; I Год рсл. Ю. Г. Козырева, А. А-Кулико­ва.— M: Машиностроение. 1987.

22. Справочник 1схтюлогп машиностроителя: В 2 т. / А-Г.ДальскиП, Л. М.Суслов. А.Г.Коолова н др.; Под рсл. А.М.Далъского. — 5-е изд. — М.: Машиностроение, 2001.

23. Технология машиностроении: В 2 т. Т. !: Основы технологии маши­ностроения / В. М. Бурцев, А.С. Влсилдев, А. М.Дальский и др.; Поп ред. A.M.JlaiwcKOfo - М.; Ихт-воМГТУ им. Н.Э.Баумана. 1997.

24. Технологии машиностроения: В 2 т. Т. 2: Производство машин / В. М. Бурцев, А. С. Васильев, О.М.Дссв и др.; Поп ред. Г. Н. Мельнико­ва. - № Изл-ао М1ТУ им. Н.Э.Баумана, 1998.

25 Технология производства гусеничных И колесных машин/ Н.М.Кз-нуешн, К.М.Сухорукое, Р.К.Мсщсрспковилр.; Попрел. II.М.Капусти­на. — 2-е изд. — М.: Машиностроение, I9R9.

26. Т/удоношин ДД, lIutNxwpOGQ II . Д Математические модели техничес­ких объектов САПР: В 9 кн. Кн. 4/Пол ред. И.П.Норснкоаа. -- М : Высш. шк., I9S6.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список сокрымсний..................................................................................................... 3

Введение........................................................................................................................ 5

Глина I .Ошшавэгашммвмосивмяипшш ....................... 9

1.1. Особенности рашмтмн комплексной ашомлтимиии.......................... 9

1.2. Pani. гибкости (нереналаживэсмости) производства г......... —-....... 12

Глава 2. Прокмалитглыюстъ и надежность жетгяткжрсвижпих

cat MM ....................................................................................................... 17

2.1. Технологические пронесем — основа автоматизированного производства в машиностроении          17

2.2. IIpoHiBOJintc.iutocibaDioMaTiniipoftaiiHux систем.......................... 31

2.3. Надежность в шпомцтитировзином фОШММОН.................... _....... 41

2.4. Контроль и диагностика в условтшх автоматизированною производства  48

Гяллш 3. Техническое оснащение ■чомапииромиимх ттронмодстиги-

пых сметем........................ ---------------------------------------------------- 61

3.1. Прикипим построения и примеры автоматизированных

производственных систем......................................................................... 61

3.2 Выбор технологического оборудования и промышленных

роботов п условиях автоматизированного нроизоолетти.............. 64

3.3. Особенности конструкции HHcrpyvcirni и приспособлений

i инициированном прОИЗВОДЯН ................................................... II

3.4. Автоматизация затру-jKii, трамспоршрования

и складирования ИЗШВЖЯЯ в условиях автоматизированного
npotcMMUCTtu................................................................................................ 87

3.5. Сборочные и полвижные роботы......................................................... 100

3.6. Компоновочные схемы автоматизированных производствен -ных сметем 113

Гла ва 4 Математическое иодсльроипме а техсодн«чесала

системах................................................................................................ 125

4.1. Требования к математическим моделям и их классификации ... 125

4.2. Структурные модели ........................................................................ -.. 130

4.3. Математические модели на разных иерархических уровнях...... 134

4.4. Имитапиоиньх модели............................................................................. 154

4.5. Проверка магматических моделей на чувствителыихть................ 156

4.6. Постановка задачи параметрического синтеза................................ 157

4.7. Постановка задачи структурного синтеза......................................... 158

Глава 5. Лвтоматкзатшя проекткровавая • вромзяодствеиаых

системах .  .......................                                    161

5.1. Основные задачи и пришиты СЛПРтонкуюгнчсских происс-
сов. ваий обеспечения.............................................................................. 161

