Процесс проектирования гибких производственных систем, страница 8

На этапе эскизного проектирования определяют элементную базу ГПС, строят ее структурную и функциональную схемы. На этом этапе в полной мере учитываются специфические особенности ГПС. Так как задачи и методы разработки структурной и функциональной схем ГПС во многом схожи и различаются по существу лишь степенью детализации, эти две стадии рассматриваются в одном этапе.

При определении элементной базы разработчики ГПС должны ориентироваться в основном на серийно выпускаемые технические средства. В том случае, когда набор технических средств, разрешенных к применению, регламентируется техническим заданием, проблема сводится к выбору конкретных элементов из заданного набора. При отсутствии в техническом задании жестких требований появляется ряд равноценных альтернатив, и решение задачи выбора элементарной базы может быть отнесено на более поздние стадии проектирования. При этом в процессе разработки структурной и (или) функциональной схемы ГПС рассматривают возможные варианты их реализации из разных наборов технических средств и выбирают наиболее пригодную для данной схемы элементную базу. В отдельных случаях может возникнуть необходимость в разработке некоторого числа новых, ранее не использованных элементов.

Следующей задачей этапа эскизного проектирования является разработка структурной схемы, определяющей основные составные части ГПС, их назначение и взаимосвязи. На этой стадии закладываются основы построения ГПС. Выбирают состав ее основных подсистем и определяют связи между ними, конкретизируют выполняемые ими функции по обработке, транспортированию, контролю, хранению технологических объектов. При этом необходимо учитывать требования производства и возможность использования унифицированных изделий, выпускаемых промышленностью. В итоге выполнения этой стадии разрабатывают документацию на структурную схему ГПС и ее подсистем. На основе принятой структуры проектируют функциональную схему, т. е. схему, раскрывающую процессы, происходящие в отдельных подсистемах ГПС или в ГПС в целом. Функциональная схема представляет собой дальнейшую детализацию структурной системы с учетом использования конкретных технических средств и наличия реальных связей между ними. Выходным документом этого подэтапа является подробное описание функциональной схемы ГПС на выбранной элементной базе. Выпуск принципиальной схемы ГПС—выходного документа рассматриваемого этапа завершает эскизный проект. Принципиальная схема определяет полный состав элементов ГПС и связей между ними и дает детальное представление о принципах ее работы. Принципиальная схема ГПС сопровождается документами, в которых подробно описывается система связей между входами и выходами отдельных компонентов схемы и составляется полная спецификация используемых элементов. На перечисленных этапах наиболее эффективны подсистемы САПР — моделирование и анализ. Основной задачей моделирования и анализа полученных схем ГПС является накопление информации о проектируемых схемах, построение карт состояний и проверка временных соотношений при обработке, сборке, проверке ГПС, ее устройств и элементов.

Принципиальная схема ГПС, полученная в результате эскизного проектирования, служит входной информацией для рабочего проектирования, включающего в себя конструкторское проектирование и проектирование технологической подготовки производства.

Основная цель рабочего проектирования состоит в переходе от принципиальной схемы ГПС к конкретному набору связанных между собой конструктивных элементов, модулей и устройств, реализующих данную схему; в определении их размеров, формы, массы и взаимного расположения, а также выпуске необходимой технической документации для ее производства и эксплуатации. При этом связи между подсистемами и элементами ГПС могут носить механический, электрический, электромагнитный и другой характер.

Основной задачей, решаемой на данной стадии, является эквивалентное преобразование принципиальной схемы ГПС в схему соединений конструктивных элементов (питателей, бункеров, промышленных роботов, координатных столов, металлорежущих станков, транспортных устройств, инструментов, оснастки и др.). Оптимальность полученного решения оценивается рядом критериев, среди которых наиболее распространенным является критерий минимума числа типов технических средств.