Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современные автоматизированные системы поддержки жизненного цикла изделия и использование их при расчете производственных затрат на машиностроительных предприятиях 11
1.1. Основные элементы структуры затрат на машиностроительных предприятиях 11
1.2. Методы определения, прогнозирования, расчета производственных затрат на машиностроительных предприятиях 15
1.2.1. Обзор исследований в области нормирования трудоемкости 15
1.2.2. Обзор методов нормирования расхода материалов 20
1.3. Автоматизация расчета затрат на предприятиях машиностроения 24
1.3.1. Общая классификация автоматизированных систем 24
1.3.2. Системы автоматизированного нормирования 37
1.3.3. Способы представления трехмерной модели реальной детали 43
1.4. Цели и задачи исследований 45
Глава 2. Модель автоматизированного расчета проектных затрат на производство деталей машиностроения 47
2.1. Общая модель расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения 48
2.2. Разработка математической модели расчета проектных затрат 56
2.3. Разработка конструктивно-технологической информационной модели детали 58
2.3.1. Геометрическое описание КТЭ 58
2.3.2. Описание технологических параметров КТЭ 64
2.4. Интеграция конструктивно-технологической информационной модели детали и математической модели расчета проектных затрат 64
Выводы 71
Глава 3. Информационная технология построения подсистем расчета проектных затрат 73
3.1. Разработка функциональной схемы автоматизированного расчета проектных затрат 73
3.2. Программное и математическое обеспечение 76
3.2.4. Модуль проектирования детали 76
3.2.2. Подпрограмма проектирования заготовки 78
3.2.3. Подпрограмма проектирования детали 81
3.2.4. Правила создания шаблона 89
3.2.5. Модуль расчета проектных затрат 91
Выводы 97
Глава 4. Практика использования модели расчета проектных затрат на производство деталей машиностроения 98
4.1. Автоматизированная система производства теплообменников 99
4.1.1. Общее описание изделия 99
4.1.2. Этапы жизненного цикла изготовления теплообменников ... 101
4.1.3. Структура автоматизированной системы производства теплообменников 103
4.1.4. Модуль проектирования 103
4.1.5. Модуль расчета проектных затрат 107
4.1.6. Модуль подготовки КД и ТД 109
4.1.7. Модуль расчета производственных затрат 109
4.2. Автоматизированная подсистема расчета проектных затрат на производство корпусных деталей ZCAD 110
4.2.1. Пользовательский интерфейс подсистемы ZCAD 111
4.2.2. Программный интерфейс подсистемы ZCAD 113
4.2.3. Информационное обеспечение подсистемы ZCAD 114
Выводы 116
Заключение 117
Список использованных источников 120
Приложения 129
- Основные элементы структуры затрат на машиностроительных предприятиях
- Общая модель расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения
- Разработка функциональной схемы автоматизированного расчета проектных затрат
- Этапы жизненного цикла изготовления теплообменников
Введение к работе
Расчет значения затрат на этапе проектирования детали является актуальной задачей, решение которой позволит обоснованно подходить к проблеме выбора того или иного изделия в качестве объекта производства предприятия.
Существенный вклад в решение данной задачи внесли такие отечественные ученые как И.М. Бабука, П.С. Безруких, К.М. Великанова, Л.М. Глухова, А.П.Градов, А.С. Запаснюк, Е.М. Карлик, П.А Левитский, В.Н. Мосин, P.M. Петухов, К.Ф. Пузыня, Ю.С. Шарин, А.И. Яковлев и др.
В результате фундаментальных и прикладных научных разработок, выполненных вышеперечисленными учеными, были решены вопросы структурного анализа основных элементов затрат на машиностроительных предприятиях, разработаны методы определения, прогнозирования, расчета производственных затрат, разработаны методики нормирования труда и расхода материалов, предложены научные методики и алгоритмы оптимизации затрат и поиска эффективных технико-экономических решений при производстве изделий машиностроения. Спектр выполненных разработок разнообразен, и он существенно повысил эффективность машиностроительной и смежных отраслей.
