asyan.org
добавить свой файл
1 2 ... 11 12




Вступ

Актуальність роботи. В ході підготовки виробництва до технологічного циклу має вирішуватись багато важливих завдань для того, щоб уникнути аварій при виробництві, знайти оптимальний маршрут та послідовність операцій та інші.

Необхідність створення такого продукту не підлягає сумніву, так як при ручному розрахунку існує велика ймовірність помилки. Помилки при формуванні виробничого циклу устаткування чреваті зламаним устаткування і інструментом, зіпсованими деталями та іншими речами, що мають грошову цінність.

Існуючі системи мають єдиний недолік: вартість такої системи достатньо висока. Це можна пояснити тим, що створення такої системи потребує в першу чергу великого виробничого досвіду і не може бути вирішена з наскоку.

Організація оперативного управління неможлива без деталізації виробничої програми випуску продукції за часовими інтервалами в межах встановленого планового періоду. Реалізація цієї функції здійснюється задачею календарного планування, результатом вирішення якої є часове упорядкування комплексу запланованих робіт програми. Часове упорядкування виражається у визначені строків початку та завершення виконання робіт. Результати можуть бути представлені в вигляді діаграми Ганта. Аналіз розкладу роботи устаткування досить складно здійснити на реальній системі, тому що це зв'язано з великими витратами на її побудову і ніколи немає повної впевненості у тому, що даний варіант є остаточним. Тому для дослідження складних систем будують їхні моделі – спрощені копії, що володіють основними якостями системи, по яких роблять аналіз останніх. В даній роботі для аналізу ми застосуємо сітку Петрі, і аналізуючи її властивості встановимо правильність розрахунків.

Кінцева мета проектування – це отримання даних для оперативного управління на гнучкій автоматизованій ділянці, що забезпечать безперебійне виконання виробничого циклу.

Результати отримані в курсовому проекті можуть бути використані для організації роботи устаткування на гнучкій автоматизованій ділянці.

^ 1. Аналіз задач проектування системи оперативного управління ГАД
Для створення ефективно діючої СОУ ГАД необхідно в першу чергу визначити технологічні маршрути обробки деталей на ГВМ для заданого номенклатурного переліку виробів, розрахувати порядок запуску деталей у виробництво для визначення часу виробничого циклу і розкладу роботи обладнання, а потім розробити графік проведення транспортних операцій для своєчасного виконання технологічних операцій на ГВМ згідно розкладу їх роботи. Одночасно в ході складання розкладу та графіку обґрунтовується вибір достатньої кількості та призначення (спеціалізації) ГВМ та транспортних модулів, який забезпечить виконання розробленого виробничого циклу обробки деталей. Отримана інформація буде включати дані про початок і завершення різних операцій на ГВМ, транспортних модулях, напрям та їх мету пересування. З метою аналізу можливості реалізації розробленого розкладу та графіку роботи всього устаткування ГАД виконується сіткове моделювання, яке перевіряє умови ініціювання операцій, виконання всього запланованих переліку дій у системі, повернення обладнання в початковий стан, обмеження ресурсів та інше. Крім, того виконується пошук вузьких місць, конфліктів при роботі обладнання. Дослідження завершується виробленням рекомендацій щодо усунення помилок та неточностей, які були припущені при проектуванні структури та алгоритмів функціонування ГАД.
^ 1.1. Постановка задач проектування СОУ ГАД
Отже розв'язання задач курсового проекту передбачає виконання таких завдань:

  1. Розробка підсистеми оперативного обліку ГВС. На даному етапі передбачається створення інформаційної бази даних з нормативно-технологічних показників подання матеріальних, інформаційних процесів і об'єктів ГВС та проведення їх розрахунку.

  2. Розробка підсистеми оперативного планування ГВС. На даному етапі за визначеним критерієм ефективності роботи автоматизованого підрозділу складається розклад роботи технологічного обладнання в цьому підрозділі по виготовленню встановленої номенклатури продукції за оперативний інтервал часу – зміну (добу).

