Содержание к диссертации
Введение
1 Анализ направлений повышения эффективности процесса подготовки управляющих программ 12
1.1 Основные направления повышения эффективности обработки на станках с ЧПУ 12
1.2 Показатели качества процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ 14
1.3 Перспективные направления повышения качества процесса подготовки управляющих программ 18
1.4 Влияние CAM-систем на качество процесса подготовки управляющих программ 20
1.5 Модель процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ 22
1.6 Оценка качества и выбор средств автоматизации процесса подготовки управляющих программ 33
1.7 Методика выбора средств автоматизации процесса подготовки управляющих программ 39
1.8 Постановка цели и задач исследования 40
2 Анализ процесса подготовки управляющих программ для оборудования с чпу и выявление перспективных направлений совершенствования 41
2.1 Анализ ситуации на предприятии 42
2.2 Выбор приоритетных направлений и способов повышения эффективности процесса подготовки УП 47
2.3 Выводы 54
3 Выбор стратегии и средств автоматизации при подготовке управляющих программ для оборудования с ЧПУ 55
3.1 Участники процесса выбора стратегии предприятия в области подготовки управляющих программ 55
3.2 Теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии повышения качества процесса подготовки управляющих программ 57
3.3 Синтез стратегии автоматизации 67
3.4 Оценка и выбор САМ-системы по показателям качества. 70
3.4.1 Формирование номенклатуры показателей качества САМ-системы 72
3.4.2 Формирование структуры показателей качества по группе «Функциональные возможности» 75
3.4.3 Оценка пользовательского качества системы 86
3.4.4 Оценка стоимости средства автоматизации (САМ-системы) 94
3.4.5 Описание методики оценки и выбора средства автоматизации (САМ-системы) 94
3.5 Выводы 99
4 Практическая реализация результатов научно-исследовательской работы . 100
4.1 Использование специализированных САМ-систем при подготовке данных для управляющих программ 100
4.2 Повышение точности позиционирования инструмента и заготовки 101
4.2.1 Исходные данные для расчета 105
4.2.2 Практическая реализация 107
4.3 Подготовка изображений для гравировки 112
4.3.1 Обзор существующих методов решения поставленной задачи 113
4.3.2 Разработка алгоритма работы системы 114
4.3.3 Практическая реализация 116
4.4 Выводы 119
Заключение 120
Список использованных источников 122
- Показатели качества процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ
- Выбор приоритетных направлений и способов повышения эффективности процесса подготовки УП
- Теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии повышения качества процесса подготовки управляющих программ
- Повышение точности позиционирования инструмента и заготовки
Введение к работе
Актуальность темы. Процесс подготовки управляющих программ (УП) для оборудования с числовым программным управлением (ЧПУ) является в настоящее время одним из ключевых этапов технологической подготовки производства. С одной стороны, качество управляющей программы будет напрямую зависеть от качества процесса ее разработки, а с другой - от качества управляющей программы зависит в свою очередь качество выпускаемого изделия, надежность технологического оборудования и эффективность производственного процесса в целом.
Таким образом, необходимость повышения качества выпускаемой продукции, а также сокращения сроков разработки приводит к необходимости повышения эффективности процессов предприятия, одним из которых является процесс подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ.
Управление этим процессом традиционно связывают с необходимостью своевременного выявления несоответствий на каждом из этапов проектирования и внесения корректировок с целью снижения итогового количества брака и общих сроков разработки УП. С другой стороны, активно идущая на современных предприятиях информатизация и компьютеризация производства, внедрение средств автоматизированного проектирования, ставит перед предприятиями задачу обоснованного выбора стратегий в области разработки УП, которые бы позволили повысить качество принимаемых решений при одновременном сокращении сроков разработки и количества несоответствий на этапах проектирования.
Руководству предприятия приходится выбирать между приобретением различных средств автоматизации, обучением сотрудников, внедрением средств для контроля качества принимаемых решений на различных этапах проектирования и пр., однако недостаточность информации о характере и причинах возникающих в процессе несоответствий не позволяют сделать обоснованный выбор.