Анализ проблемной области позволил сделать вывод, что большинство ученых в своих работах делают ударение на чрезвычайно важные аспекты при расчете затрат на изготовление продукции машиностроения -оперативность и точность. Оперативность и точность расчета затрат, на их взгляд, позволит соблюсти принципы технико-экономического анализа производства - создание единой системы учета, контроля, анализа; использование в качестве источника анализа всей совокупности информации, полученной в системе учета; познание на основе количественных характеристик качественной природы проектируемого производственного процесса.
Если об обеспечении точности расчета затрат мнения в основном совпадают - расчетные методы, то об обеспечении оперативности рекомендации отсутствуют. Часто говорится о необходимости обеспечения оперативности на стадии прогноза, т.е. на стадии принятия решения о постановке изделия в производство, либо на стадии его проектирования. Необходимую оперативность можно обеспечить при помощи использования автоматизированных систем проектирования, что на сегодняшний день и делается во многих отраслях промышленности.
В настоящее время создано большое количество САПР различного масштаба и отраслевого назначения, в основе которых находятся фундаментальные научные разработки таких отечественных и зарубежных ученых, как В.Н. Афанасьев, Г.С. Бегунков, Г. Вагнер, Г.К. Горанский, А.Г Горелик, Б.С. Мордвинов, СП. Митрофанов, Е.А. Стародедко, X. Шенк, В.Д. Цветков, G. Baker, W. Boehm и др.
Автоматизированные системы проектирования на данный момент их развития используются на всех этапах производственного цикла деталей машиностроения. Анализ решаемых задач САПР показал, что при существенном развитии расчетных, графических и других систем, имеющих сложную архитектуру и наполненных современным математическим аппаратом, практически отсутствуют системы, позволяющие провести с достаточной точностью оперативный расчет денежных затрат на изготовление машиностроительной продукции. Наиболее приближенными к решению данной задачи являются системы прогнозного и технически обоснованного нормирования, но, как показал обзор, таких систем единицы, и они не решают проблему оперативного получения абсолютной величины затрат на этапе проектирования детали. В такого рода системах практически отсутствует возможность реализации обратных связей, и заранее заложена большая доля человеческого участия, что, конечно, влечет за собой существенный субъективизм расчета.
Основная идея настоящей работы заключается в использовании систем автоматизированного проектирования (CAD-систем) в качестве основы при расчете проектных затрат на изготовление деталей машиностроения, т.е. CAD-системы будут выступать как инструмент для создания программного комплекса расчета проектных затрат. Под проектными затратами в данной работе подразумевается денежное выражение затрат на производство деталей машиностроения, получаемое непосредственно после этапа проектирования.
Реализация идеи возможна в нескольких направлениях. Одно из таких направлений - это создание автоматизированной подсистемы с элементами искусственного интеллекта, которая позволила бы на основе ЗО-модели производить распознавание образов конструктивно-технологических элементов детали и осуществлять на стадии проектирования расчет затрат по известным методикам. Другое направление - это создание автоматизированной подсистемы, которая на этапе технологической подготовки производства на основе трехмерной модели и программы числового программного управления позволяла бы произвести виртуальную обработку детали и рассчитать затраты. И последнее направление, видимое автором настоящей работы, - это создание автоматизированной подсистемы, которая позволила бы дополнить ЗО-модель детали необходимым количеством информации (без распознавания образов, как в первом случае; без создания ЧПУ программ, как во втором, когда уже практически невозможно вернуться на стадию проектирования и найти более эффективное решение) и произвести необходимые расчеты.
В работе в качестве основного направления реализации идеи принято третье направление, т.к. оно наиболее соответствует требованиям к расчету проектных затрат (оперативность и точность, что будет показано в последующих главах данной работы). Немаловажную роль в выборе этого направления сыграло и то, что оно позволит расширять автоматизированную подсистему без существенных затрат времени (первый вариант
действительно является трудоемким и длительным при изменении знаний о конструктивно-технологических элементах).
