WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |
Получаетсянекий замкнутый круг, выход из которогопредставляется в разработкеметодологических основ комплексной АСТППи АСУТП для единичного и мелкосерийногопроизводства. Следовательно, разработкаконцепций систем проектированиятехнологических процессов и управленияими является достаточной актуальнойзадачей для указанных типовмашиностроительных производств.

Теоретико-множественная моделькомплексной системы

Исходя из системногопринципа преемственности основой дляразработки систем автоматизированногопроектирования и управлениятехнологическими процессами долженявиться анализ связей, осуществляемыхподразделениями производственной системы(ПС) предприятий на этапах технологическойподготовки и выпуска изделий.

Рассмотрим ПС с точкизрения управления. Управляемым объектом вней являются технологическиеподразделения (ТП). Разработка моделей иалгоритмов функционирования отдельныхподсистем ПС требует выявления их функций,входных и выходных параметров.

Все процессы,происходящие в технологическихподразделениях, находятся в теснейшейвзаимосвязи, к примеру: увеличениезагрузки только одного типа оборудованияповлечёт за собой появлениенеобоснованных заделов полуфабрикатов настанках, находящихся ранее потехнологической цепочке, а уменьшение– к егопростою.

Для гарантированногоуправления работой ТП в условияхнеопределенности был использован аппаратинтервального анализа [5].

Состояниетехнологической подсистемы(технологических подразделений) можноохарактеризовать значениями определённыхпараметров х0,х1,…хi, хn, хiХ, гдеХ – множествоопределяющих ее параметров. На рядпараметров можно наложить ограничения и, гдеи – верхняя инижняя допустимая граница параметра,описывающая элемент состояниятехнологической подсистемы. Выходзначений параметра элемента состояниятехнологической системы можно оцениватькак отказ, требующий экстренноговмешательства в работу технологическихподразделений. Обозначим хiразницу между верхним или нижнимпредельным значением параметра и егофактическим значением хi((хi= -хi) (хi=хi - )) и определим ее какрассогласование. Разность =- между верхним инижним допустимым состоянием элемента(значениями параметра) определим каквеличину, характеризующую допустимуюобласть (область работоспособности) поi-томупараметру. Объединение () = определит множество допустимыхзначений отклонений параметров,характеризующих работу технологическойподсистемы в условиях, отличающихся отспрогнозированных в допустимых пределах.Для нормальных условий должно быть хi, приэтом тенденция хi0является негативной, характеризующейстремление технологической подсистемывыйти за область допустимых значений.Следовательно, вполне целесообразнымможет представиться следующий подход куправлению работой технологическихподразделений. С необходимойпериодичностью определяют значения хi, по их изменениюпрогнозируют стремление хi к нулю, а затемопределяют управляющие воздействия у, уY наэлемент технологической подсистемы,ведущий к увеличению удаления параметраподсистемы от допустимых значений. Y –множество управляющихвоздействий, позволяющих ввеститехнологические подразделения в областьдопустимых значений параметров.

Справедливости радиследует отметить, что в некоторых случаяхудобнее величину рассогласованияопределить как хi =, где, а допустимуюобласть отклонения (интервал) от среднегозначения ; соотношение междуними должно быть при этомотрицательной считается тенденция. Однако данная ремарка не меняетсмысла наших дальнейшихрассуждений.

Работа технологическихподразделений в рамках ограничиваемыхпараметров позволяет планомерноизготавливать продукцию в соответствии скалендарными планами выпуска,обеспечивать пропорциональную загрузкуоборудования и исключать появление впроизводстве узких мест, своевременновыполнять мероприятия, связанные снадёжностью протекания технологическихпроцессов механической обработки, при этомисключая завышение параметров качествадетали сверх оговариваемых чертежами, ит.п.

При работетехнологических подразделений случаивыхода параметров его работы за пределыдопустимых областей могут бытьследующие.

  1. Несоответствие параметров качестваизготавливаемых изделий требованиямчертежа. Расхождения могут быть двух видов:завышение и занижение фактическихпараметров качества сверх требуемых. Впервой ситуации изделия получаютсякондиционными, но их изготовление приводитк неоправданному увеличению трудоёмкостии себестоимости обработки. Во второмслучае изделия относятся к исправимому илинеисправимому браку, что будет вдальнейшем предусматривать доработку илиповторное их изготовление. Очевидно, чтообе ситуации приводят к повышению загрузкиоборудования, а следовательно, куменьшению пропускной способноститехнологических подразделений и требуютприведения в соответствие технологическихпроцессов, разрабатываемых в САПР ТП,требуемым параметрам качества изделий.Анализ такого соответствия позволяетобобщать опыт технологическогопроектирования, т.е.

