Принципы и задачи проектирования.

Разработка концепции технической системы

Постановка задачи формулируется исходя из конкретного набора деталей, которые необходимо обрабатывать. При этом необходимо рассмотреть вопросы снижения всех видов затрат и потребности в рабочей силе. На это можно рассчитывать, если изготавливаемые детали перспективны. Следует иметь в виду, что наибольший эффект дает комплексная автоматизация как основных, так и вспомогательных операций. При частичной автоматизации затраты меньше, но и эффективность существенно снижается. Так, если вместо разработки новой автоматической станочной системы, оснастить существующие станки роботами, как загрузочными устройствами, то производительность труда поднимется не более, чем на 50 % .

Нередко при комплексной автоматизации новая техника добавляется к старому оборудованию без удаления морально устаревших устройств системы. Вследствие этого вся новая система оптимальна только на отдельных участках, и даже после окончательной её автоматизации она не становится оптимальной по основным проектным критериям.

Первой задачей при разработке концепции автоматической технической системы является тщательный анализ ассортимента деталей и разделение их на компоненты. Под комплектом подразумевается группа однородных деталей, объединяемых в одну представительную деталь с некоторыми усреднёнными параметрами.

Для анализа ассортимента деталей используют различные методы. Так, например, можно подвергнуть рассмотрению всю совокупность деталей и полный перебор технологического оборудования. При этом возможна следующая последовательность этапов анализа:

1) определение необходимого рабочего пространства исходя из геометрических параметров деталей;

2) уточнение состава оборудования с учетом необходимых технологических процессов и режимов обработки;

3) требуемый набор режущих инструментов в связи со структурой элементарных поверхностей;

4) анализ вариантов при обработке различных сторон деталей при разных установках;

5) анализ переустановок (перезакреплений) деталей с минимизацией числа рабочих позиций;

6) требуемая пропускная способность станков и всей системы по условию заданной производительности и с учетом требований точности обработки;

7) анализ структуры системы по характеру транспортных потоков и складирования деталей;

8) анализ систем управления, контроля, диагностики.

Определив все частные потери времени, можно рассчитывать производительность станочной системы и на основе её математического моделирования найти средний цикл обработки и полную пропускную способность. При этом в ряде вариантов некоторые станки оказываются перегруженными, сохраняется значительная доля ручного труда, а в результате неизбежных простоев снижается производительность всей системы. Полезные изменения может здесь принести коррекция некоторых деталей в комплексе.

Часто при анализе ассортимента деталей вводят понятие представителей детали, по которой ведётся оптимизация числа установок, набор инструментов, состав станочного оборудования.

Для анализа ассортимента деталей и разработки концепции станочной системы целесообразно использовать вычислительную технику на основе соответствующих алгоритмов и программ.

Проектирование начинается при наличии задания на проектирование, которое отражает потребности общества в получении некоторого технического изделия. Это задание представляется в виде тех или иных документов и является исходным (первичным) описанием объекта. Результатом проектирования, как правило, служит полный комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления объекта в заданных условиях. Эта документация представляет собой окончательное описание объекта.

Проектирование – процесс, заключающийся в преобразовании исходного описания объекта в окончательное описание на основе выполнения комплекса работ исследовательского, расчетного и конструкторского характера.

Возможности проектирования сложных объектов обусловлены использованием ряда принципов, основными из которых являются декомпозиция и иерархичность описаний объектов, многоэтапность и итерационность проектирования, типизация и унификация проектных решений и средств проектирования.