Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Системы автоматизации проектировочных работ

Диссертационная работа:

Ларин Сергей Николаевич. Совершенствование системы технологической подготовки опытного производства в условиях автоматизированного проектирования изделий : Дис. ... канд. техн. наук : 05.13.12 Ульяновск, 2005 181 с. РГБ ОД, 61:05-5/2780

смотреть содержание
смотреть введение
Содержание к работе:

СПИСОК АББРЕВИАТУР 5

ВВЕДЕНИЕ 6

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ
ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ
ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОДГОТОВКИ опытного
ПРОИЗВОДСТВА
15

  1. Теоретические аспекты оптимального управления в проектно-технологических решениях подготовки опытных производств 15

  2. Краткая характеристика существующего положения по управлению созданием современных приборных комплексов технологической подготовки производства в условиях опытных производств 19

  3. Современные принципы совершенствования методов управления процессами подготовки производства новых технических средств... 21

  4. Содержательная постановка задачи совершенствования основных направлений ускорения процессов подготовки производства в условиях функционирования АСУ 26

  5. Процессы проектирования АС КТА и управление технологической подготовкой опытного производства 34

  6. Постановка задачи исследований для совершенствования процессов конструкторско-технологического анализа по созданию сложных технических средств в опытном производстве 40

ВЫВОДЫ 43

2. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ
ОПЫТНОГО ПРОИЗВОДСТВА В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ
АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ СИСТЕМ 45

  1. Функциональная и математическая интерпретация автоматизированных систем 45

  2. Основные системные показатели автоматизированных систем подготовки производства 52

  3. Автоматизированная система конструкторско-технологического анализа как объект проектирования АСУ ТП 57

  4. Математическое обобщение аналитических выражений

по количественной оценке технологического совершенства
создаваемых изделий 62

  1. Разработка методики автоматизированного процесса оценки технического совершенства и рациональности конструкции 68

  2. Разработка метода описания автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа на основе структурирования математической модели системы 79

ВЫВОДЫ 88

3. ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ

КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ

ПОДГОТОВКИ ПРОИЗВОДСТВА 90

  1. Модель и алгоритм функционирования системы формирования на ПЭВМ технических расчетно-аналитических документов конструкторско-технологического и производственного назначения 90

  2. Методика проектирования маршрутной технологии изготовления объектов производства на основе классификаторов типовых технологических операций 95

  3. Методика автоматизированного расчета потребности материалов

на базе проведения конструкторско-технологического анализа 101

3.4 Методика определения нормы гарантированных и страховых

запасов материалов в опытном производстве 108

'*

3.5 Метод организации и управления подготовкой производства

и изготовлением сложных изделий, на основе автоматизированной дифференциации объектов производства по уровням вхождения.... 114

3.6 Модель интегрированной производственной системы в условиях
действия системы конструкторско-технологического анализа 120

ВЫВОДЫ 125

4 АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ОСНОВЕ
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ОРГАНИЗАЦИОННО-
ТЕХНИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ И ПРОВЕДЕНИЯ
РАСЧЕТОВ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ
127

  1. Совершенствование организационно- технической структуры технологической подготовки опытного производства в условиях функционирования АС КТА 127

  2. Моделирование элементов системы на уровне задач

на примере функции "Конструкторско-технологический анализ
проектируемых объектов производства", "Обеспечение
технологичности конструкции" 130

  1. Оценка эффективности использования результатов по эффекту опережающей информации 152

  2. Расчет экономической эффективности от внедрения автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа 156

ВЫВОДЫ 161

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 162

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙСПИСОК 165

ПРИЛОЖЕНИЕ (Справка, акт о внедрении результатов

исследований) 178

*

5 СПИСОК АББРЕВИАТУР

КТА- конструкторско-технологический анализ

АС КТА- автоматизированная система конструкторско-технологического

анализа

САПР - система автоматизированного проектирования

АСУ- автоматизированная система управления

АСУ ТП- автоматизированная система управления технической подготовкой

АСУ ТПП- автоматизированная система управления технологической

подготовкой производства

АСУП- автоматизированная система управления предприятием

СТО- средства технологического оснащения

КНИО- конструкторское научно-исследовательское отделение

НИОС- научно-исследовательский отдел стандартизации

ООТиЗ- отдел охраны труда и занятости

СТС- сложные технические средства

ТПП- технологическая подготовка производства

ФЭХ - функционально-эксплуатационные характеристики

ОТУП - организационно-технический уровень производства

ОТУЭ - организационно-технический уровень эксплуатации

БД- база данных

КД- конструкторская документация

СП-спецификация

МЗК- межзаводская кооперация

ЕСТД- единая система технологической документации

УТП - унифицированный технологический процесс

СНРМ - сводные нормы расхода материалов

ПУЕ - планово- учетная единица

Введение к работе:

Для современной промышленности характерно совмещение электронно-вычислительной техники с технологическим оборудованием, интеграции компьютерной техники в системы машин. В результате появляются поколения новых средств труда, новые технологии, позволяющие повышать эффективность и гибкость производственного процесса и качество продукции, сокращать производственный цикл по выпуску изделий, начиная с момента проектирования изделий до изготовления.

На современном этапе научно- технического прогресса происходят существенные изменения в организации, создании и применении систем автоматизированного проектирования и автоматизированных системах управления подготовкой производства. Это выражается в продолжении процесса концентрации производства новых современных изделий, причем, в то же время, под влиянием индивидуализации спроса, расширения использования средств автоматизации, быстрого развития наукоемких производств, уменьшения объемов производства до оптимальных размеров, предъявляются и совершенно иные требования к средствам автоматизированного проектирования в подготовке опытного производства.

Практикой подтверждается, что во всех сферах технологической
подготовки производства большинства приборостроительных предприятий
объем работ составляет от 50-Н35 % от производства основных изделий.
Таким образом, развитие автоматизированных систем проектирования и
АСУ ТПП обусловлено объективными факторами. Достижения в области
микроэлектроники, вычислительной техники, информатики и
интерфейсной связи позволили перевести решение проблемы
автоматизации производства в практическую плоскость, начиная с
создания, модернизации или повышения эффективности

7 автоматизированных систем проектирования под данную предметную область. Появилась возможность автоматизировать не только массовое и серийное производство, но и опытные производства, а следовательно и подготовку этих производств.

Задачей и актуальной проблемой настоящей работы является максимальная систематизация и снижение затрат на технологическую подготовку опытного производства за счет комплексного повышения эффективности уже существующих и внедрению новых автоматизированных систем.

Создаваемые в настоящее время образцы новой техники и, соответственно, средства технологического оснащения для их производства настолько сложны и требуют таких затрат труда и времени, что, если представить проект сложной системы или комплекса, разрабатываемого без применения САПР и АСУ, то можно с уверенностью сказать, что на момент окончания работ такой проект морально устареет. Поэтому единственный выход состоит в кардинальном сокращении сроков проектирования, которое может быть достигнуто при использовании систем автоматизированного проектирования (САПР), позволяющих осуществлять сквозную автоматизацию всех этапов проектирования сложных систем и комплексов, а также средств оснащения для их изготовления (производства).

На основе вышеизложенного, научной новизной и практической проблемой в настоящей работе является разработка методов, приемов и правил совершенствования проектно- технологических процедур в подготовке опытных производств на основе внедрения автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа, снижение затратоемкости с полным использованием САПР и АСУ ТПП. Тем более, что в условиях рыночных отношений, повышения сложности основных изделий и изделий подготовки производства в любой отрасли, государством ставится задача четкого исполнения бюджета по

8 производству высококачественной продукции (в том числе военной техники).

Целью диссертации является совершенствование системы
подготовки опытного производства в условиях автоматизированного
проектирования изделий с сокращением сроков выпуска изделий новых
поколений по проектно-производственному циклу - «исследование-
проектирование-производство» на основе использования
автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа (АС
КТА); создание методик автоматизированного процесса оценки
технологического совершенства и рациональности конструкции; разработка
метода дифференцированного запуска изделий в производство и схемно-
алгоритмических решений АС КТА функционирования системы в условиях
опытных производств.

Следовательно, основными направлениями исследований являются:

  1. Исследование методик совершенствования технологических и организационных процессов при создании сложных технических средств, действующих в опытном производстве.

