Технологическая система

Содержание

Введение. 3

1. Понятие о техническом (технологическом) процессе производства. 4

2. Основы моделирования технологических процессов. 8

3. Принципы моделирования технологических процессов. 11

Заключение. 13

Список использованной литературы.. 14

Введение

Технологическая система представляет собой совокупность функционально связанных средств технологического оснащения, предметов производства и исполнителей для выполнения в регламентированных условиях производства заданных технологических процессов или операций. Основными элементами современной технологии, как сложной производственной системы, являются ресурсы, а для анализа самой технологии требуются адекватные сложные методы. Любая технологическая система может быть представлена определенной математической моделью с использованием широкого спектра численных методов, которая в упрощенном виде будет отображать наиболее существенные свойства реальной системы. При этом выбранное описание позволит проследить изменения технологии во времени.

Научной основой современного технологического контроля качества стали математико-статистические методы. Управление качеством продукции может обеспечиваться двумя методами: посредством разбраковки изделий и путем повышения технологической точности.

Современные информационные технологии позволяют оперативно и оптимальным образом принимать решение по управлению технологическим процессом.

В первой части данной контрольной работы будут рассмотрены понятия производственного и технологического процессов, а также классификация технологических процессов.

Во второй части данной контрольной работы будут описаны основы моделирования технологических процессов.

В третьей части будут рассмотрены принципы моделирования технологических процессов.

1.  Понятие о техническом (технологическом) процессе производства

Современное производство представляет собой сложный процесс превращения сырья, материалов, полуфабрикатов и других предметов труда в готовую продукцию, удовлетворяющую потребностям общества.

Совокупность всех действий людей и орудий труда, осуществляемых на предприятии для изготовления конкретных видов продукции, называется производственным процессом.

Производственный процесс включает в себя все без исключения работы, связанные с изготовлением изделий на предприятии. В производственный процесс входят обработка материала (сырья) с целью превращения его в изделия (продукцию), выпускаемые заводом; работы по доставке, хранению и распределению сырья; изготовление и ремонт инструментов: ремонт оборудования; снабжение электроэнергией, светом, теплом, паром и т. д.

Технический (технологический) процесс охватывает работы, непосредственно связанные с превращением сырья в готовую продукцию. Технологический процесс — основная часть производства (производственного процесса).

Технологическим процессом называется часть производственного процесса, содержащая действия по изменению и последующему определению состояния предмета производства, т. е. по изменению размеров, формы, свойств материалов, контроля и перемещения заготовки.

Совокупность научно и практически обоснованных методов и приемов, применяемых для превращения материалов в готовую продукцию данного производства, называется технологией этого производства.

Не следует смешивать технологический процесс с технологией производства. Под технологией производства нужно понимать не только последовательность выполняемых операций, но также приемы и способы выполнения этих операций. Технология производства должна строиться на основе новейших достижений науки и техники, с учетом опыта работы новаторов и рационализаторов.

На каждом этапе производственного процесса по отдельным операциям технологического процесса осуществляется контроль за изготовлением деталей в соответствии с техническими условиями.

Технологический процесс состоит из целого ряда производственных операций, которые выполняются в строго определенной последовательности.

Производственной операцией называется часть технологического процесса, выполняемая на определенном рабочем месте определенным инструментом или на определенном оборудовании.

Операции следуют в технологическом процессе в строго установленном порядке.

Степень пооперационной расчлененности технологического процесса зависит от объема работы по изготовлению данного изделия, от количества рабочих, занятых изготовлением изделия, от размеров производственного помещения (рабочей площади), от характера оборудования рабочих мест и других условий производства.

Самым глубоким расчленением технологического процесса на операции нужно считать такое, когда каждая операция выполняется за один прием без смены инструмента. Чем меньше операция, тем она проще и доступнее для выполнения. Поэтому, чем глубже пооперационное расчленение технологического процесса, тем выше производительность труда и меньше потребность в высокой квалификации работающих.

