Методы проектирования технологических процессов в САПР ТП

А.А. Михайличенко

директор НТФ "АЛТИМ",

е-mail:altim_karus@mail.ru, город Краснодар

Для повышения эффективности многономенклатурного разносерийного производства современная САПР ТП должна обеспечивать проектирование технологических процессов на все виды технологических процессов по единой методологии.

Наиболее сложной и трудноформализуемой задачей при проектировании технологических процессов является задача формирования технологического маршрута – последовательности операций.

Проектирование можно проводить при помощи системы представления знаний:

- путем использования базы данных и опыта технолога,

- редактирования ранее разработанного рабочего технологического процесса;

- автоматизированной доработки и конкретизации специально спроектированного алгоритмизированного технологического процесса-аналога (типового технологического процесса) на группу деталей, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками. Использование типовых технологических процессов позволяет упростить, ускорить и удешевить процесс подготовки производства.

- путем синтеза маршрута обработки на основе технологических алгоритмов, которые могут быть построены с использованием основных универсальных моделей представления знаний, таких как семантические сети, фреймы; продукционные системы; логические модели на основе теории конечных автоматов и другие. В чистом виде универсальные модели на практике почти не используют, так как они обычно либо накладывают ограничения на типы объектов и отношений, либо расширяют их возможности специальными методами для более эффективной организации проектирования.

Каждый из методов проектирования имеет свои преимущества и недостатки в зависимости от условий проектирования и производства. К ним можно отнести:

- тип производства (серийный или единичный);

- классы объектов, для проектирования которых предназначены. Например, детали тела вращения, детали плоскостные, корпусные, изогнутые из проката, шестерни цилиндрические, конические и другие группы деталей, узлов и изделий.

Поэтому наилучшая стратегия – это использование нескольких способов проектирования маршрута обработки в одной САПР ТП.

При разработке САПР ТП следует учесть следующие особенности:

- Необходимость проектирования технологических процессов не только для механической обработки, но и холодной штамповки, термической обработки, слесарно-сборочных работ, электромонтажа и других.

- Возможность проектирования технологических процессов на типовой (неадаптированной к условиям предприятия) или неполной базе данных.

- Тщательность проработки принимаемых решений, включая выбор средств технологического оснащения, расчет режимов обработки и технического нормирования с возможностью дальнейшего использования этих данных для планирования производства и управление производственными процессами. Для того, чтобы можно было воспользоваться данной информацией, необходимо иметь развитые структуры моделей технологического процесса.

- Возможность использования спроектированных технологических процессов для анализа производства – учета используемых средств технологического оснащения, загрузки оборудования и т.п.

Важно также, чтобы программное обеспечение САПР ТП обладало развитыми средствами автоматизации принятия решений, имелись возможности оперативного внесения изменений не только в справочники технологической информации, но и алгоритмы ее выбора, которые должны храниться в базе данных. Средством для сокращения трудоемкости адаптации информационных баз системы к условиям эксплуатации на конкретном предприятии являются подсистема управления базами данных и знаний, ориентированная на конечного пользователя и доступная непрограммирующему пользователю, обладающему технологическими знаниями.

Мы считаем, что основной метод проектирования - диалоговый, когда функции рационально распределены между технологом и системой. Входная информация поступает в систему в процессе взаимодействия пользователя и системы. Технолог вводит информацию, выбирая из предложенного "меню", подтверждая или изменяя ее. С клавиатуры вводится ограниченное число данных и информация, отсутствующая в базе данных. Такой метод предусматривает отсутствие предварительного описания детали до начала проектирования технологического процесса. Использование геометрических моделей оправданно при проектировании технологических процессов механической обработки на станках с ЧПУ. Но для сложных деталей значительная часть выполняется на других видах оборудования, а при проектировании технологии для других видов

Данный системный подход к проектированию технологических процессов подход реализован в САПР ТП "КАРУС"