Управление и подготовка производства в автоматизированных цехах (стр. 4 из 5)

Подсистема текущего планирования предназначена для составления производственных программ, удовлетворяющих требованиям выработанной стратегии. Производственные программы формируются на основании информации о состоянии производственных ресурсов — оборудования, материалов.

Подсистема оперативного планирования выполняет набор действий с существующей иерархией и поэтапным планированием производственного процесса, который основывается на оперативной информации о текущем состоянии процесса производства.

Программно-аппаратная реализация подсистемы диспетчирования должна обеспечивать эффективное выполнение функций: контроля комплектующих и материалов для технологического процесса; диагностирования, включая определение неисправностей и выбор вариантов их устранения, статистический учет и прогнозирование отказов и сбоев; управление ресурсами. Более

подробно остановимся на подсистеме диагностирования, так как работоспособность автоматизированного предприятия определяется показателями надежности оборудования.

Для экономически целесообразного функционирования сложного оборудования в условиях автоматизированного производства необходимы программно-аппаратные средства для быстрого выявления и устранения сбоев. С этой целью система диагностирования должна выполнять функцию наблюдения и контроля за работоспособностью оборудования, функционирующего на уровне завода, цеха, участка, модуля. Конечной целью системы диагностирования является обеспечение ритмичного функционирования производства в соответствии с плановыми заданиями.

Информацию, получаемую в системе диагностирования, следует использовать в системе оперативного управления, планирования и организации производс1ва на различных уровнях. При поэтапном вводе в строй подсистема диагностирования должна входить в первую очередь сдаваемых подсистем.

Требования к реализации уровня оперативного управления и уровня управления оборудованием

Постоянное удешевление средств автоматизации способствует тому, что все больше компонент реализуются в виде отдельных устройств. При этом возникает задача обеспечения совместимости, т. е. возможности совместной согласованной работы разнородных программно-аппаратных компонент системы управления. Необходимо обеспечить совместимость контроллеров оборудования на архитектурном, аппаратном и программном уровнях. Один из возможных подходов к решению — это разработка регулярной и однородной аппаратной архитектуры, позволяющей реализовывать на основе одинаковых аппаратных средств все компоненты системы управления — от управления оборудованием до систем проектирования и планирования. Основой для такого подхода является международный стандарт VME, позволяющий комплектовать распределенные мультипроцессорные системы с необходимым набором функционально-ориентированных модулей, обеспечивающих настройку на конкретные применения. Базовым средством интеграции программно-аппаратных компонент системы управления автоматизированным предприятием является сеть ЭВМ.

Планировочные решения по размещению средств вычислительной техники

В состав автоматизированного цеха должен входить вычислительный центр, который обеспечивает автоматизацию основных функций подготовки и управления производством.

Для того чтобы спроектировать помещения, разместить средства вычислительной техники, требуются подробные расчеты. Здесь мы ограничимся формулировкой состава исходных данных для расчета и предложим зависимости, позволяющие определять площадь, которую необходимо будет отвести под вычислительный центр.

Для определения площади необходимо знать:

состав и количество средств вычислительной техники и оборудования, которое будет установлено в вычислительном центре;

организационную структуру вычислительного центра;

нормативы площади для размещения оборудования, архивов, складов и структурных подразделений вычислительного центра;

особые требования, предъявляемые к помещениям вычислительного центра и схеме их планировки (климатические, помехозащищенность и т. д.);

потребность в электротехническом и прочем оборудовании.

Все площади подразделений вычислительного центра делят на две категории:

площадь подразделений, не связанных с эксплуатацией и обслуживанием оборудования, сюда входят рабочие комнаты программистов, операторов;

площади подразделений, занятых эксплуатацией технических средств.

Нормы площади

Кроме того, часть вычислительной техники размещается непосредственно в помещении цеха. Сюда входят средства управления оборудованием, терминалы операторов, терминалы оперативного контроля и другие средства, состав и размещение которых определяются в зависимости от условий реализации конкретного проекта. Нормы площади указаны в табл. 3.

Технологическая подготовка производства

Подготовка любого производства состоит из научного, организационного, конструкторского и технологического этапов.