  2. Исследование структурной организации автоматизированной системы конструкторско-технологического анализа с использованием методологии SADT, выявить влияние основных функциональных показателей на проектирование системы КТА.

3. Исследование проектно-технологической и управленческой
информации опытного производства, технологической, организационно-
технической и расчетно-аналитической документации, для разработки АС
КТА.

По результатам исследований:

1. Разработать методику автоматизированного процесса оценки технического совершенства и рациональности конструкции.

  1. Разработать методику математического обобщения аналитических выражений по количественной оценке технологического совершенства создаваемых изделий.

  2. Разработать модель функционирования системы формирования на ПЭВМ технических, расчетно-аналитических документов конструкторско-технологического и производственного назначения.

  1. Разработать методику проектирования маршрутной технологии изготовления объектов производства на основе классификаторов типовых технологических операций.

  2. Разработать методику автоматизированного расчета потребности материалов на базе проведения конструкторско-технологического анализа

  3. Разработать методику определения нормы гарантированных и страховых запасов материалов в опытном производстве.

7. Разработать метод организации и управления подготовкой
производства и изготовления сложных изделий, на основе

;* автоматизированной дифференциации объектов производства по уровням

вхождения.

8. Разработать модель интегрированной производственной системы в
условиях действия системы конструкторско-технологического анализа.

В работе сочетаются математические, экономико-математические, графоаналитические методы исследований с использованием методов и приемов высшей математики, исследования операций, теории графов и др.

В работе автором иллюстрируются и развиваются теоретические и

методические положения совершенствования проектно- технологических

процедур организации технологической подготовки производства. ф

Научной новизной в настоящей работе обладают следующие

результаты:

1. Методика автоматизированного процесса оценки технического

<* совершенства и рациональности конструкций.

  1. Модель АС КТА, предназначенная для совершенствования технических решений для автоматизированного проектирования технологических процессов на ранних этапах проектирования и изготовления сложных технических средств.

  2. Графическая информационная модель ТПП, обеспечивающая совершенствование организационно- технической структуры технологической подготовки для условии опытных производств.

Направлением защиты в настоящей работе являются:

1. Модель автоматизированной системы КТА подготовки опытного
производства в условиях функционирования АС ТПП и САПР.

2. Методика конструкторско-технологического анализа изделий,
обеспечивающая возможность автоматизированной переработки и ин
теграции информации о конструкторско-технологических и организационно-
технических особенностях объектов производства, непосредственно сразу
после окончания проектирования.

А 3. Методика автоматизированного процесса оценки технического

совершенства и рациональности конструкции.

4. Метод организации и управления подготовкой производства и
изготовления сложных изделий, реализующий принцип автоматизированной
дифференциации объектов производства по уровням вхождения,
обеспечивших организацию процесса подготовки производства параллельно
с процессом изготовления изделий и их составных частей.

В первом разделе представлена и обоснована необходимость
разработки АС КТА, как входящего интегрирующего модуля общей системы
АСУ ТПП опытного производства. Дается краткий обзор существующего
положения по управлению созданием сложных технических систем в
условиях опытных производств, анализируются недостатки наиболее
распространенных систем управления и проектирования. На основании
'* опыта разработок формулируются основные принципы и их техническая

основа совершенствования процесса создания технических средств.

На основе принципов теории преемственности, образующих в совокупности наиболее перспективную научно-методическую основу совершенствования всех элементов научно-производственного процесса, исследуется процесс управления созданием сложных технических систем в цикле «Исследование- проектирование- производство». Даётся обоснование структуры многоуровневой системы управления технологической подготовкой производства (ТПП), реализуемой путём декомпозиции этого цикла на три последовательных взаимосвязанных этапа:

перспективная ТПП, рабочая ТПП и ТПП, совершенствующая изделия на этапе «Производство» и представляющая собой совокупность различных относительно замкнутых контуров управления с соответствующими методами решения задач.

