Разработка информационной системы управления инструментальным участком механообрабатывающего производства

В.Г. Елисеев,

доцент, к.т.н.,

А.О. Ильичев,

инженер,

МИФИ, г. Москва

Автоматизированная система управления инструментальным участком предназначена для управления созданием инструментальных наладок для технологического оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ), управления оборотом режущего инструмента, учёта и хранения средств технологической оснастки и режущего инструмента.

В предлагаемой системе используются следующие инновационные решения:

- Создание системы учета склада, хранящего инструмент для станков с ЧПУ, территориально отделенного от основных складов предприятия;

- Хранение инструментальных наладок в собранном виде, для вторичного их применения;

- Использование информации о хранимых и недавно использованных наладках в процессе формирования новых карт настройки инструмента с целью сокращения количества переналадок;

- Сохранение истории использования каждого экземпляра инструмента.

Разработанная автоматизированная система управления инструментальным участком обладает модульной структурой и воплощает все предложенные решения, что позволяет существенно ускорить процессы создания инструментальных наладок, позволяет сохранять и анализировать историю применения инструмента.

Для составления корректных инструментальных наладок нужно каким-либо образом описать правила сочетания различных элементов. Например, правилом будет считаться следующее утверждение: фреза может входить в цангу, но не наоборот или сверло и фрезу соединить в единой наладке невозможно. Эти правила задаются технологом в начале пользования программой.

Входимость инструмента можно изобразить в виде направленного графа, например то, что фреза может быть помещена в патрон, изобразим как

В соответствии с этими правилами отображения нарисуем примерный граф входимости инструмента при сборке наладки (Рис. 1).

Введем обозначения:

Пластина - d

Сверло – a

Фреза – f

Втулка – v

Переходник – i

Цанга – c

Патрон – p

Гидравлический патрон – g

Цанговый патрон – b

Хвостовик – h

Рис. 1. Примерный вид входимости инструмента предприятия

Построим систему правил составляемой грамматики, обозначив начальное состояние как S:

S ® dAïaB

A ® dAïfC

B ® vD | cE | pF

C ® vD | cE | pF

D ® iG | pF

E ® pF | gH | bI

G ® pF

F ® h | λ

H ® h | λ

I ® h | λ

Минимизируем это выражение, сократив равноценные нетерминальные символы:

S ® dSïaB | fB

B ® vD | cE | pF

D ® ipF | pF

E ® pF | gF | bF

F ® h | λ

Таким образом, если мы сможем отобразить любую входимость инструмента в виде графов, то затем, сможем представить ее в виде правил вывода и использовать их для проверок различных составляемых цепочек.

Система разрабатывалась с соблюдением принципа модульности и ее можно разделить на следующие подсистемы:

· Модуль складского учёта оснастки и инструмента, выполняющего функции учёта приходно-расходных операций, включая функцию указания мест дислокации каждой единицы хранения (номер ячейки, поддона и т.д.).

· Модуль формирования сменно-суточного задания на основании плана механообрабатывающего производства.

· Модуль, обеспечивающий управление формированием инструментальных наладок для обработки запланированных к изготовлению деталей, на основании сменно-суточных заданий для инструментального участка, фиксирующего факт возврата инструментальных наладок на склад и фиксирующего (по экспертной оценке) физическое состояние инструмента после завершения выполнения планового задания (степень износа, поломку и т.д.);

· Модуль, сбора и обработки данных о применяемости (востребованности) каждой единицы режущего инструмента, для последующего анализа потребности производства в инструменте.

· Модуль поиска наиболее подходящих систем оправок для выбранного инструмента, применяемый при составлении карт настройки инструмента, в соответствии с которыми собираются инструментальные наладки.

Все модули плотно связаны между собой и представлены пользователю единым комплексом.

Результатом проделанной работы является принципиальная возможность создания автоматизированной системы управления инструментальным участком, которая существенно ускоряет процессы создания инструментальных наладок, позволяет сохранять и анализировать историю применения инструмента.

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.