Информационные технологии в машиностроении

 

2. Информационные технологии в машиностроении

 

2.1 Оперативно - производственное планирование в условиях ИАСУ. (Интегрированная Автоматизированная Система Управления)

 

 

Нормой хозяйствования отечественных предприятий в рыночных условиях является применение средств вычислительной техники в процессе внутрифирменного планирования. Применение их в условиях немассовых типов производства обусловлено необходимостью выполнения большого объема трудоемких расчетов и весьма сложных графических построений.

Реализация процессов производственного планирования и управления осуществляется в настоящее время на большинстве современных предприятий с использованием комплекса ИТ, включающего программное обеспечение и аппаратные средства вычислительной техники, которые в совокупности образуют автоматизированную систему управления (АСУ).

При построении эффективных АСУ осуществляют согласованную автоматизацию, как сферы материального производства, так и сферы собственно информационной технологии на всех уровнях и стадиях на основе концепции интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ). ИАСУ осуществляет автоматизацию как материальной, так и информационной составляющих производственного процесса в их взаимосвязи от формирования портфеля заказов до сбыта и отгрузки готовой продукции. АСУ являются составной частью систем информационной поддержки жизненного цикла (ЖЦ) изделия - САЬ8-технологий. Это направление включено в состав критических технологий, утвержденных Президентом Российской Федерации.

ИАСУ многономенклатурным производством состоит из функционально и эксплуатационно-законченных подсистем, каждая из которых может функционировать самостоятельно, обмениваясь информационными массивами с другими подсистемами. Эти подсистемы могут быть резидентными на различных иерархических уровнях и эксплуатироваться в составе различных организационных служб. Подсистемами, на которые можно подразделить ИАСУ, являются: подсистема управления производственно-хозяйственной деятельностью (АСУ ПХД); подсистема управления технологической подготовкой производства (АСУ ТТ1П); подсистема оперативного управления ходом автоматизированного производства (АСУ АП).

Головным компонентом ИАСУ, обеспечивающим управление организационно- экономическими процессами предприятия на всех уровнях, является АСУ ПХД. В состав АСУ ПХД, в свою очередь, входят следующие подсистемы: технико-экономическое планирование; управление финансовой деятельностью; бухгалтерский учет; оперативное управление основным производством; управление качеством; управление кадрами; управление вспомогательным производством (Рисунок 1.1).

 

 

Рисунок 1.1 - Интегрированная Автоматизированная Система Управления

 

Центральное место в подсистеме оперативного управления производством занимают функции планирования и моделирования хода производственного процесса. Их можно распределить на две подсистемы:

1) подсистема  календарного планирования и  учета. Функции подсистемы:

• составление межцехового календарного плана, координирующего работу цехов и служб;
• расчет производственных программ цехов и участков;
• расчет нормативов движения производства;
• расчет календарных графиков, определяющих порядок, последовательность и сроки изготовления продукции;
• оперативный пооперационный учет;
• учет наличия готовых деталей, сборочных единиц и изделий на складах;
• учет технической готовности заказов и пр.;

2) подсистема  оперативного регулирования хода  производства. Функции подсистемы:

• анализ отклонений от установленных плановых заданий и календарных графиков производства и принятие оперативных мер по их ликвидации.

 

2.2 Интегрированная система автоматизированного проектирования и изготовления станин

 

 

В серийном производстве станков широкой номенклатуры автоматизация изготовления базовых деталей станков (станин, рам, оснований, колонн и др.) может быть эффективно осуществлена объединением информационными связями трех автоматизированных систем:     

1) системы  автоматизированного проектирования (САПР) конструкции станка и отдельных  деталей;

          2) САПР технологического процесса изготовления;

          3) гибкой производственной системы (ГПС) изготовления.

Рассмотрим на конкретном примере механизм изготовления станин, используя ИС.

Проектирование конструкции станины может осуществляться в режиме диалога конструктора с ЭВМ, осуществляемого с помощью графического дисплея со световым пером и клавишной панели.

Конструктор постепенно рисует на экране дисплея, подключенного к ЭВМ, отдельные виды станины, производя необходимые расчеты станины на жесткость, виброустойчивость и т. д. по заранее введенным в ЭВМ программам. При этом ЭВМ по требованию выводит на экран дисплея необходимую справочную информацию, например, о свойствах материалов, стандартных конструкциях и размерах, помещенную в запоминающем устройстве ЭВМ.

Конструктор имеет возможность поворачивать трехмерное изображение станины на экране, делать необходимые разрезы, менять масштаб изображения, изменять и дополнять конструкцию.

Имеется возможность видеть на экране дисплея эпюры напряжений и деформированное состояние станины под действием задаваемых конструктором сил и моментов.

Оптимизированная конструкция станины выдается далее по каналам связи в систему автоматизированного проектирования технологического процесса (САПР ТП), которая осуществляет разработку оптимального технологического процесса изготовления станины с учетом условий автоматизированного производства.

Далее в соответствии с разработанным САПР ТП технологическим процессом осуществляется автоматизированное изготовление заготовки станины, которая затем поступает в автоматизированный склад заготовок гибкой обрабатывающей системы. ЭВМ обрабатывающей системы осуществляет управление станочными модулями, координатно-разметочной и контрольно-измерительной машиной, а также гибкой транспортной системой, объединяющей технологическое оборудование.

