Tsikalo

2.6.По окончании расчета необходимо проанализировать полученный маршрут, учитывая технологические требования к маршрутам резки, ивнестинеобходимыекорректировки.

2.7.После этого маршрут записывается и экспортируется в базу

данных.

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой маршрут резки деталей карты раскроя?

2.Какие технологические требования в судостроении предъявляются к маршрутам резки?

3.Назовите способы входа и выхода резака из контура.

4.Каким образом обеспечивается минимизация основных технологических требований, предъявляемым к маршрутам резки?

5.Какие инструменты корректировки маршрута резки деталей предусмотрены в автоматизированной системе?

Лабораторная работа № 3. Разработка управляющих программ резки для оборудования с программным управлением.

Цель работы:

1.Изучить технологические требования к управляющим программам резки в судостроении.

2.Усвоить автоматизированные средства разработки управляющих программ.

Суть лабораторной работы заключается в практическом формировании управляющих программ резки для оборудования с программным управлениемсиспользованиемкартраскроялистовогопрокатаимаршрутов резки, рассчитанных в предыдущих лабораторных работах.

Последовательность выполнения работы:

3.1.В разделе "База данных" задать параметры и шифры команд управляющейпрограммы.

3.2.Активизировать закладку "Карта", "Перечень групп карт раскроя", выбрать разработанную предварительно карту раскроя и закладку "Состав".

3.3.Управляющая программа выводится в текстовый файл в одном извыбранныхформатов(ІSO, ESSІиликакой-нибудьуникальный). Для этогонеобходимоперейтикзакладке"Сервис", "Управляющаяпрограмма", "Настройка", "Параметры", гдеуказываютсякодыоперацийиналичиедополнительныхтехнологическихусловий. Наэкранепоявитсяокно

сперечнем команд.

22

3.4.Воткрывшемсяокневыбратьзакладку"Управляющаяпрограмма", ввести название программы и сохранить ее в базе данных (место сохранения файла визуально предоставляется пользователю).

3.5.Проверить правильность разработки программы с помощью имитатора, которыйактивизируетсявпунктеменю"Сервис", "Управляющая программа". На экране выводится окно с перечнем управляющих программ, сохраненных в базе данных автоматизированной системы. Выбрав нужную программу появляется окно с командами, постепенная активизациякоторыхпоказываетвесьпроцессрезкидеталейкартыраскроя.

3.6.Проанализировать качество выполнения процесса резки с учетом всех технологических требований.

Контрольные вопросы

1.Что представляет собой управляющая программа резки для машины с ЧПУ?

2.Какие технологические требования в судостроении предъявляются к программам резки?

Лабораторная работа № 4. Разработка технологической документации.

Цель работы:

1.Изучить технологические требования к составлению техническойдокументациивсудостроении.

2.Ознакомиться с методами автоматизации при формировании документов.

3.Практически усвоить автоматизированные средства, необходимые для составления технической документации.

Суть лабораторной работы заключается в практическом формированииспецификациикчертежу, выбранномувбазеданных, маршрутнотехнологической карты (МТК) для одной из деталей и ведомости карт раскроя, которые были разработаны студентом в предыдущих роботах.

Последовательность выполнения работы:

4.1.Для выполнения работы необходимо сначала активизировать закладку "Спецификация", выбрать тип заполнения этого технического документа (стандартная форма или альбомная).

4.2.Дальше необходимо указать номер чертежа, к которому составляетсяспецификация. Послепоявлениянаэкранеперечнядеталей, вхо-

23

дящихвсоставсекции, необходимовыбратьдетали, которыебудутвключены в состав спецификации и формат файла, в котором будет сформирован документ (Word, Excel).

4.3.После формирования спецификации и записи ее в базу данных необходимопроанализироватьполученныйдокументивнестикоррективы, если это необходимо.

4.4.Для создания МТК необходимо в разделе "Деталь" выбрать

иоткрыть модель детали, для которой нужно разработать МТК.

4.5.Выбрать пункт меню "Документ" и на экране появится шаблон МТК с информацией по детали, где необходимо занести недостающую информацию.

4.6.Для создания ведомостей карт раскроя нужно перейти к закладке "База данных", активизировать пункт меню "Деталь", "Перечень чертежей", "Ведомость".

4.7.Проанализировать информацию документа, который появился на экране, сохранить его в базе данных автоматизированной системы.