В связи со всем вышесказанным, целью данной работы является повышение оперативности и точности расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения посредством разработки теоретических основ повышения информативности сведений о детали на этапе проектирования в автоматизированных системах и на основе разрабатываемой конструктивно-технологической информационной модели детали.
В работе последовательно решаются следующие задачи:
Анализ структуры и параметров производственных затрат на этапе проектирования;
Определение параметров производственных затрат, получаемых из информационной модели детали;
Разработка алгоритма интеграции информационной модели изделия со структурой и параметрами модели расчета затрат;
Определение вектора дополнительных параметров, требуемых для работы структурно-параметрической модели расчета затрат в автоматизированных системах;
Разработка алгоритма функционирования подсистемы расчета затрат;
Научной новизной в работе является:
Метод разработки автоматизированной подсистемы расчета проектных затрат на основе информационной модели изделия в средах CAD-систем;
Методика и реализующий эту методику алгоритм повышения информативности на этапе проектирования деталей машиностроения в автоматизированных системах;
Предложена методика построения конструктивно-технологической
информационной модели детали и алгоритм интеграции
информационной модели детали со структурой и параметрами
модели расчета проектных затрат в автоматизированных системах.
Практическими результатами работы является автоматизированная
система расчета производства теплообменников, в частности, модуль расчета
проектных затрат, построенный на основе теоретических результатов данной
работы.
Основные элементы структуры затрат на машиностроительных предприятиях
Любое машиностроительное предприятие сталкивается с задачей расчета затрат на изготовление различных изделий. Затраты являются основой цены и соответственно непосредственным образом влияют на ценовую политику машиностроительного предприятия. Поэтому множество научных трудов посвящено проблеме расчета затрат. Значительные результаты достигнуты в работах отечественных ученых: И.М. Бабука, П.С. Безруких, К.М. Великанова, К.Д. Гайворонской, Л.М. Глуховой, А.П.Градова, А.С. Запаснюк, Е.М. Карлика, П.А Левитского, В.Г. Логашева, В.Н. Мосина, К.Ф. Пузыня, А.И. Яковлева и др.
Остановимся более подробно на основных моментах, предлагаемых в работах вышеназванных авторов.
Себестоимость продукции группируется по видам расходов в двух направлениях — по экономическим элементам и по калькуляционным статьям расходов [1,2,3]. Учет затрат по экономическим элементам преследует цель установить общую сумму или смету затрат на производство по предприятию в целом с разбивкой ее по первичным элементам или однородным статьям затрат, например, основные материалы, топливо и т.д [4,5]. Ее составление необходимо для установления потребности на планируемый период в материальных и денежных ресурсах, определения затрат по всей производственной и сбытовой деятельности предприятия [6,7]. Затраты на производство учитываются по следующим экономическим элементам [2,3,8]: 1. Сырье и основные материалы, которые предназначаются для изготовления продукции предприятий (за вычетом возвратных отходов). 2. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперированных предприятий. 3. Вспомогательные материалы (на технологические цели, на содержание и текущий ремонт зданий, сооружений и других основных средств, стоимость запасных частей для ремонта оборудования, износ инструментов, приспособлений, штампов, спецодежды и других малоценных предметов и т. д.). 4. Топливо. 5. Энергия. 6. Заработная плата (основная и дополнительная) промышленно-производственного персонала. 7. Отчисления на социальное страхование. 8. Амортизация основных фондов. 