авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ  БИБЛИОТЕКА

АВТОРЕФЕРАТЫ КАНДИДАТСКИХ, ДОКТОРСКИХ ДИССЕРТАЦИЙ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Повышение эффективности технологической подготовки производства путем создания системы поддержки принятия решений на машиностроительном предприятии

На правах рукописи

Серебряков Алексей Александрович ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА ПУТЕМ СОЗДАНИЯ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ НА МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОМ ПРЕДПРИЯТИИ Специальность: 05.13.06 – Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (технические системы)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидат технических наук

Москва – 2008

Работа выполнена в ГОУ ВПО Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН»

Научный консультант: доктор технических наук, профессор Тимирязев Владимир Анатольевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Митрофанов Владимир Георгиевич кандидат технических наук, профессор Шишмарев Владимир Юрьевич

Ведущая организация: ОАО «МЕТРОМАШ»

Защита состоится «9» октября 2008 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.142.03 при ГОУ ВПО Московском государственном технологическом университете «СТАНКИН» по адресу:

127994, Москва, ГСП-4, Вадковский пер., д.3а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО Московского государственного технологического университета «СТАНКИН».

Автореферат разослан « » сентября 2008 г.

Отзыв на автореферат просьба направлять в двух экземплярах по вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета Д 212.142.03.

Ученый секретарь диссертационного совета, Д 212.142.03, к.т.н., доцент Семячкова Е.Г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Современное машиностроительное предприятие в условиях повышения объемов используемой информации, во все звеньях технологической подготовки производства, стоит перед задачей повышения эффективности её использования при планировании, оптимизации и повышении качества производственных процессов. Решение данной задачи возможно на основе проведения исследований с использованием теории баз данных, искусственного интеллекта, методов имитационного и математического моделирования, результатом которых является создание системы поддержки принятия решений в рамках единого информационного пространства предприятия. Жизнеспособность таких систем, в первую очередь, зависит от состава и качества вводимой информации, от алгоритмов ее обработки, т.е.

непосредственно зависит от формализации и степени автоматизации исследуемых процессов.

В соответствии с этим была поставлена актуальная научная задача повышения эффективности технологической подготовки производства путем создания системы поддержки принятия решений в рамках единого информационного пространства машиностроительного предприятия, в качестве которого в работе было использовано ОАО «Теплоприбор».

Целью диссертационной работы является повышение эффективности технологической подготовки производства путем создания системы поддержки принятия решений, в рамках единого информационного пространства машиностроительного предприятия. Достижение поставленной цели позволит обеспечить качество и эффективность планирования, определить потери трудовых и материальных затрат, выявить причины возникающих дефектов и повысить качество выпускаемой продукции.

Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие научные и практические задачи:

1) разработана системная классификация деталей, их материалов и видов заготовок, создана система автоматизации их кодирования;

2) формализация задач и исследование связей, возникающих при технологической подготовке производства машиностроительного предприятия;

3) предложена математическая модель проектирования и оптимизации технологических процессов на основе создаваемой библиотеки технологических решений;

4) методика создания библиотеки технологических решений, как инструмента автоматизации построения технологических процессов;

5) разработана подсистема трудового нормирования с возможностью его использования в интегрированном режиме работы с САПР ТП;

6) программная реализация системы поддержки принятия решений в рамках единого информационного пространства предприятия, для решения задач технологической подготовки производства.

Методы исследования. В работе использовались теории баз данных, искусственного интеллекта, методы имитационного и математического моделирования, системного анализа, теории множеств и теории графов, а также основные положения технологии машиностроения, теории резания и организации производства.

Научную новизну работы составляет модель системы поддержки принятия решений для технологической подготовки производства, включающая:

- идентификацию изготавливаемых изделий, включая их материал и виды заготовок, на основе классификации и кодирования;

- библиотеку технологических решений, используемую для автоматизированного построения технологических процессов;

- выбор технологического оснащения, режимов обработки и техническое нормирование, как критерия технико-экономической оценки принимаемого варианта технологического процесса.

Практическая значимость работы заключается в разработке методик, алгоритмов и программных средств для повышения эффективности технологической подготовки производства.

Реализация работы. Результаты исследования были внедрены на предприятии ОАО «Теплоприбор», для выполнения работ по технологической подготовке производства, что позволило повысить их эффективность. Годовой экономический эффект от внедрения системы составляет 427 тыс. руб.



Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на международных, общероссийских, региональных и вузовских научно-технических конференциях:

- на 11 научной конференции по математическому моделированию и информатике. «СТАНКИН» - ИММ РАН, Москва, 2008г.;

- на международной научной конференции «Научные исследования, наносистемы и ресурсосберегающие технологии в стройиндустрии», Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2007г.;

- на международной научной конференции «Производство. Технология.

Экология.», Москва, 2006г., 2007г.;

- на научном симпозиуме «Неделя горняка - 2006», Москва,2006г;

- на 4-ой международной конференции «Авиация и космонавтика - 2005», секция «Управление качеством», Москва, МАИ, 2005г.;

- на международном научно-техническом семинаре «Конкурентоспособность машиностроительной продукции и производств», Москва, ИЦ МГТУ «СТАНКИН», 2005г.;

- на VIII научной конференции по математическому моделированию и информатики. МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН. 2005г.;

- на международной научно - практической конференции «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии», Белгород, БГТУ им. В.Г. Шухова, 2005г.;

- на межвузовской научно - технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов, Рязань, МГОУ, 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 печатных работ включая статьи в ведущих технических журналах издательства «Машиностроение».

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, заключения и общих выводов, списка литературы и приложений. Работа изложена на 140 страницах машинописного текста и содержит 51 рисунок и 13 таблиц и 71 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы, сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе рассмотрены существующие подходы использования средств автоматизации, для повышения эффективности технологической подготовки производства. Отмечено, что наиболее перспективным является комплексное решение на основе внедрение систем автоматизации и поддержки принятия решений. Это позволяет за счет применения методов системного анализа, основанного на актуальной информации в ходе технологической подготовки производства, получать данные о потребности производства в материальных и трудовых ресурсах, о производственных циклах, о загрузке производственных мощностей.

Выявлено, что современные подходы к организации процесса разработки и освоения изделий, при наличии централизованного электронного хранилища конструкторско-технологической документации, основаны на использовании систем автоматизированного проектирования под управлением систем класса PDM\PLM и полной интеграции используемых программных продуктов между собой.

В результате исследования установлено, что внедрение на предприятии систем класса PDM/PLM и построение на их базе систем поддержки принятия решений, позволяет комплексно автоматизировать весь цикл основных взаимосвязанных задач технологической подготовки производства и его оперативного управления. Основными результатами повышения эффективности работы предприятии при этом являются - сокращение сроков и стоимости подготовки производства, снижение себестоимости и повышение качества продукции, сокращение издержек.





Использование комплексного подхода для решения данных задач автоматизации гарантирует надежное управление и хранение всего объема обширной информации, которая формируется и используется в процессе технологической подготовки производства и обеспечивает автоматизированную информационную поддержку процессов, начиная от создания конструкторской документации, включая контроль прохождения деталей и узлов по технологическому маршруту, до поступления изделия на склад готовой продукции. Все это является основой дальнейшего повышения качества конструкторского и технологического проектирования и технологической подготовки производства машиностроительного предприятия с учетом требования международных стандартов ISO.

Над проблемами решения задач повышения эффективности процессов технологической подготовки производства работали известные ученые:

Балакшин Б.С., Соломенцев Ю.М., Митрофанов В.Г., Вороненко В.П., Гусев А.А, Аверченко В.И., Павлов В.В., Бойцов В. В., Капустин Н.М. и др.

Во второй главе рассматриваются вопросы разработки системной классификации и автоматизированной системы кодирования деталей с учетом их служебного назначения, определяемого по конструкторско-технологическим признакам, а так же с учетом применяемых материалов и методов получения заготовок на конкретном машиностроительном предприятии.

Разработке и внедрению средств автоматизации проектирования технологических процессов и технологической подготовки производства, предшествует анализ изготавливаемых на предприятии изделий. Данный анализ выполняется на предмет выявления общности конструктивных и технологических признаков изделий, с последующей общей классификацией, в которой предусматриваются основные группы и подгруппы деталей, выделенные с учетом особенностей конкретного производства. Это позволяет выявить состав исходных данных, сформировать электронные базы, выбрать средства и способы автоматизации процессов технологической подготовки производства на конкретном предприятии. Для достижения поставленной цели классификация выполняется по следующим основным параметрам деталей: по функциональным и конструктивно-технологическим особенностям, по видам материалов и способам получения заготовок, а так же по применяемым технологическим процессам для их изготовления.