В заключительной части раздела, на основе анализа факторов, определяющих пути сокращения длительности цикла ТПП и удельного веса трудовых затрат на реализацию отдельных функций ТПП в общем объёме работ, устанавливается несоответствие распределения удельных затрат на реализацию соответствующих функций системы тем задачам, которые они призваны решать. Формулируются выводы по первому разделу. і

Во втором разделе проводится исследование и разработка методов решения поставленных задач. Исследуются частные случаи постановок этих задач и возможности использования аналитических методов решения. На основе исследования взаимосвязи свойств конструкции изделий с технологией производства формулируется теоретическое обоснование целесообразности и необходимости изменения подхода к организационно-технологическому обеспечению режима функционирования блока конструкторско-технологического анализа в процессе проектирования объектов производства. Выполняется математическое обобщение аналитических выражений для расчёта количественной оценки технологического совершенства создаваемых конструкций, предлагается методика автоматизированного процесса интегрированной оценки

12 технологического совершенства конструкций на базе применения поэлементного технико-экономического анализа параметров их составных частей.

Разрабатываются принципы и организационно-техническая структура процессов формирования опережающей информации о конструкторско-технологических и организационно-технических особенностях объектов производства по результатам конструкторско-технологического анализа изделий в процессе их проектирования. Предлагается оригинальное описание алгоритмической модели решения задач по формированию на ПЭВМ нормативно-информационной базы АСУ подготовкой производства на основе системного подхода. Сформулированы выводы к главе.

В третьем разделе рассматриваются и решаются задачи применения автоматизированной системы КТА при решении практических задач ТПП по изготовления объектов производства.

Предлагается модель функционирования системы формирования на
ПЭВМ расчетно-аналитических документов конструкторско-

технологического и производственного назначения, интегрирующих информацию об объектах производства, сформированную в процессе их проектирования.

Разрабатываются методики, расширяющие функциональные возможности автоматизированной системы переработки информации и управления в условиях действия интегрированной производственной системы.

Разрабатывается модель функционирования интегрированной производственной системы с функциональным распределением задач, решаемых в различных управляемых комплексах, объединенных на принципах целевого управления ТПП. Формулируются выводы к третьему разделу.

В четвертом разделе по проведенным исследованиям и экспериментам анализируются результаты, и проводится расчет экономической

13 эффективности от внедрения фрагментов диссертации на конкретном предприятии ФГУП «НПО «Марс» в ценах 2003-^-2004 годов. На примере частных задач показан подход к совершенствованию организационно-технической структуры функций автоматизированной системы переработки информации и управления ТПП для условий опытного производства. Формулируются выводы по разделу.

В разделе «Основные результаты и выводы» формулируются выводы, резюмируются научные и практические результаты, научная новизна исследований, определяется полезность выполнения работы и др.

В перечень литературы автором внесено 131 наименование первоисточников, используемых при написании настоящей работы.

В приложении представлены акт и справка о внедрении фрагментов диссертации на предприятияе приборостроительной отрасли и учебном заведении ИАТУ УлГТУ.

По теме диссертации опубликовано: научно- технических статей- 7, научно- технических докладов в сборниках- 4; заявок на изобретение- 1.

Подобные работы
Сундарон Эржэна Михайловна
Оптимизация алгоритмов статистического регулирования применительно к системам автоматизации технологической подготовки производства
Ширялкин Александр Федорович
Формирование теоретических основ многоуровневой классификации деталей машин для разработки комплекса автоматизированных систем технической подготовки и управления производством
Батенькина Оксана Васильевна
Создание системы автоматизации конструкторско-технологической подготовки производства
Сафонов Константин Анатольевич
Система поддержки принятия решений при автоматизации проектирования организационно-технологической подготовки строительного производства
Архипенко Маргарита Юрьевна
Автоматизация проектирования изделий из натурального меха с использованием дискретных задач оптимального размещения
Сало Раиса Хантемировна
Автоматизация проектирования изделий легкой промышленности из натурального меха с учетом теплозащитных свойств
Погребинский Александр Викторович
Математическое обеспечение автоматизированного проектирования изделий сложной формы с учетом реальной геометрии
Машевич, Павел Романович
Разработка средств автоматизации проектирования изделий микроэлектроники дизайн-центра и экспериментальная проверка их эффективности
Алешкевич Павел Александрович
Исследование и разработка системы автоматизированного проектирования механических изделий медицинской техники
Катаева Светлана Борисовна
Автоматизация проектирования трикотажных изделий с учетом структуры и свойств нитей и полотен

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net