Автоматизированная система управления технологической подготовкой инструментального производства

Д.И. Лапицкий,

доцент, к.т.н.,

И.С. Окопный,

инженер,

МИФИ, г. Москва

Целью данной работы является разработка автоматизированной системы управления технологической подготовкой инструментального производства, который с одной стороны обеспечивает распределение заданий между сотрудниками технологического бюро, контроль их выполнения, мониторинг состояния конструкторской и технологической документации (ТД), а с другой - выполнение этих заданий, разработку ТД и хранение результатов работы в базе данных (БД).

Для решения поставленной задачи сделано следующее:

- Разработана функциональная модель процесса технологической подготовки инструментального производства;

- Спроектирована структура БД для решения поставленной задачи;

- Разработан комплекс программных средств.

Результатом работы стало три автоматизированных рабочих места (АРМ):

1. АРМ руководителя технологического бюро;

2. АРМ технолога-разработчика маршрутно-технологических карт (МТК);

3. АРМ технолога-разработчика управляющих программ (УП) для станков с числовым программным управлением (ЧПУ).

АРМ руководителя технологического бюро обеспечивает выполнение следующих функций:

· Функции, отвечающие за просмотр документации и заданий, направленных из планового отдела на технологическую подготовку оснастки;

· Распределение заданий на разработку МТК и УП между технологами;

· Функции контроля выполнения заданий сотрудниками технологического бюро.

Функции, отвечающие за просмотр документации и заданий, направленных из планового отдела на технологическую подготовку оснастки.

Пользователю должна быть предоставлена следующая информация:

· Общий чертеж проектируемой оснастки в электронном виде;

· Чертежи деталей проектируемой оснастки в электронном виде;

· Спецификация на оснастку;

· Наряд на изготовление (ремонт) оснастки в электронном виде.

Наряд на технологическую подготовку оснастки должен содержать следующие параметры:

1. Номер заказа;

2. Наименование оснастки;

3. Кол-во требуемой оснастки;

4. Шифр требуемой оснастки;

5. Порядок изготовления;

6. Состояние работ;

7. Сроки изготовления.

Распределение заданий между цеховыми технологами.

Необходим вывод на экран графика загруженности технологов на данный момент, после чего производится распределение заданий. График загруженности технологов должен содержать следующую информацию:

· Задание;

· Трудоемкость;

· Плановые сроки выполнения;

· фактическую дату начала;

· отметка о состоянии работ на данный момент.

Распределение заданий должно происходить следующим образом:

1. Выбор типа задания;

2. Определение параметров задания: сроки исполнения и трудоемкость;

3. Закрепление задачи за определенным сотрудником, с учетом графика загруженности технологов.

АРМ технолога-разработчика МТК обеспечивает выполнение следующих функций:

1. Получение заданий на разработку МТК а также всей необходимой документации;

2. Поиск прототипа МТК по параметрам инструмента;

3. Разработка МТК.

Получение заданий на разработку МТК, а также всей необходимой документации.

Пользователю должна быть предоставлена следующая информация:

1. Чертеж проектируемой детали оснастки;

2. Сроки выполнения заданий;

3. Комментарии к заданию;

4. Список уже имеющихся МТК для данной детали оснастки (если таковые имеются).

Поиск прототипа МТК по параметрам инструмента.

Необходим поиск аналогичной оснастки по параметрам оснастки и возможность принятия его МТК как прототипа.

АРМ Технолога-разработчика УП обеспечивает выполнение следующих функций:

В состав АРМ должен быть включен САПР UNIGRAPHICS с его штатными функциями.

АРМ технолога программиста должен выполнять следующие функции:

· Получение заданий на разработку УП, карты наладки инструмента (КНИ) и инструментальной наладки (ИН);

· Разработка УП;

· Разработка КНС;

· Разработка ИН;

· Сохранение результатов работы в БД .

Получение заданий на разработку УП, КНС и ИН.

Необходима реализация получения технологом-программистом следующей информации:

1) Сроки выполнения задания;

2) Трудоемкость;

3) Маршрутная карта;

4) Операция маршрутной карты, для выполнения которой требуется разрабатываемая УП;

5) КД и 3D модели разрабатываемой детали оснастки;

6) Состояние задания.