    выполнятьобучение.

  2. Выход из строя металлорежущегооборудования. Данная ситуация являетсяслучайной, вызывает временное уменьшениефактического фонда времени его работы иможет привести к появлению узких мест впроизводстве. Анализируется по каждойгруппе оборудования.
  3. Изменение фактической численностиработающих по сравнению с расчётной,уменьшение (болезни, отпуска, увольнения)или превышение (преждевременный выход изотпуска, приём на работу и т.п.). Численностьрабочих анализируется по каждому рабочемуместу. Ситуации 2 и 3 приводят к одномурезультату: изменению фактическогофонда времени по конкретным рабочим местам(операциям) по сравнению с расчётным. Этоприводит к изменению спрогнозированнойранее приблизительной пропорциональнойзагрузке рабочих мест и появлению узкихучастков или увеличению незавершенногопроизводства. Такое положение дел можетпотребовать изменения правилпроектирования технологических процессовпереводом обработки с более на менеезагруженные операции, а принеобходимости – потребовать вмешательства системыуправления верхнего уровня: запуска впроизводство новых заказов, передачи частизаказов на сторону, изменения сроковвыполнения заказов и т.п.
  4. Изменение загрузки разного типаоборудования сверх допустимого в пределаходного и того же календарного срока (3, 5, 7дней). В этом случае анализируетсясуммарная трудоёмкость (или станкоёмкость)изделий (деталей), находящихся в очереди наданную группу рабочих мест, отнесённая кфактическому суточному фонду времениработы рабочего (оборудования). Такимобразом, получим загрузку рабочего места вднях. Её отличие от плановой или слишкомбольшая разница по различным типамобразования будет сигнализировать онеобходимости перераспределения работтехнологическими мероприятиями в САПР ТПили управленческими решениями на уровнеАСУТП.
  5. Несоответствие фактических сроковвыпуска изделий календарным планам,разработанным ранее в АСУТП. Это потребуетчастичного изменения в АСУТП правилзапуска деталей и прохождения их пооперациям, а в некоторых случаях ивмешательства системы управления верхнегоуровня.

Рассмотрим с точкизрения управления технологическийпроцесс, осуществляемый в ТП, как сложнуюсистему, представляемую подсистемами. Подсистема U0обозначает календарные планы выпускаизделий (т.е. сроки прохождения изделий потехнологическим операциям); U1 – оборудование, накотором выполняются технологическиеоперации; U2 – рабочих,выполняющих технологические операции наоборудовании; U3 – загрузкуоборудования во времени; U4 – качествоизготавливаемых изделий.

Для описанияиерархических систем используем широкоприменяющийся аппарат отображениямножеств. С этой целью представимуправляющую систему S (рис. 1) как совокупность операторов,осуществляющих информационныепреобразования и выполняющих функциюуправления технологическимипроцессами.

Рис. 1. Схемакомплексной системы проектированиятехнологических

процессов и управленияSтехнологическими подразделениямиТП

Оператор R0предназначен для управления календарнымипланами. Им реализуются две функцииуправления. Первая из них выявляетотклонения рассчитанного календарногоплана от фактического:

R01 : х0 w0х0,

где х0– множествозначений информационных параметров,определяющих фактический календарныйплан; х0 – множествоотклонений от параметров ранееспрогнозированного (рассчитанного)календарного плана, ; w0 – множество значенийпараметров, определяющих рассчитанныйкалендарный план.

Вторая функцияопределяет управляющие воздействия,которые сводят к минимуму расхождениямежду фактическим и рассчитаннымпланами:

R02 :w0 у0,

где у0– множествоуправляющих воздействий, направленных нареализацию (достижение) параметроврассчитанного календарного плана.

Оператор R1 служит дляуправления состоянием имеющегося паркаоборудования, им реализуется две функции.Первая из них заключается в определенииотклонения фактическогосостояния станочного парка отпланового:

R11 :х1 w1 х1,

где х1– множествозначений параметров, определяющихфактическое состояние станочногопарка; х1– множествоотклонений параметров фактическогосостояния станочного парка отплановых, ;w1– множествозначений параметров, описывающих плановоесостояние металлорежущегооборудования.

Вторая функцияоператора R1 определяетуправляющие воздействия, которые должныпривести в нужное состояние станочнуюсистему:

R12 : w1y1,

где у1– множествоуправляющих воздействий, направленных надостижение плановых показателей состоянияметаллорежущего оборудования.

Назначение оператораR2– управлениечисленностью рабочих, выполняющихоперации на металлорежущем оборудовании.Его функция заключается в определениинесоответствия между фактической ирасчётной численностью работающих.