Место в производстве, на котором выполняется какая-либо производственная операция, называется рабочим местом. Установленные на рабочем месте станки, механизмы, стационарные приспособления, т. е. приспособления постоянные, укрепленные неподвижно, составляют оборудование рабочего места.

От того, как организовано рабочее место, от обеспеченности его инструментами и приспособлениями, от расположения материалов, инструментов и приспособлений относительно постоянного оборудования рабочего места и относительно самого рабочего, от подготовленности оборудования, инструмента и материалов к работе, от качества ухода за рабочим местом и оборудованием — от всего этого зависит производительность труда и качество продукции [1].

Обычно технологический процесс подразделяется соответственно делению производства на цехи.

В пределах цеха технологический процесс делится на стадии обработки. Например, стадии технологического процесса в сборочном цехе — это сборка узлов, сборка комбинатов, зачистка и обработка собранных элементов, сборка всего изделия.

Деление технологического процесса соответственно цехам позволяет:

1) наиболее рационально оборудовать каждый цех станками, механизмами, приспособлениями, соответственно характеру выполняемых в нем работ;

2) создать в цехе наилучшие условия труда с учетом особенностей работы в нем;

3) приспособить помещение и оборудование цеха к выполнению работ в соответствии с требованиями техники безопасности, охраны труда и противопожарной охраны, предъявляемыми к этим видам работ;

4) наиболее оперативно и квалифицированно руководить работой цеха, полнее осуществлять качественный контроль за работой;

5) рационально организовать рабочие места.

Разделение технологического процесса по стадиям обработки позволяет:

1) разместить в наилучшей производственной последовательности станки, механизмы и другое оборудование, обеспечить механизированную подачу к ним материалов;

2) организовать труд бригадами и звеньями.

Классификация технологических процессов

В зависимости от применения в производственном процессе для решения одной и той же задачи различных приёмов и оборудования различают следующие виды техпроцессов:

·  Единичный технологический процесс (ЕТП). Разрабатывается индивидуально для конкретной детали.

·  Типовой технологический процесс (ТТП). Создается для группы изделий, обладающих общностью конструктивных признаков. Разработку типовых технологических процессов осуществляют на общегосударственном и отраслевом уровнях, а также на уровнях предприятия в соответствии с общими правилами разработки технологических процессов.

·  Групповой технологический процесс (ГТП).

Технологические процессы также делят на типовые и перспективные:

·  Типовой техпроцесс. Имеет единство содержания и последовательности большинства технологических операций и переходов для группы изделий с общими конструкторскими принципами.

·  Перспективный техпроцесс. Предполагает опережение (или соответствие) прогрессивному мировому уровню развития технологии производства [2].

Управление проектированием технологического процесса осуществляется на основе маршрутных и операционных технологических процессов:

·  Маршрутный технологический процесс оформляется маршрутной картой, где устанавливается перечень и последовательность технологических операций, тип оборудования, на котором эти операции будут выполняться; применяемая оснастка; укрупненная норма времени без указания переходов и режимов обработки.

·  Операционный технологический процесс детализирует технологию обработки и сборки до переходов и режимов обработки. Здесь оформляются операционные карты технологических процессов.

2.  Основы моделирования технологических процессов

В настоящее время не существует области инженерной деятельности, в которой не использовались бы методы моделирования. Особенно это относится к сфере управления различными системами, где основными являются процессы принятия решений на основе получаемой информации.

В рамках любой деятельности человек вынужден принимать решения, которые не всегда безошибочны. Цена ошибки при этом зависит от масштаба принимаемых решений.

Любая модель имеет своей целью установить однозначное понимание или оценку рассматриваемой ситуации для принятия решения.

Ошибки при принятии решений возникают по нескольким причинам:

·  отсутствие информации о ситуации;

·  неадекватная оценка полученной информации;

·  неадекватная оценка ситуации на основе воспринятой информации;

·  неправильный метод решения;

·  неправильная оценка последствий принимаемых решений.

Применение методов моделирования технологического процесса позволяет практику проверить расчетом и провести оптимизацию технологического процесса.