С другой стороны, объективным препятствием повышению качества выпускаемых изделий и сокращения сроков их разработки является несоответствие между сложностью проектируемых объектов и устаревшими методами и средствами их проектирования. Применение систем автоматизации проектировании в процессе подготовки производства способствует повышению технического уровня и качества проектируемых объектов, сокращению сроков их разработки и освоения в производстве. Современные системы автоматизированного проектирования обладают модульной структурой, что создает предпосылку для оснащения используемой системы набором только необходимых элементов и функциональных возможностей с тем, чтобы максимально удовлетворить потребности предприятия.
Однако перед предприятием-заказчиком встает в полный рост задача выбора необходимых параметров и функциональных возможностей систем информационной поддержки. В связи со спецификой производства, инвариантностью, объемами производимой продукции, может оказаться так, что функциональные возможности выбранной системы не позволят решить стоящих перед предприятием конкретных производственных задач или часть возможностей приобретенной системы может оказаться невостребованной.
Однако, как показал проведенный анализ, вопрос выбора средств автоматизации проектирования, удовлетворяющих потребностям предприятия и пользователей, в научном плане не решен.
Таким образом, актуальной является задача повышения эффективности и качества процесса подготовки управляющих программ за счет обоснованного выбора направлений совершенствования процесса и средств автоматизации, реализующих эти направления.
Цель работы заключается в повышении эффективности процесса технологической подготовки производства за счет обоснованного выбора стратегий и средств автоматизации процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ. Для достижения поставленной цели сформулированы и решены следующие задачи исследований:
1) провести анализ процесса подготовки УП для станков с ЧПУ для выявления и классификации несоответствий, приводящих к увеличению сроков и стоимости подготовки УП, и источников их возникновения;
2) сформировать перечень возможных стратегий подготовки УП, позволяющих снизить количество несоответствий и выделить множество параметров, которые значимо влияют на выбор этих стратегий;
3) разработать схему влияния производственных факторов на выбор стратегии подготовки УП;
4) разработать теоретико-игровую модель выбора стратегии подготовки УП;
5) провести анализ структуры и состава модулей средств автоматизации подготовки УП для оборудования с ЧПУ - САМ-систем. Сформировать на основе проведенного анализа обобщенную структуру САМ-системы;
6) разработать методику квалиметрической оценки и выбора САМ-системы по показателям качества.
Методы и средства исследования. Исследования проводились на основе методов всеобщего управления качеством, квалиметрии, структурно-функционального моделирования IDEF, положений теории игр и теории принятия решений.
Основные положения, выносимые автором на защиту:
- причинно-следственные взаимосвязи возникновения несоответствий при подготовке УП для оборудования с ЧПУ;
- теоретико-игровая модель выбора оптимальной стратегии подготовки УП для оборудования с ЧПУ;
- модель квалиметрической оценки качества средства автоматизированной подготовки УП (САМ-системы), позволяющая определить качество данного программного продукта на основе оценок качества по выделенным группам показателей.
Научная новизна результатов исследования состоит в разработке модели выбора оптимальной стратегии автоматизации процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ, раскрывающей взаимосвязь между затратами на внедрение и эксплуатацию и эффективностью каждой стратегии в зависимости от текущей ситуации на предприятии, а также в разработке метода квалиметрической оценки и выбора средств автоматизации рассматриваемого процесса.
Практическая значимость.
Разработана методика проведения анализа процесса подготовки управляющих программ для выявления этапов, нуждающихся в совершенствовании. Для поддержки выбора направлений совершенствования процесса разработана соответствующая теоретико-игровая модель и даны рекомендации по ее применению. Разработана методика выбора САМ-системы на основе квалиметрической оценки ее качества. Разработаны модули расширения функциональных возможностей САМ-систем, позволяющие повысить качество процесса подготовки УП за счет сокращения трудоемкости и числа несоответствий при реализации проектных процедур.
Реализация работы. Разработанные модули используются в производственном процессе ОАО "Тульский оружейный завод". Результаты данной работы внедрены в учебный процесс кафедры "Автоматизированные станочные системы".
Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международных научно-технических конференциях: «Гагаринские чтения» (г. Москва, 2009, 2010, 2011гг.), «Автоматизация: Проблемы, Идеи, Решения» (г. Тула, 2009, 2010гг.), «Технологическая системотехника» (г. Тула, 2009, 2010 гг.), на Региональной молодежной научной и инженерной выставке «Шаг в будущее, Центральная Россия» (г. Липецк, 2010 гг.); на молодежной научно-практической конференции студентов ТулГУ «Молодежные инновации» (г. Тула 2009, 2010 гг.); на магистерской научно-технической конференции (г. Тула, 2008, 2009 гг.), а также на научной конференции профессорско-преподавательского состава ТулГУ (г. Тула, 2009-2012 гг.).
Публикации. По тематике исследований опубликовано 14 работ, из них 5 в ведущих рецензируемых изданиях, включенных в список ВАК.
Структура и объём работы: Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка литературы. Содержит 132 страницы машинописного текста, 13 таблиц, 26 рисунков, список литературы из 131 наименования. Общий объем диссертации 132 страницы.
Показатели качества процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ
Для процесса подготовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ характерно повышение требований к квалификации участников процесса в связи с необходимостью переработки большого объема конструкторско-технологической информации при одновременном повышении роли ЭВМ и систем автоматизированного проектирования, в том числе и систем автомати-зированного программирования, в связи с ужесточением требований к изготав-ливаемым изделиям и сокращением сроков разработки.
Однако незавершенность теоретических основ процессов обработки и процесса подготовки УП, недостаточный уровень формализации технологиче-ских задач, неполнота экспериментальных данных не позволяют получать УП оптимальные с точки зрения технологии.
Ниже приведены применяемые в науке, технике и производстве терми-ны и основные понятия в области менеджмента качества и программного управления металлообрабатывающим оборудованием, установленные в ГОСТ Р ИСО 9000-2001, ГОСТ 20523-80, ГОСТ 15467-79: Качество – степень соответствия присущих характеристик требованиям. Требование – потребность или ожидание, которое установлено, обычно предполагается или является обязательным. Процесс определен как совокупность взаимосвязанных или взаимодейст-вующих видов деятельности, преобразующих входы в выходы. Продукция – результат процесса. В нашем случае результатом процесса является УП. Характеристика – отличительное свойство. Управляющая программа в числовом программном управлении (управляющая программа) – совокупность команд на языке програм-мирования, соответствующая заданному алгоритму функционирования станка по обработке конкретной заготовки (ГОСТ 20523-80). Управление качеством продукции – действия, осуществляемые при создании и эксплуатации или потреблении продукции, в целях установ-ления, обеспечения и поддержания необходимого уровня ее качества (ГОСТ 15467-79). Качество управляющей программы – степень соответствия характери-стик управляющей программы требованиям установленным в норматив-ной и технической документации. Качество процесса подготовки управляющей программы – степень соответствия характеристик присущих данному процессу требованиям установленным в нормативной и технической документации, или руково-дством организации.
Качество процесса подготовки управляющей программы для оборудова-ния с ЧПУ складывается из следующих составляющих: 1. Качество процесса подготовки УП 2. Качество результата процесса (УП и сопроводительной документации) 1) Качество процесса определяют трудоемкость и эффективность про-ведения разработки, а также затраты, связанные с разработкой: - время, затрачиваемое на решение задач и на процесс в целом (насколько оп-тимальны с точки зрения затрат времени применяемые методы решения задач и разработки УП, возможно ли сокращение сроков тем или иным способом); - степень автоматизации этапов подготовки УП и процесса подготовки в целом; - необходимое и используемое материально-техническое, информационное и математическое обеспечение; - уровень квалификации персонала, необходимый и достаточный для прове-дения этапов подготовки (в т.ч. и навыки работы с соответствующими до-кументами, средствами материально-технического а также программного оснащения); - финансовые затраты на внедрение новых методов работы, покупку новой техники, программного обеспечения, обучение/переобучение персонала; 2) Качество результата процесса будут определять характеристики УП..: - наличие (или отсутствие) ошибок – логических, синтаксических; - время, затрачиваемое на верификацию и отладку УП; - финансовые затраты, связанные с верификацией и отладкой УП; - соответствие техническому заданию (обеспечение заданной точности, каче-ства обработки, затрат материала и времени и т.д.); - правильность (и обоснованность) принятых решений (при выборе, напри-мер, конкретного станка/инструмента/оснастки/режимов обработки); - оптимальность принятых решений (маршрутной и операционной техноло-гии, траектории рабочих и холостых ходов, режимов резания и др.); … и сопутствующей документации: - полнота и точность сопутствующей документации; - соответствие стандартам и нормативам.