9. Прочие расходы, сюда относятся почтово-телеграфные расходы, командировочные, подъемные, налоги и сборы и т. д. В смету затрат на производство входят все расходы основного и вспомогательного производства на изготовление и сбыт продукции, включая услуги на капитальное строительство и по выполнению капитального ремонта. Изучение затрат на производство по экономическим элементам не позволяет определить себестоимость отдельных изделий и следовательно, выявить резервы ее снижения, а также установить цены на отдельные виды продукции, выпускаемой на предприятии, и, соответственно, обеспечить реализацию продукции. Поэтому наряду с группировкой по экономическим элементам применяют группировку затрат по калькуляционным статьям расходов [2,3,4]. Калькулирование представляет собой исчисление себестоимости единицы продукции, работ и услуг и всей продукции предприятия (объединения), его структурных подразделений процессов [2,3,9]. Под калькуляцией понимают исчисление всех элементов себестоимости продукции. Калькулирование себестоимости продукции производится для установления цен на продукцию, определение рентабельности и эффективности производства. Калькуляционными статьями являются [2,3,4,7,8]: 1. Сырье и материалы. 2. Покупные комплектующие изделия, полуфабрикаты и услуги кооперированных предприятий. 3. Возвратные отходы (вычитаются). 4. Топливо и энергия на технологические цели. 5. Основная заработная плата производственных рабочих. 6. Дополнительная заработная плата производственных рабочих. 7. Отчисления на социальное страхование. 8. Расходы на подготовку и освоение производства. 9. Износ инструментов и приспособлений целевого назначения и прочие специальные расходы. Ю.Расходы на содержание и эксплуатацию оборудования. 11.Цеховые расходы. 12.0бщезаводские расходы. 13.Потери от брака (только в отчетных калькуляциях). 14.Прочие производственные расходы. Производственная себестоимость. 15.Внепроизводственные расходы. В процессе калькулирования себестоимости ставится задача определить необходимый объем трудовых, материальных и денежных затрат на изготовление изделия. Это достигается в тех случаях, когда все расчеты выполняются обоснованно путем использования соответствующих нормативов. Такие нормативы создаются на предприятиях и централизованно в масштабе отрасли. К ним относятся прежде всего трудовые и материальные нормативы. Под первыми понимают нормы времени и расценки для производственных рабочих по видам продукции; нормативы по вспомогательным цехам; нормативы по обслуживанию рабочих мест для наладчиков, ремонтных рабочих; штатные расписания по отделам заводоуправления, цехам и службам завода. На основе этих нормативов определяют численность трудящихся и фонд заработной платы [1,2,3].
Общая модель расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения
К сожалению, ни одна из предлагаемых сегодня на рынке систем не удовлетворяет требованиям, необходимым для определения проектных затрат на изготовление изделий машиностроения. Одной из причин этого является отсутствие необходимой информационной модели детали на стадии проектирования. В российском машиностроении наибольшую популярность получили САПР среднего уровня. Информация о детали в таких системах представлена в виде трехмерной модели.
Для отображения реальной детали в автоматизированной системе используется информационная модель детали, т.е. набор данных, с помощью которых может быть воссоздана эта деталь. Эта тема широко раскрыта в работах отечественных и зарубежных авторов: В.Н. Афанасьев, Г.С. Бегунков, Г.К. Горанский, А.Г Горелик, Б.С. Мордвинов, СП. Митрофанов, Е.А. Стародедко, В.Д. Цветков, G. Baker, К. Brauner, D. Briggs и другие.
В современных CAD/CAM/CAE-системах широкое применение получила геометрическая информационная модель (ЗЭ-модель) изделия [24,25,26]. При таком способе описания изделия используется информация о расположении простейших геометрических элементов (прямых, окружностей, плоскостях), составляющих это изделие. Геометрическая информационная модель изделия представляет собой идеализированную математическую модель детали (сборки) без учета разного рода отклонений, возникающих при ее обработке, а также без учета физико-механических свойств реальной поверхности.
Основными подходами к хранению и обработке геометрической информационной модели относят поверхностное и твердотельное моделирование. На базе этих подходов реализованы подсистемы геометрического моделирования (ЗО-моделирования): твердотельные - ACIS, ParaSolid; поверхностные - IGES, SAT.