Для разработки и внедрения системы автоматизированного проектирования технологических процессов, необходимо произвести классификацию и создать электронный справочник материалов и видов заготовок, с учетом ограничительного перечня рассматриваемого предприятия.

Для этого была разработана структура электронного справочника материалов и видов заготовок на основе их системной классификации, проводимой в рамках конкретного производства. Идентификация объектов в ходе технологической подготовки производства осуществляется с использованием следующих основных параметров - марка материала, код материала, основные физические и химические свойства материалов, вид заготовки, код заготовки, габаритные параметры применяемых видов заготовок (рис.1).

Рис. 1 Структура и карточка ввода данных для объектов номенклатурного справочника материалов на ОАО «Теплоприбор» В данной работе реализовано автоматизированное кодирование деталей на уровне систем класса PDM/PLM. Это позволяет использовать геометрические параметры формы, заложенной в коде конструкторской документации при технологической подготовке производства, и осуществить на основе присваиваемых кодов двустороннюю связь обмена информацией с системами класса ERP. При этом учитывается, что одной из наиболее распространенных систем для быстрого и однозначного присвоения кода проектируемой детали, является классификатор ЕСКД. С этой целью в разработанной системе организованы механизмы классификации, основанные на принципах ЕСКД, используемых на данном предприятии. В качестве примера, на рис. 2 представлено диалоговое окно, в котором дана расшифровка формата кода детали типа «Кольцо».

Рис. 2 Расшифровка формата кода в соответствии с классификатором ЕСКД В третьей главе рассматривается формализация процесса технологического проектирования изготовления деталей. Формализация осуществляется на всех уровнях – проход, переход (основной и вспомогательный), операция, технологический процесс. Это достигается путем решения задач анализа и структурно-параметрического синтеза с учетом оптимизации принимаемых технологических решений. Для этого используются структурные, структурно-логические и теоретические математические модели.

Таким образом, дается обоснование необходимости создания «Библиотеки технологических решений».

В работе технологический процесс рассматривается как объект проектирования, в виде иерархической структуры, разделенной на несколько взаимосвязанных уровней. Это позволяет процесс проектирования отображать с различной степенью детализации и совокупности процедур структурного и параметрического синтеза. В результате представляется возможным выполнить последующий анализ и решить задачи оптимизации для выходных параметров на всех уровнях проектирования технологического процесса. Структурный синтез реализуется на уровнях формирования операций и переходов, а параметрический - на уровне выбора базы, определения межпереходных размеров, подбора оснащения, режимов обработки и трудового нормирования.

Рассмотрено автоматизированное проектирование технологического процесса изготовления деталей с использованием САПР ТП. Автоматизация данного процесса требует выявления, функциональных и логических закономерностей определяющих влияние конструкции изделия на структуру и параметры процесса его материализации. С этой целью рассмотрены ма тематические модели этапов проектирования технологических процессов и процедуры его синтеза. Для этого процесс изготовления изделия был представлен как функциональная система, которая характеризуется набором параметров Z = {Z 1, Z 2,..., Z n }, определяющих эффективность выбранного варианта технологического процесса. На вход этой системы поступают X = {X 1, X 2,..., X n }, а на выходе получаем управляющие воздействия H = {H 1, H 2,..., H n }, совокупность параметров характеризующих его эффективность (например - точность, производительность, себестоимость).

Математическая модель такой системы может быть представлена в виде функции:

F = F {Z1, Z 2,..., Z n, X 1, X 2,..., X n }, для которой необходимо определить такие структурные и управляющие параметры, в которых функция F достигает экстремума:

R max(min)F(Z,X)=F(Z*,X*), (Z,X), + R= {Z, X: H j H (Z, X) H j }, j=1, n, (Z*, X*)=opt (Z, X), где F - критерий оптимальности ТП;

R - множество допустимых значений + структурных и управляющих параметров ТП;

H j, H j - ограничения параметра Нj.