Контрольные вопросы

1.Какую документацию можно сформировать в автоматизированной системе?

2.Назовите преимущества электронной документации.

3.Длячегонужнаспецификация?

4.Назовите назначение МТК и ведомости карт раскроя.

Лабораторная работа № 5. Проектирование средств технологической оснастки.

Цель работы:

1.Ознакомиться с принципами проектирования средств технологической оснастки.

2.Получить навыки проектирования средств технологической оснастки.

Средстватехнологическойоснасткипредставляютсобойприспособления, предназначенные для механизации работ по изготовлению судовых конструкций. Их использование позволяет облегчить выполнение сборочно-сварочных работ, уменьшая их трудоемкость.

Задачей данной работы является проектирование сборочной постелидляизготовленияполотнищаилисекции, обводыкоторыхимеюткривизну.

24

Последовательность выполнения работы:

5.1.Открыть в разделе "3 D геометрия" поверхность, построенную

влабораторной работе № 7 блока 1, для изготовления которой необходимо спроектировать постель. Для этого в закладке "База", "Читать" выбирается необходимая конструкция из базы данных и выводится на экран.

5.2.По кромкам поверхности выполнить трассировку стыков и пазов. Дляэтогонужновыбратьпунктменю"Создание", "Трассапогранице", указатьстыкиипазыповерхностиилисекции.

5.3.Выбратьтиппостели(коксовуюилилекальную) впунктеменю "Расчет", "Постель".

5.4.Указатьграничныелиниисекцииилиповерхности.

5.5.Указать конструктивные линии, которыевходятвсоставсекции.

5.6.В открывшемся окне ввести номер секции, чертеж и параметры каркаса.

5.7.После указания толщины листовой обшивки провести расчет стоечнойилилекальнойпостели.

5.8.Проверитьправильностьвыполнениярасчетовможновзакладке "2 D геометрия", "База", "Читать конструкцию", "Оснастка". Причем можно проверять разные параметры постели: диагонали и габаритные размеры, места установления стоек, ряды постели, условные шпангоуты, растяжку контрольныхлинийит.д.

Контрольные вопросы

1.Что представляют собой средства технологической оснастки?

2.Назовите назначение постелей.

3.Какие бывают постели и основные их характеристики?

4.Назовите преимущества автоматизации проектирования средств технологическойоснастки.

Лабораторная работа № 6. Оптимизация технологического процесса.

Цель работы:

1.Ознакомиться с методами оптимизации при решении задач технологическогопроектирования.

2.Получить практические навыки в решении задач оптимизации

всреде Microsoft Excel.

25

Оптимизациятехнологическихпроцессовпредусматриваетнахождениенаилучшего результатарешениязадачисминимальнымизатратами всех необходимых для этого ресурсов.

Вработерассматриваетсязадачаопределенияоптимальногообъема сменно-суточного задания для корпусообрабатывающего производства приизготовлениидеталей. Длярешенияпоставленнойзадачинеобходимо из всего перечня деталей выбрать те, при изготовлении которых задействованное оборудование будет максимально загружено. Это условие можно записать в виде выражения:

k
∑Ti → max,	(6.1)

i=1

где Ti – трудоемкость изготовления деталей на i-м оборудовании (рабочем месте); k – количество рабочих мест.

Одновременно каждая единица оборудования может работать ограниченноевремя, обусловленноеилипродолжительностьюрабочегодня, или временем, отведенным для изготовления рассматриваемой партии деталей. Поэтому можно записать:

Ti ≤ Pi ,

(6.2)

где Pi – плановая загрузка рабочего места.

Величину Ti можно определить как суммарную трудоемкость выполнениясоответствующейтехнологическойоперацииприизготовлении деталей:

N
Ti = ∑t ji x j ,	(6.3)

j=1

гдеtji – трудоемкостьвыполненияi-йтехнологическойоперацииприиз- готовлении j-й детали; xj – количество j-ых деталей.

При этом действуют ограничения:

M1j ≤ xj ≤ M2j ,

(6.4)

где M1j – минимальное необходимое количество j-ых деталей, которое запланировано изготовить; M2j – общее количествоj-ыхдеталей почертежу.

