«Современные проблемы технологии производства машин» (стр. 4 )

Подобные задачи с составлением системы уравнений из большого количества уравнений, могут быть решены только с помощью динамического программирования. Конкретные решения подобных задач связаны с выбором основных критериев оценки качества выпускаемой продукции. Большинство решаемых задач относятся к задачам оптимизации при условии обеспечения минимальной себестоимости изделия. Однако, в отдельных случаях целесообразнее использовать другие оценочные функции.

Для упрощения построений математической модели технологическую наследственность целесообразнее учитывать не через одноименные характеристики качества

поверхности, а через некоторые комплексные выражения, в наибольшей степени оказывающие влияние на рассматриваемый процесс обработки.

Лекция 10. Тема 7 - Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительного производства. Методология конструкторско-технологических решений. Конструкторские и технологические решения. Возросшее влияние параметров, характеризующих свойства материалов, обусловливает необходимость в процессе технологической подготовки производства рассматривать во взаимосвязи и приводить в должное соответствие качественные показатели, возможности и особенности применения конструкторских и технологических решений, с учетом свойств используемых материалов. Одновременное применение новейших достижений теории и практики конструирования, материаловедения и технологии позволяет говорить о наукоемких технологиях. Процесс применения конструкторско-технологических решений (КТР) включает: технологически ориентированное проектирование сложных систем изделия и его элементов на базе типовых решений; параллельную технологическую подготовку производства с учетом технологических средств, представленных в КТР; изготовление изделий. Методология конструкторско-технологических решений. Основные принципы конструкторско-технических решений (КТР): декомпозиции, модульного проектирования, равноценных и равновесных вариантов. Технологические решения в технологической подготовке производства. Методология создания технологических систем основана на использовании основных принципов: комплексного проектирования, параллельной разработки, сквозной технологии, инверсии технологии, обеспечения надежности технологических систем.

Принцип комплексного проектирования изделий заключается во взаимосвязанной параллельной разработке конструкции и технологии изделия на основе использования информационной базы данных о типовых прогрессивных КТР, обеспечивающей совмещение проектно-конструкторских работ по изделию, выполняемых разработчиками, и технологических работ по подготовке производства, выполняемых изготовителями. Принцип параллельной разработки изделий и технологии их производства заключается в параллельной разработке, отработке и реализации технологических решений по производству изделий на основе использования информационной базы данных о типовых прогрессивных КТР. Принцип сквозной технологии заключается в разработке взаимосвязанных видов технологий получения конструкции изделий – от процессов формообразования до контроля и испытаний готовых изделий. На основе этого принципа все виды разрабатываемых технологий подчиняются выполнению требований, предъявляемых к выходным характеристикам изделий, а не к имеющимся возможностям производства. Принцип инверсии технологии изделий заключается в разработке взаимосвязанных видов технологий получения конструкции изделий в обратной последовательности: от процессов испытаний и контроля к сборке и далее до процессов формообразования, в зависимости от результатов испытаний и контроля и от требований, предъявляемых к предшествующим процессам получения конструкции изделий, т. е. требований испытаний и контроля к процессам сборки, сборки – к процессам предшествующей обработки, а обработки – к процессам формообразования. Принцип обеспечения надежности технологических систем по параметрам качества изготовляемой продукции применяется при разработке и внедрении мероприятий по совершенствованию действующих технологических процессов. Данный принцип используется при проведении таких работ как разработка технологических процессов на этапе технологической подготовки производства (ТПП), управление технологическими процессами, определение периодичности подналадок технологического оборудования, выбор методов и планов статистического регулирования технологических процессов, управление ТПП, совершенствование технологических систем в части повышения их надежности и качества изготовляемой продукции.

Лекция 11. Тема 8 – Компьютерно-интегрированные производства (КИП). Общая характеристика КИП. Виртуальная производственная корпорация (ВПК). КИП – это организационно оформленные, компьютерно-интегрированные предприятия, работающие по замкнутому производственному циклу в комплексе с новыми информационными технологиями (ИТ) и компьютерными сетями безотносительно к их географическому расположению. Выпуск товарной продукции обеспечивается в условиях изменяющегося рыночного спроса с функционированием при ограниченном числе работающих. КИП создаются на сочетании прогрессивной техники, технологии производства, информационной технологии и компьютерного управления с качественно новой квалификацией персонала. КИП обеспечивает решение всех задач жизненного цикла изделия: маркетинга, проектирования и разработки изделия, планирования и разработки технологического процесса, материального обеспечения и подготовки производства, производства продукции, ее реализации, эксплуатации изделия, обслуживания изделия, утилизации.