363

5.2. Структурный autre i при проектировании технологических

п ронесем ............................................................ 170

$.3. Иараыс1ричсская> оптимизаций......................................................... 177

5.4. Автоматизированные подсистемы проектирования техноло­гических процессов     182

5.5. Попишснис шггеллекгуалыюсти подсистем просктнрояания технологических процессов    202

5.6. Развитие систем проектирования........................................................ 208

5.7. Эффективность систем проектирования............................................. 211

Глава Ь. Управление процессами я объектами а лроизаодствеиныл

системах................................................................................................ 214

6.1. OOuiec представление об правлении

технологическими объектами _............................................................ 214

6.2. Формирование управляющей информации....................................... 223

6.3. Исполнительные механизмы систем управления технологи­ческими объектами       226

6.4. Измерительные устройства, датчики обратной связи.................... 235

6.5. Формирование сигнала обратной связи............................................. 247

6.6 МоЛСЛИроЦлНИС CHCICMM \Tipil'..tCHllH

тсхножчическими объектами _............................................................. 249

6.7. Оптимальное упраизенис технодошческими объектами............... 263

68 Кмшпие систем управлении технодошческими объектами 267

Глава 7, Формирование автоматизированного мапшносгрсите.тыюго прокиюдгтва па основе паслргле.к-кныч пртжиолетшеипых

систем..................................................................................................... 271

7.1. Принцип многообъекпюто технологического нроектирова

иия в распределенных производственных системах...................... 271

7.2. Разработка инвариантной информационной модели вирту­альной проииюдствснноН системы         277

7.3. Информационные обратные связи в виртуальной произвол-стенной системе 283

7.4. Методы н срелетта моделирования процесса формирования виртуальной производственной системы          286

7.5. Особенности технологического проектирования в виртуаль­ной прои толстенной системе  290

7.6. Разработка структуры и алгоритма процесса многообъектпо-

го технологического проектирования.................................. ■........... 294

7.7. Разработка прогностической модели определения сроко*
ВЫГ.ОЛ1НГНИЯ проиидадстпениих заданий в виртуальной про­
изводственной системе........................................................................... 299

Г ЛИ На К. Математические милели а распрелслеииых вроизаолстаем-

иых системах....................................................................................... 306

8.1. тЪзрлботкя информаннонной модели процесса функциони­рования отельного ироизволствсмного модуля 306

8.2. Моделирование процесса функционирования совокупности модулей        311

8.3. Моделирование процесса назначим очередности поступле­ния заданий в производственную систему           314

364

8.4. Моделирование npnni/ct.t функционирования тсхиологичс-сксмоо£ору;*чм11пи iuip.ya.ii.Hofi ппокжувтпснной системы.......................................................................................................... 317

8.5. Формирование 1ни|к>рмаи,ионного обеспечении математиче­ских молелен «||>нм:нонироктнм технологического обор>-лоилиим mtpiy:iu.not! щюииюлспжгшюи системы............... 320

Глава 9. Мноеообъсътнос автомапимровалпое проектирование

ара ЮанМОЩМШвЯ подготовке производства......................... 324

9.1. Основные iranij многоосЭъсктного технологического про-

CKTitpt*ьтним .............................................................................................. 324

92. Методика мпогообъектноготехнологического иросктирова

нин                 ................................................................. .328

9.3. Интсллект>.111110с управление процессами технологического проектирования   334

9.4. Рсаликшии многообъектного авгоматизированното техноло­гическою проектировании щ\ виртуальной производственной системе........................................................................ 338

9.S Технические средства автоматизации ihOkoh тсхнологичс*

СЯОЙ оснастки                                                                  343

Глава 10. СЛ1.Ч-7?\иолчиия в автоиатмтнровыимхм производстве.......... 3S1

Ю.|.Осноиныс ikuinimmCAI-S-технологии................................................. 351

10.2. Принципы построении нн|}я»рм:ш|ч)нпмх объемов....................... 3S6

Список литературы               ---------------------------------------------------- ~36|

■$кфт вдййшг

шшшет^ш^