Решения задач структурного и параметрического синтеза в процессе проектирования технологического процесса предлагается строить на базе комплексного метода. В основе данного метода лежит типизация технологических процессов и раздельные классификации деталей, заготовок и технологических операций изготовления деталей. Его принципиальная сущность, заключается в том, что состояние изготавливаемого изделия от начала процесса изготовления и до его окончания, рассматривается как процесс поэтапного уточнения параметров точности заготовки до параметров точности готовой детали, осуществляемый путем выбора определенной совокупности технологических решений.

Технологические решения, используемые на всех уровнях проектирования технологического процесса многовариантны, и как следствие этого предполагают существование оптимального решения. При нахождении оптимального технологического решения можно выделить две основные задачи:

- структурную оптимизацию - создание оптимальной структуры на различных уровнях технологического процесса;

- параметрическую оптимизацию - определение оптимальных параметров (припусков и межпереходных размеров, режимов обработки).

Технологический процесс может называться оптимальным, если он обеспечивает:

- выполнение системы ограничений, отражающих условия протекания технологического процесса и требования, предъявляемые к нему и детали;

- экстремум целевой функции.

Технологическое решение, оптимальное по одному критерию, может быть не оптимальным по другому, поэтому при постановке подобной задачи важным является выбор критерия оптимальности. Наиболее часто используются следующие критерии оптимальности ТП: штучное время Т шт (целевая функция Q max );

Т шт min );

производительность Q (целевая функция себестоимость детали C (целевая функция C min ).

Например, при решении задачи выявления требуемой последовательности выбранных технологических решений xij, на основе такого критерия оптимальности как себестоимость C, использовался метод математического программирования.

Для этого были назначены переменные:

1, если технологическое решение ti, выполняется после tj;

xij= 0, в остальных случаях.

где обозначение технологических решений имеет вид i = 1, 2,..., п и j = 1, 2....., п.

Если Cij представляет технологическую себестоимость изготовления изделия по выбранному варианту технологического решения ti, осуществляемого после tj то её оптимизационная модель может быть составлена следующим образом:

n n cij xij min, i =1 j = n n x x при наличии ограничений = 1, i = 1, n ;

= 1, j = 1, n ;

ij ij i = j = (xij {0, 1}).

Решение поставленной задачи осуществляется методами динамического программирования, согласно которому технологические решения до и после рассматриваемого уровня выполняемого процесса, должны соответствовать критерию оптимальности. В соответствии с этим динамическое рекуррентное соотношение, определяющее минимальные затраты fn(ti ), на уровне технологического решения ti, можно представить в виде:

[сt i + f n 1 (t j )], fn(ti )= min ( t i, t j сети ) где, n - необходимое количество технологических решений выполняемых до получения готового изделия;

jn (ti ) - технологическое решение позволяющее достичь fn(ti ).

Для решения задач параметрической оптимизации технологического проектирования, также используются математические модели и методы математического программирования - линейное, целочисленное, геометрическое. При технологическом проектировании операционные модели, описываемые методами математического программирования, имеют вид:

F (x1, x2,..., xn ) min(max) g j ( x1, x2,..., xti ) b j ;

j = 1, m, a1i xi a2i ;

i = 1, n где F(х) и gj (x) - скалярные функции своих аргументов;

x1, x2,..., xn задаваемые параметры, которые могут принимать значения из определенных множеств [а1i, a2i];

bj - заданные действительные функции. Задачи подобного типа возникают при необходимости определения оптимальных режимов обработки.

Последовательность проектирования при реализации комплексного метода включает следующие этапы:

1) выбор принципиальной схемы ТП на основе набора параметров описывающих геометрические особенности рассматриваемой детали;

2) выявление структуры ТП путем определения состава необходимых технологических операций и последовательности их выполнения на основе анализа имеющихся типовых технологических решений;

3) детальная проработка конкретного технологического процесса;

4) технико-экономический анализ и оптимизация вариантов технологических решений;

5) разработка управляющих программ для операций, выполняемых на оборудовании с ЧПУ;

6) формирование заданий на подготовку технологического оснащения для выбранных технологических операций;

7) формирование технологических отчетов для созданного конкретного технологического процесса;

8) формирование задания в планово-экономический отдел предприятия для организации производства конкретного изделия.

Анализ методов автоматизированного проектирования, применяемых в современных САПР ТП, показывает, что наиболее эффективными из них являются основанные на базе «Библиотеки технологических решений».

Технологические решения такой библиотеки могут быть организованы на различных уровнях - проходы, переходы, операции, технологические процессы.