26

Таким образом, для определения оптимального количества деталей сменно-суточногозадания, необходиморешитьсистемулинейныхуравнений (6.3) с учетом (6.2) и (6.4). В результате можно составить систему из 2(N + K) уравнений, которые содержат 3N + K неизвестных. Дополнительныенеизвестныепоявляютсяприпреобразованиинеравенств (6.4) и (6.2) в равенства. На практике N >> K, т. е. количество неизвестных значительно превышает количество уравнений, такую задачу можнорешатьтолькосиспользованиемоптимизационныхметодов, используя (6.1) в качестве целевой функции. Необходимо добавить условие целочисленности неизвестных xj, учитывая, что нельзя изготавливать только часть детали, которое дает возможность классифицировать задачу, какзадачуцелочисленноголинейногопрограммирования.

Для решения задачи использована программа Microsoft Excel.

Последовательность выполнения работы:

6.1. Подготовить исходные данные для решения оптимизационной задачи на основе данных, выбранных из табл. 6.1, 6.2, 6.3 в соответствии с номером варианта согласно списку академической группы.

6.1.1. Ввести справочные данные согласно табл. 6.1.

Таблица6.1. Справочныеданные

	Справочные данные	Значе-
		ние
	Скорость снятия фаски на строгальном станке	2,2
	Подготовительно-заключительное время (ПЗ) для одной детали	2,0
	Скорость зачистки кромки	1,0
	Время выполнения одного прохода при гибке листа	3,2
	ПЗ при гибке для одной детали	5,0
	Время гибки на фланцегибочном станке, вместе с ПЗ	2,0

6.1.2. Из табл. 6.2 в соответствии с номером варианта ввести технологические данные по обработке деталей.

Таблица6.2. Технологическиеданныепообработкедеталей

№	Количество	Длина обрабатываемых		Количество	Гибка
детали	по чертежу	кромок, м		проходов	фланца
		зачистка	снятие фаски	при гибке
1	2	8,2	4,0	6
2	4	12,3	8,2	5
3	6	9,4	9,4	5

27

Продолж. табл. 6.2

№	Количество	Длина обрабатываемых		Количество	Гибка
детали	по чертежу	кромок, м		проходов	фланца
		зачистка	снятие фаски	при гибке
4	5	6,3	2,3
5	3	7,2		4
6	2	8,3	3,7
7	24	2,1			+
8	16	2,2
9	8	2,7	2,7
10	10	1,8			+
11	4	7,6
12	2	4,8			+
13	2	6,3			+
14	3	8,9	4,9
15	2	12,1	8,4	6
16	2	12,6	11,6	7
17	18	3,5			+
18	6	6,2	1,2
19	5	5,4	5,4
20	5	6,5	6,5
21	7	8,5	6,5
22	4	8,2			+
23	8	3,2			+
24	16	7,2	5,3	4
25	8	7,9	5,8
26	6	8,1	7,3	4
27	14	6,3	6,3
28	32	1,1			+
29	22	1,2			+
30	18	2,2	2,2

6.1.3. Из табл. 6.3 ввести перечень деталей, которые необходимо изготовить.

6.2.В строке плановая загрузка рабочего места ввести данные по загрузке. По зачистке кромок плановая загрузка не превышает 260 н-ч, для снятия фаски – 430 н-ч, для гибки деталей и фланцев – 470 н-ч.

6.3.Установить целевую функцию. Для этого выбрать пункт меню "Сервис", "Поиск решения" и подготовить информацию для решения задачи.