К формам КИП относят: гибкое автоматизированное производство (ГАП), компактное интеллектуальное производство (КИПр), виртуальную производственную корпорацию (ВПК) с тремя главными особенностями. Первая особенность – обеспечение гибкости, быстрого перехода с выпуска одного вида изделия на другой при минимальных протсоях оборудования и обеспечении стабильного качества продукции, ее конкурентоспособности в условиях рынка. Вторая – создание нового класса машин (технологических, транспортных, складских и т. п.), способных решать интеллектуальные задачи на базе информационных технологий, выбирать оптимальный режим обработки, определять неисправности и устранять их, автоматически переходить на новую, ранее не выпускавшуюся продукцию, при этом всеми функциями управляет ЭВМ. Третья особенность – ведение сложных интеллектуальных процессов с применением маркетинга, подготовки производства, компьютерной сети ЭВМ. В этом случае информационные технологии и компьютерные сети Интернет облегчают информационное взаимодействие предприятий-партнеров. Основными структурными элементами ГАП являются автоматизированная система управления предприятием (АСУП), технологии непрерывной поддержки и повышения эффективности бизнес-процессов, выполняемых в ходе жизненного цикла продукции – (CALS) Continuous Acquisition and Life Cycle support. CALS рассматривается как стратегия выживания предприятий в рыночной среде, позволяющая расширить их области деятельности за счет кооперации с другими предприятиями.

Углубление международного разделения труда и расширение экономических связей, усиление транснациональных корпораций, государственная поддержка технических инноваций и экономической экспансии отечественных производителей расширяют взаимодействие субъектов экономической деятельности. Развитие кредитно-денежной системы, применение сетевых технологий в финансовой сфере, скачок в развитии локальных и глобальных сетевых технологий, являются предпосылкой создания виртуальных организаций. Аналитические и экспериментальные исследования показали повышение эффективности функционирования субъектов производственной деятельности за счет расширения круга вовлеченных ресурсов. Анализ ресурсов позволил выделить 5 основных классов: производственные, финансовые, интеллектуальные ресурсы, информацию и информационные коммуникации. Существует ВПК в двух формах – реальной и виртуальной. Повышение эффективности проектирования таких сложных технических систем как ВПК – одна из главных задач современного производства. Решение ее во многом зависит от внедрения автоматизированного проектирования, снижения затрат реальных ресурсов и улучшения принимаемых проектных решений.

Лекция 12. Тема 9 – Традиционные и нетрадиционные технологии. Способы воздействия на обрабатываемую поверхность. Комбинированные методы обработки. Традиционные методы воздействия на обрабатываемую поверхность деталей могут быть разделены на магнитный, химический, механический и тепловой. Механическое воздействие на поверхность по своему характеру разделяется на постоянное и импульсное. К постоянному воздействию относятся: обработка металла резанием лезвийным и абразивными инструментами со снятием стружки на металлорежущих станках; пластическое деформирование; дробеструйная обработка металлических поверхностей. К импульсному воздействию относятся: обработка металлов давлением, ковка, горячая и холодная штамповка, прессование, прокатка, волочение, ультразвуковая обработка. Тепловое воздействие, или термическая обработка, применяется для изменения структуры металла и получения новых механических и физических свойств. К этому виду воздействия относятся и химико-термическая обработка, электроэрозионная обработка, лазерная обработка, плазменная обработка. Химическое воздействие на поверхность бывает разнообразным: электрохимическая обработка, гальванопластика. Магнитное воздействие на поверхность осуществляется в виде магнитоимпульсного формообразования и относится к методам обработки давлением, при этом сила, вызывающая деформацию, создается за счет электромагнитных эффектов в самой заготовке, выполненной из токопроводящего материала.

Каждый их типовых методов имеет ряд преимуществ перед другими, но нет ни одного метода, сочетающего в себе достоинства всех воздействий. Для создания методов, которые обеспечивали бы заданные показатели изделий, применяют оптимизацию типовых методов путем их комбинации. То есть создаются комбинированные методы обработки. Комбинация типовых методов обработки – путь получения новых технологических процессов. В качестве примера, следует отметить магнитно-абразивную, анодно-абразивную обработку; электрохимико-ультразвуковую, электрохимикомеханическую, гальваномеханическое хромирование, эрозионно-электрохимическую обработку.