Системы твердотельного параметрического моделирования наиболее реально представляют физическое тело. Эти системы широкое распространение получили благодаря геометрическому ядру ACIS, которое является инструментарием для построения автоматизированных систем проектирования и предоставляет широкий набор функций моделирования. Основным плюсом твердотельных систем моделирования является низкая требовательность к быстродействию аппаратных средств. Проектирование изделия осуществляется с помощью булевых операций, при этом процесс проектирования имитирует реальную обработку. Ярким примером систем твердотельного проектирования являются CAD-системы SolidWorks и SolidEdge.
Геометрическое ядро, основанное на поверхностном моделировании, имеет два направления [24,25,26]: первое ориентировано на представление поверхностей в виде множества трехмерных сплайнов, втрое направление основано на представлении поверхностей в виде совокупности плоских треугольных поверхностей. Поверхностное моделирование, благодаря современным математическим методам представления сплайнов, позволяет создать более сложные поверхности проектируемых объектов по сравнению с твердотельным моделированием.
Такие способы описания изделия эффективно используются при конструкторской подготовке производства, инженерном анализе и частично при технологической подготовке производства. Но, как показывает опыт использования САПР, использования геометрической информационной модели не достаточно при реализации некоторых этапов технологической подготовки производства (отработка на технологичность, формирование тех. процессов) и при расчете затрат, т.к. на данных этапах необходима информация более высокого уровня (сведения о конструктивных элементах изделия, сведения об основном и вспомогательном материале изделия и др.). Поэтому возникает необходимость в дополнительной разработке технологической информационной модели изделия. Выполненный обзор современных автоматизированных систем, методов использования их при расчете производственных затрат, а так же основных направлений расчета себестоимости продукции позволили сделать следующие выводы по теоретическому и практическому состоянию дел в данной области: 1. К основным элементам производственных затрат относятся затраты на заработную плату и затраты на материал; 2. Традиционные методы прогнозного нормирования не обеспечивают необходимую точность, т.к. опираются на субъективные оценки специалистов; 3. В настоящее время интенсивно развиваются системы автоматизированного проектирования, к основным функциям которых относятся: проектирование ЗО-модели, подготовка конструкторской документации, генерация управляющих программ для станков с ЧПУ, инженерный анализ, подготовка технологической документации и др. Однако отсутствуют подсистемы для получения прогнозных затрат и расчета себестоимости изделия на этапе проектирования; 4. Все современные системы автоматизированного проектирования хранят информацию об изделии в виде ЗО-модели (геометрическая информационная модель изделия), а для автоматизации некоторых этапов этой информации недостаточно. Все вышеперечисленное позволило сформулировать основную цель настоящей диссертационной работы: разработка структурно-параметрической модели автоматизированного расчета производственных затрат на изготовление деталей машиностроения, основанной на использовании в автоматизированных системах конструктивно-технологической информационной модели детали.
Разработка функциональной схемы автоматизированного расчета проектных затрат
Модель расчета проектных затрат и конструктивно-технологическая информационная модель детали позволяют создать автоматизированные подсистемы или модули расчета проектных затрат на производство деталей машиностроения. Как уже упоминалось ранее, в российском машиностроении успешно используются гетерогенные автоматизированные комплексы [25,26], т.е. комплексный набор автоматизированных систем различных фирм производителей программного обеспечения. В связи с этим создание автоматизированных подсистемы расчета проектных затрат на производство деталей машиностроения может быть затруднено. Это связано с тем, что информационная модель детали в различных автоматизированных системах имеет различное представление, и учесть все особенности каждой автоматизированной системы невозможно. Поэтому в данной главе производится разработка информационного обеспечения для автоматизированной подсистемы расчета проектных затрат в условиях конкретного машиностроительного предприятия. Для адаптации разрабатываемого информационного обеспечения к различным CAD-системам используется российский стандарт ГОСТ Р ИСО 10303 (STEP), в частности язык описания данных EXPRESS.