Выбор приоритетных направлений и способов повышения эффективности процесса подготовки УП
Для выбора приоритетных направлений коррекции необходимо выпол-нить следующие действия: 1. Проанализировать результат оценки затрат на реализацию каждой проектной процедуры процесса и выделить приоритетные направления совер-шенствования процесса — выбрать проектные процедуры процесса, подлежа-щие корректировке. 2. Разработать комплекс мер, направленных на повышение качества и эффективности выбранных проектных процедур. 3. Реализовать комплекс мер. 4. Оценить результаты реализации комплекса мер. Составление и заполнение таблицы по форме таблицы 2.1. позволит вы-явить проектные процедуры: - требующие для исполнения больше всего времени; - требующие для исполнения значительных затрат денежных средств; - при выполнении которых возникает наибольшее количество несоответствий; - в которых нет четко определенного исполнителя.
На основании такого анализа формируется перечень проектных проце-дур, нуждающихся в совершенствовании. Выявление необходимости усовер-шенствования приводит к необходимости определения оптимального перечня изменяемых проектных процедур и направлений их изменения. Наличие несо-ответствий и возвратов при выполнении проектных процедур процесса приво-дит к увеличению временных затрат и затрат денежных средств.
Прежде всего, следует выделить те проектные процедуры, на которые приходится наибольшее количество возникающих несоответствий и корректи-ровок, проанализировать источники и причины возникающих несоответствий. Анализ возникающих несоответствий
Анализ типовых проектных процедур процесса разработки УП с помо-щью исследования причинно следственных взаимосвязей (рисунок 2.2 – 2.3) позволил выделить для этапов подготовки исходной информации и кодирова-ния управляющей программы основные типы несоответствий, которые возни-кают при реализации проектных процедур. Результаты проведенного анализа были формализованы в виде причинно-следственных диаграмм.
Причинно-следственная диаграмма (диаграмма Исикавы) позволяет вы-явить и сгруппировать несоответствия, возникающие на различных этапах про-цесса разработки УП и оказывающие влияние на качество процесса разработки. С помощью схемы Исикавы можно выбрать направление вектора сил для ока-зания воздействия на соответствующие элементы в исследуемом механизме, с целью управления качеством процесса разработки управляющих программ. Рисунок 2.2 — Причинно-следственная диаграмма несоответствий, возникающих на этапе «Подготовка исходных данных» процесса подготовки управляющих программ Рисунок 2.3 — Причинно-следственная диаграмма несоответствий, возникающих на этапе «Разработка УП (кодирование)» процесса подготовки управляющих программ Качество выполнения проектных процедур «Верификация УП на ком-пьютере» и «Верификация УП нас танке» характеризуется процентом выявлен-ных ошибок на каждом этапов проведения проектной процедуры. Анализ источников возникающих несоответствий Дальнейший анализ позволил конкретизировать перечень источников несоответствий при реализации проектных процедур процесса разработки УП: Факторы, связанные с исполнителем: - невнимательность исполнителя; - недостаточная квалификация специалиста (программиста, отладчика); - недостаточный опыт работы со средством автоматизации: - недостаточный опыт работы с системой автоматизированного проектирования (САМ-системой); - недостаточный опыт работы с конвертерами файловых форматов при импорте данных с предыдущих этапов проектирования; - недостаточный опыт работы с системой верификации УП; - недостаточный опыт настройки постпроцессора. Факторы, связанные с недостатками используемых средств автома-тизации, либо с отсутствием средств автоматизации для поддержки этапов проектирования: - отсутствие средства автоматизации (САМ-системы); - недостаточная гибкость средства автоматизации (САМ-системы): - несовместимость форматов данных CAD/CAM-систем (отсутствие необходимых конвертеров); - отсутствие поддержки импорта данных (ввод информации вручную); - отсутствие режима интерактивного ввода; - недостаточная функциональность для выполнения расчетов задан-ной точности; - отсутствие соответствующих баз данных и баз знаний; - отсутствие интерактивных средств поддержки принятия решений на этапах проектирования; - недостаточная функциональность средства проверки кода УП; - отсутствие постпроцессора; - недостаточная функциональность либо отсутствие средств автоматиза-ции для осуществления верификации и оптимизации УП, а также визуализации обработки на компьютере: - отсутствие средства компьютерной визуализации/верификации; - отсутствие средств анализа и оптимизации по результатам верификации
Следующим этапом анализа процесса подготовки УП является анализ затрат на исправление несоответствий на выделенных этапах: оценка времени и затрат денежных средств на нахождение и исправления несоответствий. Возни-кающие несоответствия необходимо проранжировать по степени значимости. Это позволит расставить приоритеты решения задачи повышения эффективно-сти процесса подготовки управляющих программ.