Это позволяет формализовать задачи структурного и параметрического синтеза при создании универсальных технологических решений с учетом особенностей рассматриваемого машиностроительного предприятия, и дает возможность в дальнейшем решать задачи автоматического формирования технологических решений в рамках проектирования конкретного технологического процесса. В общем случае алгоритм проектирования конкретного технологического процесса представлен на рис 3.

В работе рассмотрен процесс организации технологического решения на уровне операции. При такой организации технологические решения содержат в себе состав возможных технологических переходов выполняемых на данной операции при использовании определенного оборудования. При этом в технологическое решение заносятся актуальные для рассматриваемого машиностроительного предприятия возможные переходы, которые описываются переменными и постоянными параметрами, а так же основной и вспомогательный инструмент, приспособления, СОЖ, инструкции по выполнению работ и др.

При проектировании технологических процессов на основе элементов «Библиотеки технологических решений» предусматривается постепенное наращивание технологической базы по всем рассматриваемым составляющим.

Рис. 3 Алгоритм проектирования конкретного технологического процесса на базе элементов «Библиотеки технологических решений» Формирование технологических решений на уровне операции осуществляется в следующих направлениях:

1) наращивание технологических переходов и их параметризация;

2) выявление технологических переходов для новых геометрических элементов на изготавливаемых деталях;

3) подбор необходимого оснащения;

4) выбор технологических баз, определение межпереходных и операционных размеров;

5) выявление состава и последовательности технологических переходов путем решения задач структурного синтеза;

6) расчет и выбор режимов обработки;

7) нормирование технологических переходов и операций.

В четвертой главе рассматривается процесс автоматизации определения технологических режимов обработки и норм времени на выполнение технологических операций на основе разработки комплекса мини САПР. Рассматриваются механизмы его взаимодействия с САПР ТП при работе под управлением PDM\PLM системы. В главе рассматривается так же возможность использования его подсистем при автоматизированном проектировании технологических процессов с использованием «Библиотеки технологических решений».

Для выявления составляющих временных связей производственного процесса, обычно используют методы нормирования: аналитически-расчетный, по укрупненным нормативам, статистический и опытный.

В работе предложено автоматизировать процесс нормирования труда и назначения режимов обработки на основе использования созданного комплекса мини-САПР. Разработанный комплекс был создан на основе модульного принципа (рис.4), что позволяет учитывать различные виды нормируемых работ и особенности организации и выполнения технологических решений. Такой подход позволяет автоматизировать процесс определения норм времени для всех технологических решений связанных с механообработкой изготавливаемых деталей.

Создание модуля мини-САПР для нормирования труда, основывается на необходимости решения следующего состава технологических задач:

1) алгоритмизация процессов назначения режимов обработки и нормирования, реализуемых в создаваемой мини-САПР;

2) выявление источников информации и особенностей структуры справочников применяемых, для назначения режимов обработки и нормирования работ, а так же выявление возможности их реализации в электронном виде;

Рис.4 Структурная схема комплекса мини-САПР для нормирования труда построенного на основе модульного подхода 3) выявление особенностей назначения режимов обработки и норм времени, для выполнения работ по рассматриваемому технологическому решению;

4) определение состава исходных данных для расчета (подбора) режимов обработки и норм времени;

5) реализация подсистем комплекса мини-САПР;

6) составление руководства пользователя.

Схема взаимодействия комплекса мини-САПР для нормирования труда и состав решаемых задач в интегрированном режиме работы САПР ТП и PDM\PLM системой представлен на рис.5.

Использование разработанной мини-САПР на предприятии ОАО «Теплоприбор» позволило на 67% сократить трудоемкость расчетно аналитических работ, выполняемых отделом технического нормирования и учета машиностроительного предприятия.

В пятой главе рассматриваются вопросы построения модели единого информационного пространства машиностроительного предприятия для создания автоматизированной системы поддержки принятия решений по технологической подготовке производства.

Рассматриваемые вопросы технологической подготовки производства направлены на решение наиболее важных задач машиностроительного предприятия, связанных с уменьшением материалоемкости изделий и повышения их качества, с уменьшением трудоемкости выполняемых работ, с прогнозированием требуемого оснащения производства и загрузкой производственных мощностей, с оперативным и долгосрочным планированием работ. Выявлено, что данные задачи требуют оперативного решения уже на начальных стадиях технологической подготовки производства. Создание подобной системы должно включать установление связей между различными структурными подразделениями предприятия, для получения требуемой информации представленной в удобном для пользователя виде и осуществлять обмен различными производственными данными в рамках единого Рис.5 Взаимодействия комплекса мини-САПР для нормирования в интегрированном режиме работы CAPP c PDM\PLM системой информационного пространства предприятия.