Моделированием принято называть замещение одного объекта (оригинала) другим объектом (моделью) с целью получения интересующей исследователя информации о существенных свойствах первого с помощью второго.

Для того чтобы сравнить между собой различные стратегии проведения операции или построения технологических процессов, необходимо выполнить оценку ожидаемых значений показателя эффективности.

Для этого, в свою очередь, необходимо иметь математическую модель исследуемой операции или технологического процесса.

При разработке конкретной модели цель моделирования должна уточняться с учетом используемого показателя эффективности.

Математические модели можно разделить на:

·  аналитические;

·  алгоритмические;

·  комбинированные.

При аналитическом моделировании для описания технологических процессов используются алгебраические, дифференциальные, интегральные и другие уравнения.

Аналитическая модель может быть исследована следующими методами:

·  аналитическим, когда стремятся получить в общем виде явные зависимости для искомых характеристик;

·  численным, когда при отсутствии методик решения в общем виде стремятся получить численные результаты при конкретных начальных значениях параметров;

·  качественным, когда, не имея решения в общем виде, можно тем не менее найти некоторые свойства решения (например, оценить устойчивость полученного решения).

Аналитическое моделирование включает в себя следующие дисциплины и методы: оптимизационное (математическое) программирование, теория массового обслуживания (или теория очередей), теория игр и статистических решений, сетевые методы и др.

В оптимизационное (математическое) программирование входят, в свою очередь, линейное программирование, нелинейное программирование, динамическое программирование, дискретное (целочисленное) программирование, стохастическое программирование и др.

При алгоритмическом моделировании описывается процесс функционирования системы во времени, причем воспроизводятся существенные явления, составляющие процесс, с сохранением их логической структуры и последовательности протекания явлений во времени. Алгоритмические модели могут быть детерминированными и статистическими. В последнем случае в модели с помощью случайных чисел имитируется действие неопределенных и случайных факторов. Такой метод моделирования получил название метода имитационного (статистического) моделирования. В настоящее время он считается наиболее эффективным методом исследования сложных систем.

Основным преимуществом имитационных моделей по сравнению с аналитическими является возможность решения более сложных задач. Имитационные модели позволяют легко учитывать наличие дискретных или непрерывных элементов, нелинейные характеристики, случайные воздействия и др. Поэтому этот метод широко применяется на этапе проектирования сложных систем. Основным средством реализации имитационного моделирования служит ЭВМ, позволяющая осуществлять цифровое моделирование систем и сигналов [5].

Считается, что для применения имитации должны быть достаточные основания:

·  не существует законченной математической постановки данной задачи, либо еще не разработаны методы математического программирования или аналитические методы решения такого рода задач;

·  методы имеются, но они столь сложны, что имитационное моделирование является более простым способом решения задачи;

·  методы математического программирования или аналитические методы существуют, но их реализация невозможна из-за недостаточной подготовленности ЛПР (лица, принимающего решение).

Комбинированное моделирование позволяет объединить достоинства аналитического и алгоритмического моделирования. При построении комбинированных моделей производится предварительная декомпозиция процесса функционирования модели на составляющие подпроцессы. Для тех из них, где это возможно, используются аналитические модели, а для остальных процессов строятся алгоритмические модели.

Искусство моделирования состоит в способности анализировать проблему, выделять из нее путем абстрагирования ее существенные черты, выбирать и должным образом модифицировать основное предположение, характеризующее систему, а затем отрабатывать и совершенствовать модель до тех пор, пока она не будет давать полезные для практики результаты.

Хорошая модель должна быть:

·  простой и понятной пользователю;

·  целенаправленной;

·  надежной в смысле гарантии от получения абсурдных ответов;

·  удобной в управлении и обращении, т. е. общение с ней должно быть легким;

·  полной с точки зрения возможностей решения главных задач;

·  адаптивной, позволяющей легко переходить к другим модификациям или обновлять данные;

·  допускающей постепенные изменения в том смысле, что, будучи вначале простой, она может во взаимодействии с пользователем становиться все более сложной.