По результатам анализа будет сформирован перечень проектных проце-дур, подлежащих корректировке и не следующем этапе необходимо разрабо-тать возможные направления корректировки — разработать комплекс мер (стратегий), направленных на повышение качества и эффективности выбран-ных проектных процедур. Таковыми стратегиями являются: автоматизированная подготовка УП, для которой предполагается приобрести средства автоматизации, в том числе и дополнительные; автоматизированная подготовка УП, для которой предполагается разработать средства автоматизации, в том числе и дополнительные; выполнение расширенной верификации управляющей программы; обучение персонала.
Теоретико-игровой подход к выбору оптимальной стратегии повышения качества процесса подготовки управляющих программ
Взаимодействие участников процесса выбора стратегии в области под-готовки управляющих программ для оборудования с ЧПУ может быть форма-лизовано теоретико-игровой моделью, отражающей черты данного явления: множество заинтересованных сторон (игроков, участников); возможные дейст-вия каждой из сторон (стратегии, ходы); интересы сторон, представленные функциями выигрыша (платежа) для каждого из игроков.
Под оптимальной (наиболее эффективной) стратегией предприятия в области подготовки управляющих программ понимается последовательность действий лица, принимающего решение, обеспечивающая заданный экстремум (максимум или минимум) оценочной функции. Для выбора оптимальной стра-тегии может быть применен аппарат теории игр [81, 95]. При этом участники процесса рассматриваются как игроки. Игрок, в конечном итоге оценивающий результаты внедрения – руково-дство предприятия – заинтересован в повышении эффективности подготовки и качества управляющих программ при снижении затрат на внедрение и эксплуа-тацию стратегии (иначе говоря, экономического параметра TCO [total cost of ownership] – общей стоимости владения). С другой стороны, подразделение разработки управляющих программ заинтересовано в получении системы, на-бор функциональных возможностей и характеристики которой полностью удовлетворяли бы потребностям производства, что в свою очередь позволит разрабатывать качественные управляющие программы с наименьшими затра-тами ресурсов. Таким образом, цели руководства предприятия и разработчиков совпадают, поэтому взаимодействие разработчика и потребителя можно пред-ставить как коалиционную игру (1), каждый из участников которой имеет свой набор стратегий поведения: (3.1) где – множество стратегий отдела разработки управляющих программ; – множество стратегий руководства предприятия; – функция выигрыша разработчиков управляющих программ.
Принятие решения представляет собой выбор одной или нескольких из некоторого множества рассматриваемых стратегий, каждая из которых приво-дит к определенному результату с определенными затратами. Необходимо по-дыскать один или несколько вариантов в зависимости от конкретной ситуации (набора факторов) с наибольшим значением целевой функции при минималь-ных затратах. Таким образом, выбор оптимального варианта производится с помощью минимаксного критерия «минимум затрат на внедрение и эксплуата-цию при максимальной эффективности». Каждая стратегия xi представляет собой домен, характеризующийся двумя параметрами: затратами на внедрение и эксплуатацию Ci и эффектив-ностью стратегии Ei в зависимости от текущей ситуации. Таким образом, .