  3. Розробка підсистеми оперативно-диспетчерського управління ГВС. На даному етапі необхідно розробити алгоритм організації транспортного обслуговування змінного завдання, виходячи з того, що необхідно забезпечити мінімальні відхилення від термінів завершення виконання технологічних операцій згідно з побудованим розкладом роботи технологічного обладнання.

  4. Розробка підсистеми імітаційного моделювання ГВС. На цьому етапі передбачається виконання якісного аналізу коректності розробленого алгоритму, шляхом проектування "правильно побудованої" сіткової моделі транспортного обслуговування.


^ 1.2. Вхідні дані до курсового проекту
Вихідним завданням до курсового проекту є матриця деталеоперацій. Оброблюється 14 деталей з наступною номенклатурою операцій, яка проводиться над кожною з них.

Таблиця 1

Д1

Т1Т2С1Р2Ф1Т3Т4

Д2

Т1Т2С1Ф2Ф3

Д3

Т5Ф1Т1Т2С1Ф2Ф3

Д4

Т1Т2С1

Д5

Т3Т4Т1Т2С1Ф2Ф3

Д6

С2Т3Ф2Ф3Т1Т2С1

Д7

Т1Т2С1Т3Т4

Д8

Т2С2Т3Т4Ф1Ф2Р1

Д9

Т2С2Т3Т5Т6

Д10

Т1Т2С2Т3Ф1Р2

Д11

Т1Т2С2Т3С1Т4Т5

Д12

Т1С1Т2С2Т3Т4Т5

Д13

Т2С2Т3Т4Ф2Р1

Д14

Т5Т2С2Т3Т4Р1Р2

В таблиці 1 використовуються наступні позначення Тi – токарські операції, Сi – свердлильні операції, Fi – фрезерувальні операції, Рi -  операції нарізки різьблення.

Параметри підрозділу ГВС котрі будуть застосовані для розрахунку, приведені в таблиці 2:

Таблиця 2

Найменування параметра

Позначення

Одиниця виміру

Значення

Середня трудомісткість обробки однієї деталеустановки

tоб

година

0,2

Час завантаження ГВМ

tз

хв

6

Час розвантаження ГВМ

tр

хв

4

Середня довжина переміщення РШ

lср

м

25

Середня швидкість переміщення РШ

Vср

м/хв

40

Час на операцію взяти/поставити

tвз, tпост

хв

0,14


Склад ГАД:

  1. 5 гнучких виробничих модулів (ГВМ)

  2. автоматизований склад (АС), що виступає в ролі центрального нагромаджувача для проміжного збереження об'єктів виробництва

  3. 5 автоматизованих транспортних модуля (АТМ)

Структурно-технологічна схема ГАД з урахуванням того, які операції виконуються на кожному з ГВМ, має такий вигляд:
Рис. 1. Структурно-технологічна схема компонування ГВМ в ГВС.

Структурно-компонувальна схе ма даного ГАД має наступний вигляд: Рис. 2. Структурно-компонувальна схема ГВД
^ 1.3. Аналіз та вибір методів дослідження

Організація оперативного управління неможлива без деталізації виробничої програми випуску продукції за часовими інтервалами в межах встановленого планового періоду. Реалізація цієї функції здійснюється задачею календарного планування, результатом вирішення якої є часове упорядкування комплексу запланованих робіт програми. Часове упорядкування виражається у визначені строків початку та завершення виконання робіт.

Розклад роботи устаткування з обробки деталей може бути поданий у вигляді часових діаграм Ганта, в яких відтворені паралельні процеси виконання технологічних операцій з обробки деталей на кожній одиниці обладнання. При цьому кожна одиниця обладнання має свій власний процес виконання операцій, який подається як послідовність у часі відрізків - технологічних операцій обробки відповідних деталей, про що робиться відмітка над відрізком. Тобто, у діаграмі горизонтальна координата відтворює час, а вертикальна – номер обладнання.

