Особенности методологии технологического проектирования. Роль технологической подготовки производства в машиностроении. Проектирование технологических процессов на основе системного подхода

ВВЕДЕНИЕ

Системы автоматизированного проектирования с каждым годом находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности. Разработка и широкое использование систем автоматизированного проектирования (САПР) позволяет снизить затраты на создание и эксплуатацию проектируемых изделий, повысить производительность труда проектировщиков, конструкторов и технологов, снизить объем проектной документации. Автоматизация проектирования делает труд разработчиков более творческим.

Вследствие переоснащения машиностроительных заводов новым оборудованием технологические службы заводов и институтов должны решать задачи автоматизации проектных работ в области технологической подготовки производства.

Значительное количество уже эксплуатируемых и разрабатываемых САПР приводит к тому, что современный технолог обязан знать методологию их построения, профессионально владеть несколькими системами, иметь кругозор и навыки выбора систем для условий конкретного предприятия, уметь решать задачи внедрения системы, ее адаптации и ведения базы данных.

Целью преподавания дисциплины студентам специализации Т.03.01.00 является обучение практической работе с современными САПР ТП на основе теоретических знаний в области построения систем и подготовка инженеров-пользователей САПР ТП. В настоящей дисциплине изучается современное состояние САПР технологических процессов для различных условий функционирования.

Для повышения качества подготовки специалистов, улучшения их адаптируемости к различным производственным условиям, продления срока практической применимости знаний, полученных в учебном заведении, изучение дисциплины предполагает решение трех основных задач:

– фундаментальная подготовка по методологии САПР технологических процессов, алгоритмизации процессов проектирования технологии;

– практическое освоение ряда САПР ТП, получивших распространение в промышленности и являющихся характерными представителями отдельных классов систем;

– изучение перспектив и основных направлений совершенствования САПР ТП.

Особенностью настоящей дисциплины является последовательное изложение общих положений для САПР ТП различных классов, отражающих их современное построение и использование. В процессе практического освоения систем особое внимание уделяется приобретению навыков работы на различных САПР ТП, а также описанию наиболее эффективной области их применения.

1. ОСОБЕННОСТИ МЕТОДОЛОГИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1. ПРЕДПОСЫЛКИ АВТОМАТИЗАЦИИ ИНЖЕНЕРНОГО ТРУДА

Непрерывное усложнение современных технических средств является объективной закономерностью научно-технического прогресса в области машиностроения. Жесткая конкуренция на мировом рынке промышленного производства требует большего разнообразия товаров и приспособленности товаров к запросам специализированных групп потребителей. Это означает, что массовое производство, возникшее в начале прошлого века и совершенствовавшееся до 70-х годов, является устаревшим методом производства и должно быть заменено производственной системой, способной удовлетворять запросы возникающих новых сегментов рынка.

Одновременно с этим международная конкуренция привела к возникновению стандартов качества и приемлемой цены, которые ныне воздействуют на разделение рынка, обеспечивая повышение требований к надежности, качеству и технико-экономическим показателям современных технических средств, наряду со снижением сроков их морального старения.

При этом стремление к совершенствованию технического уровня продукции всегда вступает в противоречие с необходимостью сокращения сроков, трудоемкости и стоимости технической подготовки производства. Сокращение сроков подготовки с одной стороны, способствует обновлению парка того или иного вида изделий, с другой стороны, поспешность в разработке новой техники приводит к появлению конструкторских и технологических недоработок, тормозящих процесс постановки изделия на производство.

Необходимость преодоления этого противоречия, изменив представления о возможностях традиционных методов проектирования, послужила катализатором создания систем автоматизированного проектирования для решения задачи повышения эффективности труда инженеров-проектировщиков (конструкторов и технологов) [2]. Как показывают исследования традиционного (ручного) метода проектирования, только 10% из времени, затрачиваемого на проектирование, уходит на творческое мышление, а остальные 90% – на поиск нужной информации и оформление результатов, в то время как выполнение этой задачи может быть автоматизировано с помощью информационных технологий [2].

1.2. РОЛЬ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА В МАШИНОСТРОЕНИИ

Технологическая подготовка производства (ТПП) является основной частью технической подготовки производства, и в общем цикле технической подготовки производства она составляет (по трудоемкости) для серийного производства 40-50%, крупносерийного и массового – 60-70%.

Прежде чем начать производство изделий, на каждую тысячу деталей приходится разрабатывать свыше 15000 единиц технической документации и изготавливать до 5000 различных видов оснастки и инструмента. При этом значительная трудоемкость решения технологических задач (таблица 1.1) требует привлечения в сферу ТПП большого числа инженеров-технологов.

Таблица 1.1 – Ориентировочная трудоемкость решения технологических задач

в часах

В промышленности с ТПП непосредственно связаны освоение выпуска новых