По данным ЭВМ, поступающим на дисплеи, в отделении подготовки инструмента комплектуют и настраивают необходимый инструмент, в отделении подготовки приспособлений подготавливают необходимые установочные и зажимные устройства. Заготовки устанавливают на палеты, после чего осуществляется автоматическая их обработка на станочных модулях. При необходимости переустановки заготовки на палете она автоматически транспортируется в отделение установки, одновременно на экране дисплея появляются необходимые указания для выполнения их оператором ГПС. При заранее подготовленном инструменте и установленных на палеты заготовках ГПС может осуществлять обработку заготовок без участия людей, например в ночную смену.

Интегрированная система изготовления станин обеспечивает высокий уровень автоматизации и производительности труда, малые затраты времени на проектирование и изготовление станин, высокое качество станин благодаря оптимизации конструкции и процесса изготовления. При этом исключается необходимость в рабочих чертежах как средства передачи информации.

Система содержит пять многоцелевых станков, две контрольно-измерительные машины и установку для измерения припусков.

Спутники с заготовками транспортируются на воздушной подушке со скоростью до 1 м/с с помощью бегущего магнитного поля, создаваемого линейными электродвигателями гибкой транспортной системы, управляемой ЭВМ.

Гибкая производственная система АСК-30, разработанная ЭНИМСом и установленная на Ульяновском заводе тяжелых станков, предназначена для обработки базовых деталей металлорежущих станков, в том числе станин четырех наименований массой до 5 т и максимальным размером 3,6 X 2,2 X 1,45 м. При двухсменном режиме работы на АСК-30 обрабатывают в год около 700 заготовок. Система АСК-30 содержит горизонтальный многоцелевой станок ЛР353Ф2 с поворотным столом и магазином на 50 инструментов и многоцелевой станок модели УФ0856 с магазином на 40 инструментов. Перед обработкой на АСК-30 заготовки должны пройти разметку, черновую обработку, старение и окраску, подготовку технологических баз и установку на спутник. Системой управляет ЭВМ М6000 или СМ-1, которая обеспечивает подготовку, контроль, редактирование и хранение управляющих программ, управление станками с ЧПУ, оперативно-календарное планирование, а также учет хода производства. Система АСК-30 обеспечивает повышение производительности труда в 1,5 раза по сравнению с индивидуальными станками с ЧПУ и в 3- 4 раза по сравнению с универсальными станками.

На гибком автоматизированном участке обработки заготовок станин, колонн, оснований завода фирмы «Ямазаки» (Yamazaki, Япония) установлены семь многоцелевых станков и три ПР. Заготовки станин обрабатывают на палетах за одну установку на станках, оснащенных системами СNС и обеспечивающих обработку заготовок с пяти сторон. Закалка направляющих осуществляется роботом. После закалки направляющие шлифуются на станке с ЧПУ. Специальный робот удаляет стружку из внутренних полостей станины стружкоотсосом. На участке обеспечивается автоматическая обработка заготовок в ночную смену. При этом задействовано минимум персонала.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

 

Таким образом, как показала данная курсовая работа необходимым условием для успешного функционирования любой сложной системы (в т.ч. экономической, технической, военной и т.п.) является нормальное функционирование следующих процессов:

• целенаправленный сбор, первичная обработка и предоставление доступа к информации.
• каналы организации доступа пользователей к собранной информации.

Основная проблема сбора необходимой информации состоит в том, чтобы обеспечить:

• полноту, адекватность, непротиворечивость и целостность информации
• минимизацию технологического запаздывания между моментом зарождения информации и тем моментом, когда к информации может начаться доступ. Обеспечить это можно только современными автоматизированными методиками, базирующимися на основе компьютерных технологий. Крайне важно, чтобы собранная информация была структурирована с учетом потребностей потенциальных пользователей и хранилась в машиночитаемой форме, позволяющей использовать современные технологии доступа и обработки.
• изготовление обработка деталей на станках с ПУ обеспечивает высокую степень автоматизации и широкую универсальность выполняемой обработки.

Из имеющихся на сегодня каналов предоставления информации наиболее интересными являются каналы передачи информации на машиночитаемых носителях (магнитные ленты, дискеты, CD-Rom, Internet). Причиной этого является тот факт, что технологическое запаздывание информации при передачи ее на традиционных печатных носителях настолько велико, что к моменту поступления к потенциальному пользователю она уже не будет соответствовать реальной ситуации и будет малопригодна для принятия обоснованных управленческих решений.

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

 

1.  Петров В.Н. Информационные системы. – Москва: изд-во «Перспектива».

- 2011

2. http://www.fintechn.ru Портал «Информационные технологии управления».

3. http://www.tadviser.ru Портал выбора технологий и поставщиков.

4. Андреева И.А. Состояние и тенденции развития рынка информационных продуктов и услуг. - 2004

5. Гюнтер Мюллер - Штевенс, С. Ашванден. Информационная технология и управление предприятием. - 2005

6. Знаменский Ю.Н., Чугунова Г.Н. Рынок средств информатики в России и Европе. - 2003