Технологическая подготовка включает комплекс работ, обеспечивающих наиболее эффективное применение новых, высокопроизводительных технологических процессов (ТП) с использованием передовых достижений науки и техники на базе максимальной механизации и автоматизации.

Под технологической подготовкой производства (ТПП) в общем случае понимается комплекс работ по обеспечению технологичности конструкции запускаемого в производство изделия, проектированию технологических процессов и средств технологического обеспечения, расчету технически обоснованных материальных и трудовых нормативов, необходимого количества технологического оборудования и производственных площадей, внедрению технологических процессов и управлению ими в производствах, обеспечивающих возможность выпуска нового изделия в заданных объемах.

Целью технологической подготовки является достижение в процессе изготовления продукции оптимального отношения между затратами и получаемыми результатами.

Одним из важнейших элементов ТПП является отработка на технологичность конструкций деталей, узлов, машин и механизмов.

Технологичной является такая конструкция, которая не только полностью удовлетворяет эксплуатационным требованиям, но и обеспечивает применение высокопроизводительных методов изготовления изделий, рациональное использование оборудования и материалов, преемственность и повторяемость деталей и сборочных единиц.

Процесс ТПП состоит из эвристических и формализованных методов. Эвристические методы базируются на различных идеях, интуитивном мышлении, способности к изобретательству. Эти методы реализуются высококвалифицированными инженерами. Формализованные методы, которые основываются на физико-математических закономерностях, широко используются при автоматизации ТПП.

Методы реализации ТПП

В настоящее время на машиностроительных предприятиях используют следующие методы реализации ТПП: управление технологической подготовкой производства, вариантного, адаптивного и нового планирования. Следует отметить, что границы методов весьма условны. Возможно сочетание отдельных элементов различных методов.

Выбор метода для конкретной задачи зависит от условий производства, способов изготовления, назначения изделий, а также от субъективных факторов.

Управление ТПП

Метод управления ТПП заключается в организации хранения информации по технологическим маршрутам в соответствии с определенной системой классификации и кодирования и выбора нужной информации в соответствии с требованием заказа.

Этот метод применяется в качестве повторного планирования. Его область применения является ограниченной, так как повторяемость обрабатываемых деталей, как правило, невелика.

Вариантное планирование

Исходной предпосылкой данного метода является разбиение инженерами-технологами деталей на классы. В каждый класс входят детали, изготавливающиеся по аналогичной технологии. В каждом классе выделяются детали-представители, которые являются обобщенными представителями, включающими все специфические особенности каждой детали. Для такой детали-представителя разрабатывается стандартный технологический маршрут. Для каждой конкретной детали данного класса выбирается вариант стандартного маршрута, являющегося его подмножеством.

Вариантное планирование предусматривает возможность уточнения стандартного маршрута путем изменения параметров процесса в определенных границах. Увеличение числа обрабатываемых элементов не допускается.

Вариантный метод наиболее употребим на предприятиях с сильно ограниченной номенклатурой деталей. Ограничения на номенклатуру значительно снижают степень гибкости системы ТПП.

Адаптивное планирование

Первым этапом данного метода является построение некоторого множества технологических маршрутов инженерами-технологами. На этапе технологического проектирования осуществляется поиск наиболее близкого к заданному технологического маршрута из имеющихся с помощью определенного классификатора. Далее выбранный технологический маршрут адаптируется к конкретным требованиям заказчика путем добавления, удаления, изменения отдельных шагов проектирования.

Адаптивное планирование в противоположность методам управления и вариантного планирования обеспечивает порождение дополнительных технологических данных.

Метод нового планирования

Позволяет вести разработку технологических маршрутов для подобных и новых деталей в соответствии с общими и специфическими данными и правилами технологического проектирования. Основой этого служат описания деталей и требования, предъявляемые к ее обработке. Анализ этих требований позволяет выявить возможные пути решения технологических задач и в соответствии с определенными критериями выбрать метод решения. Таким образом, этот метод является и генерирующим, и оптимизирующим. Наиболее ценен в связи с этим и наиболее сложен для автоматизации.