Нахождение оптимальной стратегии заключается в выборе из некоторо-го множества рассматриваемых вариантов Х такой стратегии х X, у которой в условиях сложившейся на предприятии ситуации, функция выигрыша разра-ботчика УП будет (3.2) где v(Г) – значение игры Г, равное экономической эффективности внедряе-мой i-ой стратегии разработчика управляющих программ, таким образом (3.3) где – затраты на внедрение и эксплуатацию стратегии x , – эффективность стратегии x в зависимости от множества F текущих факторов производства. Так как каждая i-ая стратегия состоит из элементов, т.е. (3.4) где – множество элементов i-ой стратегии разработчика управляющих программ, следовательно: (3.5) где – затраты на внедрение и эксплуатацию n-го элемента i-ой страте-гии, – эффективность n-го элемента i-ой стратегии в зависимости от множества F текущих факторов производства. Теоретическое общее число вариантов из Nmax элементов стратегий: , (3.6) где NI – максимальное число одновременно внедряемых стратегий. Стратегии предприятия. Стратегии xi разработчика УП, их элементы ei, стратегии yj руководства и производственные факторы, влияющие на выбор, представлены в таблицах 3.1 и 3.2. Таблица 3.1 — Стратегии отдела разработки управляющих программ Стратегии xi отдела разработки управляющих программ Элементы стратегий, ei x1 Автоматизированная подготов-ка УП, для которой предполага-ется приобрести или разработать: e11 Компьютерную техникуe12 САМ одного из ведущих поставщиковe12 Модули расширения функциональных возможностей САМe14 Постпроцессоры для имеющегося обо-рудования
x2 Выполнение расширенной ве-рификации e21 С привлечением средств верификации САМ-системыe22 С привлечением специализированных верификаторовe23 С привлечением средств анализа и оп-тимизации x3 Обучение персонала e31 Своими силамиe32 Специализированные образовательные программы
Под стратегией группы «разработать» в стратегии x1 «Автоматизирован-ная подготовка УП, для которой предполагается приобрести или разработать...» подразумевается разработка средства автоматизации, модуля расширения, постпроцессора силами самого предприятия, с привлечением штатных про-граммистов и специалистов, если таковые имеются. Выбор между направле-ниями «приобрести» и «разработать» необходимо осуществлять исходя из эко-номической целесообразности выполнения аналогичной разработки на заказ сторонними производителями и с привлечением своих специалистов.
Стратегии yj руководства предприятия Факторы Fk, влияющие на выбор отдела подготовки управляющих программ y1 Принять предложенную схему автоматизацииy2 Потребовать изменения схемы автоматизации – выбор другого уровня автоматизацииy3 Потребовать изменения состава САМ-системыy4 Потребовать изменить постав-щика САМ-системы F1 Серийность, инвариантность выпуска и срочность заказа (определяет сроки разра-ботки)F2 Имеющееся на предприятии оборудова-ние (применяемые типы обработки, набор постпроцессоров)F3 Имеющееся в наличии программное обеспечение технологической подготовки производства F4 Сложность и специфичность разрабаты-ваемых изделийF5 Материально техническая база пред-приятия (компьютерная, офисная и т.д. техника)F6 Квалификация персонала (необходимый и достаточный уровень пользователей сис-темы, сложность освоения)
Наличие тех или иных производственных факторов и условий само по се-бе накладывает определенные ограничения на набор стратегий. Схема влияния производственных факторов на выбор стратегии представлена в таблице 3.4. По ней можно определиться с запрещенными стратегиями, допустимыми и пред-почтительными, а также определить степень эффективности стратегии в зави-симости от текущего производственного фактора.
Повышение точности позиционирования инструмента и заготовки
При подготовке управляющих программ на детали, содержащие конст-руктивный элемент «винтовой паз» были выявлены значительные затраты вре-мени на расчет координат опорных точек траектории движения инструмента при обработке данного конструктивного элемента а также значительный процент брака по результатам обработки (несоответствие размеров и формы детали).