На рис. 6 представлены информационные связи и взаимодействия модулей (подсистем) системы поддержки принятия решений, осуществляемые при решении задач технологической подготовки производства в рамках единого информационного пространства предприятия. Среди основных взаимодействий модулей (подсистем) обеспечивающих поддержку принятия решений, можно выделить следующие: 9-7 - идентификация объекта производства (деталь, сборочная единица, технологический процесс и др.);

9-4-6 - получение конструкторской документации на изготавливаемое изделие под управлением Рис.6 Информационные связи системы поддержки принятия решений при решении задач технологической подготовки производства технологических процессов на основе различных способов проектирования;

8-9-3-4-5-2 - нормирования труда при различных способах проектирования технологических процессов на основе комплекса мини-САПР;

8-2 - ведение нормативных справочников для комплекса мини-САПР;

8-1-2 централизованная библиотека технологических решений для конкретного машиностроительного предприятия, организованная на основе справочной системы и объектов хранилища PDM\PLM системы с возможностью использования подсистем комплекса мини-САПР для нормирования труда в рамках ее элементов;

8-9-1-2-3-4-5-6-7-10 - построения маршрута и графика выполнения этапов процессов технологической подготовки производства на изделие или группу изделий;

8-9-10-1-2 - автоматизированное формирование сводных производственных данных машиностроительного предприятия, на основе механизмов системы поддержки принятия решений.

Такая система предоставляет пользователю необходимые данные для принятия обоснованного решения по производственным вопросам в виде сводных электронных отчетов.

В числе основных сводно-аналитических данных, формируемых разработанной системой поддержки принятия решений для технологической подготовки производства машиностроительного предприятия, можно выделить следующие:

- формирование плана запуска;

- определение загрузки производственных мощностей предприятия;

- формирование списка незавершенных работ;

- планирование различных типов оснащения на плановый промежуток времени;

- анализ трудоемкости изготовления деталей и сборочных единиц изделий;

- оптимизация последовательности запуска изготовления деталей и сборочных единиц изделия;

- анализ отходов материалов в процессе изготовления изделий;

- регистрация причин возникновения брака на производстве, анализ и систематизация возникающих дефектов с целью их устранения и повышение качества выпускаемой продукции.

- планирование выпуска опытных образцов и новых малых партий продукции.

Для выделенных задач технологической подготовки производства разработаны математические модели автоматизированных выходных аналитических отчетов системы поддержки принятия решений и предложены способы их реализации на основе API-функций программных средств, образующих единое информационное пространство технологической подготовки производства.

Разработанная автоматизированная система поддержки принятия решений нашла реальное внедрение на машиностроительном предприятии ОАО «Теплоприбор». Годовой экономический эффект от внедрения системы составляет 427 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. В диссертационной работе решена актуальная научная задача повышения эффективности технологической подготовки производства путем создания системы поддержки принятия решений в рамках единого информационного пространства машиностроительного предприятия, которая включает:

- идентификацию изготавливаемых изделий, включая их материал и виды заготовок, на основе классификации и кодирования;

- библиотеку технологических решений, используемую для автоматизированного построения технологических процессов;

- выбор технологического оснащения, режимов обработки и техническое нормирование, как критерия технико-экономической оценки принимаемого варианта технологического процесса.

2. Разработанная системная классификация деталей, основанная на их служебном назначении, конструкторско-технологическим признакам, учитывающим применяемые материалы и методы получения заготовок, позволила создать на предприятии ОАО «Теплоприбор» автоматизированную систему кодирования деталей, выбираемого для них материала и заготовок.

3. Созданная в рамках машиностроительного предприятия система поддержки принятия решений, представляет собой совокупность математических моделей и алгоритмов, обеспечивающих формирование оптимальных технологических решений на основе задач структурного и параметрического синтеза, решаемых при проектировании технологических процессов.