Разработка УП

Должны быть реализованы следующие функции:

· В случае отсутствия 3D-модели изготавливаемой детали- получение из БД чертежа и построение по нему модели средствами САПР UNIGRAPHICS;

· Cохранение построенной модели в БД;

· В случае наличия 3D модели- загрузка ее в САПР UNIGRAPHICS и запуск процесса проектирования управляющей программы;

· Сохранение результатов работы в БД.

Разработка ИН.

Формирование инструментальных наладок должно осуществляться в следующем порядке:

1. Создание концептуальной ИН;

2. Поиск и модернизация групповой ИН (ГИН) или создание новой ИН;

3. Согласование созданной ИН (в случае модернизации ГИН или создание новой ИН).

Создание концептуальной ИН.

Концептуальная ИН создается путем формирования из списка доступных инструментов множеств инструментов, находящихся на одной позиции в инструментальной наладке. Для облегчения формирования концептуальной ИН необходима реализация:

· Поиска инструмента по его параметрам;

· Возможность поиска прототипа для позиции, среди позиций входящих в ГИН по параметрам режущего инструмента, входящего в позицию ГИН;

· Возможность редактирования выбранного прототипа.

Поиск и модернизация групповой ИН или создание новой ИН.

Пусть у нас есть множество всех имеющихся на заводе инструментов. В этом множестве существуют подмножества инструментов, входящих в групповые инструментальные наладки N_k. Каждая инструментальная наладка содержит в себе некий набор инструментов N_k={N_k₁..N_ki}. Допустим мы сформировали концептуальную инструментальную наладку N_э={N_э1..N_э_i}. Сформируем несколько критериев поиска ГИН наиболее близкой к созданной концептуальной инструментальной наладке.

Найдем для каждой N_k множество N’_k=N_k∩N_э.Таким образом можно сформировать несколько критериев близости групповой инструментальной наладки к созданной нами концептуальной инструментальной наладке:

K₁=|N’_k|/|N_э|

K₂=|N’_k|/|N_k|

Cформируем также обобщенный критерий близости групповой инструментальной наладки к созданной нами концептуальной инструментальной наладке:

K=K1*K2

Модернизация выбранной ГИН осуществляется путем замены, удаления и добавления одиночных инструментов на позиции ИН или замены, удаления и добавления позиции целиком.

Для облегчения редактирования ГИН необходима реализация:

· Поиска инструмента по его параметрам;

· Возможность поиска прототипа для позиции, среди позиций входящих в ГИН по параметрам режущего инструмента, входящего в позицию ГИН.

В случае отсутствия подходящей ГИН создается новая ИН путем модернизации созданной ранее концептуальной ИН аналогично модернизации ГИН описанной выше.

Согласование созданной ИН.

Модернизированные ГИН или новые ИН подлежат двойной процедуре согласования с руководителем отдела:

1. На возможность использования ИН для УП;

2. На возможность занесения ИН в число ГИН.

Редактирование ИН.

Редактирование выбранной ИН осуществляется путем замены, удаления и добавления одиночных инструментов на позиции ИН или замены, удаления и добавления позиции целиком.

Для облегчения редактирования ГИН необходима реализация:

· Поиска инструмента по его параметрам;

· Возможность поиска прототипа для позиции, среди позиций входящих в ГИН по параметрам режущего инструмента, входящего в позицию ИН.

Карта наладки станка.

1) Получение из БД КНИ;

2) Проектирование в САПР T-Flex CAD КНС ;

3) Сохранение результатов работы в БД.

Литература

1. Гребенюк Г.Г. Ильичев А.О., Лапицкий Д.И., Окопный И.С. Автоматизированная система инструментального обеспечения предприятия с мелкосерийным многономенклатурным характером производства. // Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM — 2006). Материалы 6-й международной конференции. Под. ред. Е.И. Артамонова. М.: Институт проблем управления РАН. — 2006. 298 с., с. 89-92.