Для устранения выявленных проблем был проведен анализ процесса разработки с целью выбора оптимальной стратегии разработки УП, которая по-зволит устранить выявленные недостатки. Рассматриваемая ситуация описывается следующими группами произ-водственных факторов: F1. Серийность, инвариантность выпуска и срочность заказа: F122 разнообразие выпускаемой продукции значительное; F131 часто изменяется номенклатура выпускаемых изделий. F2. Имеющееся на предприятии оборудование: F212 есть постпроцессоры для имеющегося оборудования: не планирует-ся закупка нового оборудования. F3. Имеющееся в наличии программное обеспечение: F31 есть САМ-система универсальная: F312 возможно, расширение ее возможностей; F313 возможно, переход к другой системе; F351 есть верификатор встроенный. F4. Сложность и специфичность разрабатываемых изделий: F411 сложность изделий высокая; F421 есть специальные задачи. F5. Материально техническая база: F51 есть соответствующее оборудование. F6. Квалификация персонала: F611 есть штатный программист; F621 опыт работы с САМ-системами есть.
Как показывают результаты расчетов, наибольшее значение эффектив-ности будет у стратегий e13 «Приобрести модули расширения функциональных возможностей САМ-системы» и e23. «Верификация с привлечением средств анализа и оптимизации». Для выбора оптимальной стратегии было определено соотношение суммарной эффективности к стоимости внедрения и эксплуатации стратегии. По результатам расчетов получено, что оптимальной для внедрения является стратегия e13. Наличие штатного программиста делает возможной раз-работку модуля расширения самостоятельно предприятием. Для принятия ре-шения о том, будет ли разработка вестись своими силами или нет необходимо оценить затраты на разработку сторонними программистами и штатным.
Для повышения точности и сокращения времени и трудоемкости вы-числений был разработан программный модуль, позволяющий определить па-раметры взаимного расположения инструмента и заготовки при обработке вин-тового паза на венчике. Разработанный модуль позволяет достигнуть повыше-ния эффективности процесса подготовки УП для обработки деталей, содержа-щих данный конструктивный элемент, на этапе расчета опорных точек траекто-рии движения инструмента. Таблица 4.2 — Определение оптимальной стратегии Элементы стратегии ei Затраты Ci Эффективность Еi MinMax на внедрение на эксплуатацию суммарные приведенные суммарная приведенная e11 приобрести компьютерную технику 0,2 ГФЗ 0,1 ГФЗ 0,3 ГФЗ 0,17 -1 -1 -1,17 e12 приобрести САМ-систему 0,82 ГФЗ 0,1 ГФЗ 0,92 ГФЗ 0,51 10 0,53 0,02 e13 приобрести модули расши-рения функциональных возмож-ностей САМ-системы 0,11 ГФЗ 0,02 ГФЗ 0,13 ГФЗ 0,07 19 1 0,93 e21 верификация с привлечени-ем средств верификации САМ-системы 0 0 0 0 6 0,32 0,32 e22 верификация с привлечени-ем специализированных верифи-каторов 1,67 ГФЗ 0,12 ГФЗ 1,79 ГФЗ 1 13 0,68 -0,32 e23 верификация с привлечением средств анализа и оптимизации 0,1 ГФЗ 0,02 ГФЗ 0,12 ГФЗ 0,07 15 0,79 0,72 e31 обучение своими силами 0 0 0 0 9 0,47 0,47 e32 специализированные образо-вательные программы 0,47 ГФЗ 0 0,47 ГФЗ 0,26 7 0,37 0, 4.2.1 Исходные данные для расчета
Производится обработка винтового паза на венчике [51, 52, 56]. Венчик имеет начальный выступ, с которого обработка начинается и который не дол-жен быть «зарезан» при окончании обработки. Конфигурация начального вы-ступа задается углом А наклона плоскости выступа.
По заданию начальной точкой винтовой линии является точка, указан-ная на схеме (рисунок 4.1). Обработка производится пальцевой фрезой, винто-вой паз представляет собой поверхность заметания. Для безопасного начала об-работки и вывода фрезы после окончания обработки предусмотрены врезание и перебег, задаваемые технологом.