Разнообразие используемых в наши дни технологических процессов и применяемых машин и оборудования определяют широкий диапазон задач и возможность применения практически всех методов математического моделирования.

Выбор конкретного метода моделирования определяется зачастую не только адекватностью модели оптимизируемому реальному процессу, но и подготовленностью лица, принимающего решении знанием им тех или иных методов, возможностями ЭВМ и наличием соответствующего программного обеспечения [3].

3.  Принципы моделирования технологических процессов

Принципы моделирования технологических процессов не имеют существенных отличий от общепринятых принципов математического моделирования.

Математическое моделирование основано на следующих принципах:

1. Принцип информационной достаточности. При полном отсутствии информации об исследуемой системе построение ее модели невозможно. При наличии полной информации о системе ее моделирование лишено смысла. Существует некоторый критический уровень априорных сведений о системе (уровень информационной достаточности), при достижении которого может быть построена ее адекватная модель.

2. Принцип осуществимости. Создаваемая модель должна обеспечивать достижение поставленной цели исследования с вероятностью, существенно отличающейся от нуля, и за конечное время. Обычно задают некоторое пороговое значение Р0 вероятности достижения цели моделирования P(t), а также приемлемую границу t0 времени достижения этой цели. Модель считают осуществимой, если может быть выполнено условие P(t0)≥P0.

3. Принцип множественности моделей. Данный принцип является ключевым. Он означает, что создаваемая модель должна отражать в первую очередь те свойства, которые влияют на выбранный показатель эффективности. Соответственно, при использовании любой конкретной модели познаются лишь некоторые стороны реальности. Для более полного ее исследования необходим ряд моделей, позволяющих с разных сторон и с разной степенью детальности отражать рассматриваемый процесс.

4. Принцип агрегирования. В большинстве случаев сложную систему можно представить состоящей из агрегатов (подсистем), для адекватного математического описания которых оказываются пригодными некоторые стандартные математические схемы. Принцип агрегирования позволяет, кроме того, достаточно гибко перестраивать модель в зависимости от задач исследования.

5. Принцип параметризации. В ряде случаев моделируемая система имеет в своем составе некоторые относительно изолированные подсистемы, характеризующиеся определенным параметром, в том числе векторным. Такие подсистемы можно заменять в модели соответствующими числовыми величинами, а не описывать процесс их функционирования. При необходимости зависимость значений этих величин от ситуации может задаваться в виде таблицы, графика или аналитического выражения (формулы). Принцип параметризации позволяет сократить объем и продолжительность моделирования. Однако параметризация снижает адекватность модели [4].

Степень реализации перечисленных принципов и каждой конкретной модели может быть различной, причем это зависит не только от желания разработчика, но и от соблюдения им технологии моделирования [3].

Заключение

В первой части данной контрольной работы были рассмотрены понятия производственного и технологического процессов, а также классификация технологических процессов.

Во второй части данной контрольной работы были описаны основы моделирования технологических процессов.

В третьей части были рассмотрены принципы моделирования технологических процессов.

В результате выполнения работы был сделан вывод, что разнообразие используемых в наши дни технологических процессов и применяемых машин и оборудования определяют широкий диапазон задач и возможность применения практически всех методов математического моделирования, а принципы моделирования технологических процессов не имеют существенных отличий от общепринятых принципов математического моделирования.

Список использованной литературы

1.  , Миронова и организация производства. Учебное пособие - Москва: МГУП, 2003.- 322 с.

2.  Соболев приборостроения - СПб ГУ ИТМО, 2008. – 336 с.

3.  , Прудникова технологических процессов лесопромышленного производства: Учебное пособие. – Ухта. УГТУ, 2003. – 76 с.

4.  Практика и проблематика моделирования бизнес-процессов. Под ред. . ИТ-Экономика, 2008. – 96 с.

5.  Математическое моделирование систем связи: учебное пособие / , . – Ульяновск : УлГТУ, 2008. – 170 с.