Перваяего функция R21 :

R21 : х2 w2х2,

где х2– множествопараметров, определяющих фактическоесостояние численности рабочих, занятых натехнологических операциях; w2 – множество значенийпараметров, описывающих необходимое длявыполнения плана состояние численностиработающих; х2– множествозначений отклонений параметровфактического состояния от плановойчисленности рабочих. Вторая функцияR22 определяет управляющие воздействияу2, необходимые для приведениямножества фактических параметровчисленности работающих в оптимальное сточки зрения выполнения работтехнологическими подразделениями: R22 :w2 у2.

Оператор R3производит управление загрузкойоборудования, занятого на технологическихоперациях. Смысл его действия состоит впропорциональной загрузке по типамоборудования (токарные, фрезерные,сверлильные и т.п. станки), по группам(крупные токарные, средние токарные, малыетокарные) и по конкретным рабочим местам.Оператором осуществляются две функции,имеющие схожий смысл. Первая из нихзаключается в выявлении несоответствиямежду плановой и фактической загрузкойоборудования по типам и группам:

R31 : х1 х3 w3х30,

где х3– множествозначений параметров, определяющихфактическую загрузку оборудования; w3 – множество значенийпараметров, определяющих плановуюзагрузку оборудования; х30– множествозначений отклонений параметровфактической загрузки по типам и группамстанков. Вторая функция состоит вопределении несоответствия между плановойи фактической загрузкой по рабочим местам(отдельным операциям):

R32 : х1х2 х3 w3 х31,

где х31 – множество значенийотклонений параметров фактическойзагрузки оборудования по операциям отплановой.

Оператор R4управляет качеством выпускаемой продукциив рамках технологических подразделений,его две функции следующие. Первая состоит вопределении степени несоответствиякачества выпускаемой продукциитребованиям чертежа:

R41 : w42 х4 х4,

где w42– множествозначений параметров, отражающих чертёжныетребования к качеству продукции; х4– множествозначений параметров, определяющихфактическое состояние качествавыпускаемой продукции; х4 – множество значений параметров,определяющих отклонение качествапродукции. Вторая функция выявляетуправляющие воздействия y4,позволяющие ввести технологическиеподразделения в состояние, обеспечивающеевыпуск качественной продукции:

R42 : w41 у4,

где w41– множествозначений параметров состояниятехнологических подразделений,обеспечивающих выпуск продукциинадлежащего качества.

Оператор С0выполняет следующие функции. ФункцияС01 состоит в выделении значенийпараметров качества продукции, отражённыхв технической документации наизделия:

С01 : P0 w42,

где P0 – множество значенийпараметров, отражающих техническиехарактеристики, параметры, структуру исвойства изделий, изготавливаемых втехнологических подразделениях.Преобразование С02 состоит вопределении множества значений параметровсостояния технологических подразделений,обеспечивающих изготовление продукциинадлежащего качества, С02 :P0х4w41.

Третья функция состоитв осуществлении преобразования,заключающегося в синтезе информацииZТ : о технологических процессахизготовления изделий и их структуре(составе операций); структуре операций(установы, переходы, используемый тип игруппа оборудования); номенклатурережущего, мерительного и вспомогательногоинструмента и оснастке; управляющихпрограммах для оборудования с числовымпрограммным управлением; данных по режимамрезания и нормам времени и т.д. ИндексТ означает, чтоданная информация синтезируется всоответствии с временным параметром,отражающим необходимые сроки полученияэтой информации.

С03 : P0Тх30х4ZТ,

где ZТ – множество значенийпараметров, отражающих необходимые срокиполучения информации о технологическихпроцессах изготовления определённыхизделий.

Оператор С1является ядром комплексной системы иосуществляет следующие преобразованияинформации.

Составлениекалендарного плана: С11 : P1ZТ х31хоwо,

где Р1– множестводанных, содержащих сведения о номенклатуревыпускаемой продукции, её количестве исроках её выпуска.

Определение плановойзагрузки оборудования: С12 :P1 х31 w3.

Функция С13состоит в определении множества сроковосуществления технологической подготовкиТ для различныхвидов изделий, С13 : P1 Т, аС14 – всоставлении на основе фактическогосостояния в производстве технологическихподразделений и информации прогноза обожидаемых сроках выпуска различныхизделий, G: С14 : х0х31 ZТ G.

Подсистема верхнегоуровня (оператор D0) осуществляетследующие действия. Функция D01состоит в определении значений параметров,описывающих численность работающих,оптимальную для выполнения плана:

D01 : GNх2w2,

Pages:     | 1 |   ...   | 5 | 6 || 8 | 9 |   ...   | 12 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»