28

Таблица6.3. Переченьдеталейзадания

№		Ограничения
	Перечень деталей	изгото-	изготовить
вар.		вить все	не меньше
			одной
1	1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 26, 29, 30	8, 26	15,	18
2	1, 2, 3, 4, 5, 7, 8, 10, 12, 15, 18, 21, 27, 29, 30	3, 29	7, 18
3	1, 2, 4, 5, 6, 8, 10, 11, 12, 15, 18, 20, 26, 29, 30	5, 20	10,	11
4	1, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 15, 18, 21, 23, 28, 29	8, 29	12,	21
5	3, 4, 5, 6, 7, 9, 11, 12, 14, 15, 19, 21, 26, 27, 30	4, 11	9, 12
6	1, 5, 6, 9, 10, 12, 14, 15, 17, 20, 22, 24, 25, 26, 29	9, 14	6, 26
7	1, 2, 4, 6, 8, 11, 12, 13, 15, 18, 20, 21, 23, 28, 29	12, 13	6,	8
8	5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 13, 15, 16, 18, 21, 23, 28, 29	10, 16	9, 28
9	1, 4, 5, 6, 8, 12, 13, 15, 18, 21, 22, 23, 26, 28, 29	1, 28	4,	6
10	1, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 16, 18, 21, 23	8, 13	10,	18
11	5, 6, 8, 9, 10, 12, 13, 14, 15, 18, 21, 22, 23, 28, 29	9, 15	12,	25
12	3, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 13, 15, 18, 19, 21, 23, 25, 29	19, 25	8, 18
13	1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 13, 15, 18, 21, 23, 28, 30	6, 21	4, 15
14	3, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 17, 18, 22, 24, 26, 28, 30	12, 17	8, 18
15	1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 21, 20, 23, 25, 27, 29	5, 11	9, 27
16	1, 3, 5, 6, 7, 9, 10, 13, 15, 17, 19, 20, 23, 24, 27	12, 17	3, 24
17	2, 4, 6, 7, 9, 11, 12, 14, 16, 17, 19, 21, 24, 26, 28	11, 19	12,	26
18	3, 5, 7, 8, 10, 12, 13, 14, 16, 18, 19, 21, 23, 25, 26	6, 23	3, 16
19	3, 4, 6, 7, 8, 10, 11, 13, 15, 16, 18, 21, 24, 28, 30	18, 30	4,	7
20	1, 4, 5, 7, 8, 9, 11, 12, 14, 15, 18, 22, 23, 27, 29	14, 23	22,	29

В появившемся окне (рис. 6.1), назначить ячейку, в которой выполняетсярасчетзначенияцелевойфункции. Формулавэтойячейкесодержитпрямуюиликосвеннуюссылкинаячейкиснеизвестными, диапазон которых указывается в поле "Изменяя ячейки". Также выбирается один из вариантов значения, к которому должна стремится целевая функция: максимальное, минимальное или фиксированное. В данной работе загрузка оборудования и рабочих мест должна быть максимальной.

6.4. Ввести ограничения и граничные условия задачи. Для этого используется специальное окно, которое открывается при активизации закладки "Добавить" (рис. 6.2).

29

Рис. 6.1. Окноподготовкиданных

Рис. 6.2. Вводограничений

В этом окне в поле "Ссылка на ячейку" указывается ячейка или диапазон ячеек, в которых содержатся переменные величины. В поле "Ограничение" задается ячейка или диапазон ячеек, содержащих граничные значения для соответствующих переменных величин.

6.5. Задать параметры оптимизации. Активизировать кнопку "Параметры" окна "Поиск решения" (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Параметрыоптимизации

30

Вэтом окне необходимо включить закладку "Линейная модель"

иустановитьлинейнуюоценкуприоптимизации. Другиепараметрыможно оставить неизменными.

6.6. Выполнитьоптимизацию, активизировавкнопку"Выполнить". При этом запускается процесс оптимизации, позволяющий получить решениедлязаданноймодели. Принахожденииоптимальногорешения

вячейки, которые были обозначены как независимые переменные, заносятся рассчитанные значения количества деталей. Полученный результат необходимо сохранить для дальнейшего анализа.

6.7. Выполнитьанализполученныхрезультатов, гденеобходимоуказатьвыполнениезаданныхограничений, степеньзагрузкирабочихмест, обосноватьихнедостаточнуюзагрузку. Длявыполненияанализаможно воспользоваться отчетом поиска решения, который сохраняется в виде отдельного листа рабочей книги после окончания расчета.

Контрольные вопросы

1.Чтопредставляетсобойоптимизациятехнологическогопроцесса?

2.Какие параметры оптимизации предназначены для решения задачи определения оптимального объема сменно-суточного задания для корпусообрабатывающего производства?

3.Назовите ограничения и граничные условия задания.

4.Как происходит подготовка данных для решения поставленной задачи?

5.Что представляет собой целевая функция?

Лабораторная работа № 7. Применение экспертных систем для проектированиятехнологическихпроцессов.

Цель работы:

1.Ознакомиться с методами экспертной оценки.

2.Научиться решать задачи, связанные с принятием технологическихрешений.

3.Получить практические навыки по автоматизации экспертной оценки.

Припроектированииконструкций, технологическихпроцессоввсегда имеет место процедура принятия решения, в рамках которой проводится определенный выбор. Это предполагает наличие разных вариантов (альтернатив), которым отдается преимущество. В условиях неопределенности выбор решений является довольно сложной задачей,

31