Работа автоматизированной подсистемы расчета проектных затрат состоит из двух этапов: проектирование и расчет проектных затрат (рисунок 3.1). На первом этапе (проектирование) формируется конструктивно-технологическая информационная модель детали, которая будет использоваться на последующих этапах ЖЦИ. Второй этап позволяет получить значение проектных затрат на производство деталей с помощью созданной информационной модели детали.
Для правильного построения автоматизированной системы разработчик должен придерживаться принципов создания САПР [28,32,33,65-69], а также иметь комплекс средств, обеспечивающих формирование САПР: математическое обеспечение, методическое обеспечение, информационное обеспечение, программное обеспечение, техническое обеспечение [65-69]. Математическое обеспечение делится на две части: математические методы и модели, описывающие объект проектирования, и формализованное описание технологии автоматизированного проектирования. Математические методы и модели, описывающие объект проектирования, представлены в предыдущей главе в виде общей модели расчета проектных затрат, математические модели расчета проектных затрат и алгоритмов интеграции модели расчета проектных затрат. Формализованное описание технологии автоматизированного проектирования предлагается в следующих параграфах в виде описания и алгоритмов функционирования автоматизированных модулей [65-69]. Для функционирования разрабатываемой системы расчета проектных затрат необходимо достаточное информационное обеспечение, в основе которого лежит конструктивно-технологическая информационная модель детали [65-70]. Техническое обеспечение тесно взаимодействует с программным обеспечением, т.к. при формировании программного обеспечения в первую очередь обращают внимание на состав технического обеспечения, в то же время состав технического обеспечения определяется исходя из требований программного обеспечения. Основным требованием к техническому обеспечению является наличие ЭВМ с графическим терминалом, т.к. проектирование детали подразумевает создание графических образов [71]. Программное обеспечение (ПО) делится на общесистемное и прикладное. Основу ПО составляет прикладное программное обеспечение, т.к. в его состав входят инструментальные средства CAD-систем, графические подсистемы, диалоговые подсистемы и т.д. Также к программному обеспечению относятся модули, алгоритмы которых представлены в данной главе. Общесистемное ПО выполняет обслуживающие функции, и его выбор зависит от прикладного ПО. Выбор всего комплекса технического и программного обеспечения осуществляется по усмотрению разработчика системы расчета проектных затрат. Проектирование детали подразумевает формирование конструктивно-технологической информационной модели детали. Конструктивно-технологическая информационная модель содержит описание детали в виде набора ранее определенных КТЭ, расположенных на заготовке. Весь состав данных конструктивно-технологической информационной модели детали можно разделить на две группы: динамические и статические [72,73]. Динамические данные для каждой детали имеют различное значение и могут изменяться на этапах жизненного цикла детали, к ним относятся: габаритные размеры, параметры расположения КТЭ на заготовке, точность, шероховатость и др. Статические изменяются крайне редко и зависят от ряда факторов (организационно технический уровень предприятия, методика геометрического построения, научно-технические разработки и т.д.). К статическим данным относятся шаблоны КТЭ, сведения о материалах и др. Оптимальным вариантом хранения статических данных будут внешние реляционные базы данных [74,75]. Для функционирования модуля проектирования детали требуются следующие базы данных: база данных шаблонов геометрического представления КТЭ и база данных материалов. Динамические данные предлагается хранить в виде независимого блока данных (файла, таблицы и т.д.). Это позволит повысить мобильность КТМ, а также упростит процесс архивации данных [70,72].
Этапы жизненного цикла изготовления теплообменников
Как видно из таблицы 4.1 максимальный срок изготовления теплообменника занимает 19 недель, что в большинстве случаев полностью удовлетворяет заказчика. Но отрицательным моментом является срок определения цены теплообменника, значение цены теплообменника может быть рассчитано не ранее 11 недели, что значительно снижает конкурентоспособность предприятия.
В данном производстве будет целесообразно воспользоваться методикой построения автоматизированных систем расчета проектных затрат. Автоматизированная система построенная на основе данной методики позволит получить значение затрат на производство теплообменника непосредственно после этапа проектирования, т.е. не позднее 4 недель после поступления заказа. Также на основе информационной модели теплообменника, используемой при расчете затрат, можно построить автоматизированную систему производства теплообменников.
