Тема 5. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ГИБКИХ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ СИСТЕМ ОБРАБОТКИ РЕЗАНИЕМ
5.1 Анализ связи технологических процессов с состоянием оборудования производственной системы
Практика организационно-технологической подготовки производства в гибких производственных системах обработки металлов резанием характеризуется высокой степенью неопределенности временных характеристик производственного процесса. Это объясняется рядом причин, среди которых, на наш взгляд, основной является многономенклатурность производства. Она приводит, с одной стороны, к созданию систем обработки, обладающих высокой технологической и организационной гибкостью, а с другой - к асинхронности выполняемых технологических операция, которая увеличивает время пребывания объектов обработки в технологической системе и приводит к появлению очередей у обрабатывающих модулей.
Одним из средств борьбы с очередями в технологических системах такого рода является создание межоперационных накопителей и станков-дублеров на лимитирующих технологических операциях. При этом в качестве инструмента расчетов используются имитационные модели с постоянной технологической структурой процессов обработки каждой поверхности. Это подтверждается широким использованием при технологической подготовке гибкого производства типовых и групповых технологических процессов.
Тем самым решается лишь организационная часть задачи увеличения пропускной способности ГПС.
Для повышения технологической эффективности системы обработки предлагается концепция адаптивного построения технологического процесса по ходу выполнения производственного задания. Методология проектирования базируется на использовании в качестве исходных оптимальных технологических процессов обработки каждой из элементарных поверхностей (ЭП) формируемых на этапе технологической подготовки производства. Эти процессы как бы являются первым приближением к тем реальным технологическим процессам, которые будут сформированы в производственной среде по мере выполнения задания на обработку.
Для реализации адаптивного подхода к технологическому проектированию в ГПС принята атомарная модель объекта обработки (рис. 4.6). Он представлен в виде временной структуры множеств поверхностей характеризующейся вектором количественных и качественных характеристик каждой из поверхностей (Пi) (положением, формой, размерами и физико-механическими свойствами поверхностного слоя), а так же их взаимным положением в пространстве. характеристики множеств поверхностей одной конфигурации, с единой системой отсчета и одинаковыми физико-механическими свойствами поверхностного слоя представлены в виде множеств точек на концентрических сферах.
Рис. 4.6 Геометрическая интерпретация процесса преобразования объекта обработки из состояния ЗАГОТОВКА в состояние ДЕТАЛЬ.
Тогда переход объекта обработки из одного состояния в другое геометрически может быть интерпретирован следующим образом: в условиях существующих структур объектов обработки формируемых парком технологического оборудования, оснастки и инструмента необходимо осуществить их преобразование в режиме реального времени из состояний "заготовки" в состояния "детали" при минимальных организационно-технологических издержках (времени их пребывания в системе обработки, затрачиваемых материальных и трудовых ресурсов).
Направление преобразования объекта обработки по
стрелке на рис. 4.6). В производственных условиях существует
несколько способов такого перехода (стрелки на рис. 4.6). Выбор
одного из них будет зависеть от текущей производственной ситуации в момент
выбора очередной операции, а следовательно, от фактора времени (t).
Особенность технологической структура ГПС заключается в последовательной концентрации операций обработки на технологических модулях и параллельно-последовательной обработке партий изделий. При этом каждой операции, как правило, соответствует один переход. Тогда множество технологических решений можно представить в виде граф-дерева, каждая ветвь которого - временная структура технологического процесса, обеспечивающая получение поверхности с заданными характеристиками в момент времени функционирования (tj) производственной системы (рис. 4.7).
|
Рис. 4.7 Временной граф-дерево, формирующий технологический процесс получения поверхности детали. |
Тогда управление технологическим процессом может быть реализовано в следующей последовательности:
1. В моменты опроса состояния (tj) оборудования выполняется проверка состояния объекта обработки. Если он прошел очередную технологическую операцию (Токарная 001, рис. 4.7), то определяется, свободно ли технологическое оборудование, выполняющее очередную операцию технологического процесса (верхняя ветвь граф-дерева, операция Токарная 002, рис. 4.7). Если ДА, то процесс обработки передается на очередную операцию.
Если НЕТ - текущая ветвь технологического процесса обрывается и начинается построение новой оптимальной ветви от выполненной операции до конца обработки (нижняя ветвь граф-дерева, рис. 4.7).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