Для формування розкладу роботи устаткування необхідно врахувати обробку всіх операцій кожної деталі. Для знаходження оптимального розкладу ми використаємо наступні правила вибору наступної операції на обслуговування:

  • правило найкоротшої операції

  • правило найдовшої операції

  • правило мінімальної залишкової трудомісткості

  • правило максимальної залишкової трудомісткості

  • правило призначення у порядку надходження (FІFO)

  • правило призначення у порядку надходження (Lіfo)

З шести розкладів необхідно вибрати оптимальний. Критерієм оптимальності можна вважати найменший час виробничого циклу.

Для формування розкладу роботи АТМ можна використати два правила: мінімального шляху і мінімальної кількості перевезень. Оптимальним буде розклад, при якому найменший час виробничого циклу

Аналіз розкладу роботи устаткування досить складно здійснити на реальній системі, тому що це зв'язано з великими витратами на її побудову і ніколи немає повної впевненості у тому, що даний варіант є остаточним. Тому для дослідження складних систем будують їхні моделі – спрощені копії, що володіють основними якостями системи, по яких роблять аналіз останніх. В даній роботі для аналізу ми застосуємо сітку Петрі, і аналізуючи її властивості встановимо правильність розрахунків.


^ 2. Проектування алгоритмічного забезпечення системи оперативного управління

2.1. Побудова матриці технологічних маршрутів

Для того, щоб ефективно налагодити систему управління виробничою ділянкою і, звичайно ж, сам ГВС необхідно визначити:

номенклатуру деталей обробки;

  • у якій послідовності і на яком устаткуванні;

  • кількість транспортних модулів;

  • схему здійснення транспортування об'єктів виробництва.

Для складання розкладу роботи технологічного устаткування необхідно визначити технологічний маршрут для кожної деталі, що містить у собі порядок проходження її через технологічне устаткування ГВМ і час обробки на одиниці устаткування. Порядок проходження деталей через технологічне устаткування визначається відповідно до переліку операцій, виконуваних над ними і схеми проходження деталей по виробничих модулях. На підставі цих даних, складаємо матрицю розмірністю NxM, де N – кількість усіх можливих операцій, а М – номенклатура, оброблюваних деталей. На перетинанні рядків і стовпців указуємо номер ГВМ, на якому виконується дана операція. Складена матриця наведена в таблиці 2:

Таблиця 2




Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

Д8

Д9

Д10

Д11

Д12

Д13

Д14

Т1

1

1

1

1

1

1

1

-

-

1

1

1

-

-

Т2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

Т3

3

-

-

-

3

3

3

3

3

3

3

3

3

3

Т4

1

-

-

-

1

-

1

1

-

-

1

1

1

1

Т5

-

-

2

-

-

-

-

-

2

-

2

2

-

2

T6

-

-

-

-

-

-

-

-

5

-

-

-

-

-

С1

3

3

3

3

3

3

3

-

-

-

3

3

-

-

С2

-

-

-

-

-

2

-

2

2

2

2

2

2

2

Р1

-

-

-

-

-

-

-

4

-

-

-

-

4

4

Р2

3

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

3

F1

-

-

1

-

-

-

-

1

-

1

-

-

-

-

F2

-

1

1

-

1

1

-

1

-

-

-

-

-

-

F3

-

1

1

-

1

1

-

-

-

-

-

-

-

-


Після перетворення матриці шляхом об'єднання в один етап обробки операцій, що здійснюються одна за іншою на одному ГВМ, одержимо необхідну матрицю маршрутів. Вона приведена в таблиці 3.

Таблиця 3




Д1

Д2

Д3

Д4

Д5

Д6

Д7

Д8

Д9

Д10

Д11

Д12

Д13

Д14

Етап1

1

1

2

1

3

2

1

2

2

1

1

1

2

2

Етап2

2

2

1

2

1

3

2

3

3

2

2

3

3

3

Етап3

3

3

2

3

2

1

3

1

2

3

3

2

1

1

Етап4

1

1

3



3

2

1

4

5

1

1

3

2

4

Етап5

3




1



1

3










3

2

1




3

Етап6

1






























2










следующая страница >>