Автоматизированная система производства теплообменников представляет из себя пакет программных модулей, обеспечивающих автоматизацию этапов жизненного цикла теплообменника. На рисунке 4.3 показана функциональная структура автоматизированной системы производства теплообменников.
Автоматизированная система состоит из нескольких независимых модулей: модуль проектирования, модуль расчета проектных затрат, модуль подготовки КД и ТД, модуль расчета производственных затрат. В каждом модуле имеются компоненты, реализующие различные задачи модуля [76-83]. Рассмотрим более подробно каждый компонент.
Компонент ввода основных параметров теплообменника. В качестве основных параметров теплообменника выступает цифробуквенный код, указываемый заказчиком (рисунок 4.3). Компонент ввода основных параметров в диалоговом режиме запрашивает цифробуквенный код, производит его анализ и формирует конструктивно-технологическую информационную модель теплообменника на основе шаблонов.
Компонент проектирования расположения змеевиков. Проектирование расположения змеевиков заключается в указании отверстий, через которые будет проходить трубопровод, при этом в информационную модель теплообменника включаются координаты расположения вил, труб, калачей и перекидок. Проектировщику в интерактивном режиме предлагается схематичное изображение теплообменника, со стороны отверстий на котором он ломаной линией указывает прохождение трубопровода через отверстия. На рис. 4.5 представлен пользовательский интерфейс компонента проектирования расположения змеевиков.
Компонент проектирования коллекторов. Различают два типа коллекторов: паукообразные и цилиндрические. Проектирование паукообразных коллекторов производится в «ручном» режиме, т.к. такие коллекторы создаются по конкретным условиям заказчика. Цилиндрические коллекторы проектируются в автоматическом режиме без участия проектировщика. Компонент проектирования каркаса теплообменника. Основной задачей данного компонента является инженерный анализ теплообменника и расчет габаритных размеров и количества деталей каркаса. Проектирование каркаса производится на основе типовых решений, созданных ранее. математическое обеспечение: где 3 - затраты на производство теплообменника, Зшт затраты на основной материал, Зо.р. - затраты на заработную плату основных рабочих. На основе этой формулы производится расчет проектных затрат [2,4,3,84,85,86]. В качестве основных материалов при производстве теплообменников используется алюминиевая фольга для ламелей, медные или металлические трубы для змеевиков и листовой металл для каркаса теплообменника. Количество основных материалов можно получить непосредственно после этапа проектирования. Для расчета затрат на заработную плату основных рабочих необходимы нормы времени основных рабочих [2,3,4,87,88]. Для определения норм времени предлагается использовать теорию конструктивно-технологической сложности (КТС). В настоящее время учеными УТГУ (УПИ) и ИжГТУ разработаны методики для определения КТС для корпусных деталей и деталей тел вращения [14,15,16]. Теплообменник является сложным изделием для которого используются операции механосборки, поэтому разработанные методики не позволяют произвести расчет КТС теплообменника. Анализ технологических операций производства теплообменников показал, что при механосборке выполняются типовые операции и их количество зависит от габаритных размеров теплообменника и типа ламелей, детали теплообменника (за исключение коллектора) выполняются за одну технологическую операцию. На основе анализа предлагается теплообменник считать единой деталью, а детали, входящие в состав теплообменника (за исключением коллектора), считать конструктивно-технологическими элементами. В соответствии с теорией конструктивно-технологической сложности расчет КТС теплообменника будет производиться по следующей формуле: где С - конструктивно-технологическая сложность теплообменника, С ДЕТ - суммарная конструктивно-технологическая сложность деталей теплообменника, КР - размерный коэффициент, Кф - коэффициент формы коллектора.
Похожие диссертации на Разработка инструментальных средств автоматизированного расчета проектных затрат на изготовление деталей машиностроения