4. Разработанная методология создания библиотеки технологических решений и ее элементов, организованных на уровне технологической операции, реализована на базе интегрированных программных комплексов, что позволяет сократить сроки и снизить затраты на создание сложных информационно программных систем.

5. Использование разработанного комплекса мини-САПР трудового нормирования в интегрированном режиме работы с САПР ТП «T-FLEX Технология» обеспечивает построение элементов библиотеки технологических решений, что позволяет на 67% сократить трудоемкость расчетно аналитических работ, выполняемых отделом технического нормирования и учета машиностроительного предприятия.

6. Разработанные математические модели обеспечивают создание необходимого документооборота для формирования автоматизированных выходных аналитических отчетов системы поддержки принятия решений, используемых при технологической подготовке производства.

7. Практическое использование созданной системы поддержки принятия решений позволяет повысить качество и эффективность планирования производства, выявить трудовые и материальные резервы, что обеспечивает повышение эффективности производства, устранение дефектов и сокращение издержек, результатом этого является снижение себестоимости, повышение качества и конкурентоспособности выпускаемой продукции. Годовой экономический эффект от внедрения системы составляет 427 тыс. руб.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Серебряков А.А.. Библиотека технологических решений как инструмент автоматизации технологической подготовки производства // САПР и графика 5`2008 г. - с.70-74.

2. Серебряков А.А., Тимирязев В.А. Автоматизация процесса экономического прогнозирования на машиностроительном предприятии. Сборник докладов научной конф. по математическому моделированию и информатике.

«СТАНКИН» - ИММ РАН, 2008г. - с. 260-262.

3. Серебряков А.А. Проектирование технологических процессов в диалоге с ЭВМ при использовании конструктивно – технологических прототипов. Труды меж. научной конф. «Научные исследования, наносистемы...», БГТУ им. В.Г. Шухова, ч. 9, 2007г. - с.224-226.

4. Серебряков А.А. Разработка технологических процессов с использованием САПР ТП. Труды меж. научной конф. «Производство. Технология. Экология.», т. 2, МГТУ «СТАНКИН», 2007 г. - с.357 - 360.

5. Серебряков А.А. Разработка технологического документооборота в системе управления технической документацией. Труды меж. научной конф.

«Производство. Технология. Экология.». Сборник научных трудов №9 в 3-х тт.

Т. 2, Москва/ Под ред. Член-корр. РАН Ю.М. Соломенцева и проф. Л.Э.

Швацбурга. – М.: «Янус-К», 2006г. – с. 277 – 280.

6. Серебряков А.А., Гаева А.П. Система управления технической документацией в САПР ТП. Авиация и космонавтика 2006». Труды 5-ой меж.

научн. конф., МАИ. Сек. «Управление качеством». – с.25-26.

7. Серебряков А.А., Комаров Ю.Ю., Тимирязев В.А. Автоматизированная разработка технологических процессов с использованием САПР ТП. Материалы международного научно – технического семинара «Конкурентоспособность машиностроительной продукции и производств», МГТУ «Станкин», «Янус-К», 2005г. - с.72 – 74.

8. Серебряков А.А., Комаров Ю.Ю. Проектирование индивидуальных технологических процессов с использованием САПР ТП. Международная научно – практическая конференция «Современные технологии в промышленности строительных материалов и стройиндустрии». БГТУ им. В.Г.

Шухова, 2005 г. - c.32-35.

9. А.А. Серебряков, В.У. Мнакацанян. Проектирование качественных технологических процессов с помощью ЭВМ. Тезисы докл. 4-ой межд.

конференции «Авиация и космонавтика – 2005», секция «Управление качеством», МАИ, 2005 г. - с.19 – 20.

10. Серебряков А.А., Тимирязев В.А. Моделирование технологий в САПР ТП путем формирования условий в рамках конкретного предприятия. Сборник докладов VIII научной конференции по математическому моделированию и информатике. МГТУ «СТАНКИН» - ИММ РАН. 2005 г. - c.121-124.

11. Серебряков А.А., Миловзоров О.В. Автоматизация процесса проектирования ТП на ОАО «Теплоприбор». Материалы межвузовской научно – технической конференции студентов, молодых ученых и специалистов.

Рязань, МГОУ, 2004г. - с.23-27.



 

Похожие работы:





 
2013 www.netess.ru - «Бесплатная библиотека авторефератов кандидатских и докторских диссертаций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.