Разработка микропроцессорного устройства управления

Первый из этих признаков служит для определения  межцеховых связей и обеспечения однонаправленности межцеховых маршрутов движения деталей. Этот признак предопределяет также общий характер механической обработки и ориентирует проектантов на выбор типа оборудования. По этому признаку всю исследуемую совокупность обрабатываемых на предприятии (цехе) деталей подразделяют на классы деталей Д изготавливаемых, например, из поковки и штамповки, стального и чугунного литья, катаного круглого и полосового материала.

Второй признак, с одной стороны, уточняет межцеховой маршрут движения деталей, с другой – определяет размер и мощность оборудования для обработки. По второму признаку классы деталей подразделяют на подклассы Д , например, крупных, средних или мелких деталей с указанием основных размерных интервалов.

По третьему признаку определяют ведущие по сложности и трудоемкости операции внутри участкового маршрута, необходимые для изготовления деталей, и при этом опускают второстепенные или доделочные операции. С другой стороны, здесь ведущие операции как бы определяют технологические комплексы операций, которые при определенных организационно-плановых условиях могли бы выполняться соответствующими станочными модулями.

На этой ступени  деления в подклассах выделяются группы Д деталей, например, с преобладающими видами револьверной обработки (Р), револьверной – горизонтально-фрезерной (Р-Фг), токарно-револьверно-вертикально-фрезерной (Т-Р-Фв).

Четвертый признак  устанавливают по сходству конструктивной характеристики типа деталей. Этот признак  позволяет обосновать выбор ОТМ и состав оборудования для изготовления деталей, группирование по этому признаку способствует сокращению времени переналадок оборудования.

Правильная  классификация деталей по конструктивно-технологическим  признакам очень важна, во-первых, для разбивки всей номенклатуры деталей на минимально необходимое число действительно конструктивно однородных групп; во-вторых, для облегчения правильного отбора и закрепления деталей за участком и формирования профиля его по детальной и целевой специализации.

По этому  признаку в группах выделяются типогруппы деталей Д , например, корпусные детали, стойки, кронштейны, рукоятки, валы, втулки, фланцы, шестерни, винты.

Для сокращения трудоемкости работ по классификации  деталей целесообразно использовать конструкторско-технологические классификаторы деталей, разработанные отраслевыми проектно-технологическими институтами.

Поскольку классификация  всей совокупности деталей в условиях широкой номенклатуры и сложного состава изделий связана с  определенными трудностями, в проектной практике можно использовать метод типической выборки. Всю исследуемую совокупность изделий, включенных в программу, предварительно разбивают на типовые группы.

Внутри группы отбирают определенное число деталей  в случайном порядке, например, методом  повторной или бесповторной выборки. Объем выборки деталей в каждой группе изделий определяют на основе известной статистической формулы, преобразованной применительно к условиям производственной классификации:

 

                                           (2.1)

 

где m – объем выборки, шт.; М - генеральная совокупность, или общее число деталей в данной группе изделий, шт.; – возможная допустимая ошибка выборки, долей единицы; в рассматриваемом случае = 0,05, поскольку возможная ошибка выборки ±5% вполне удовлетворяет практике технико-экономических расчетов с малым риском (вероятность Р = 0,95).

Полную выборочную совокупность, закладываемую в основу классификации деталей Д, определяют отбором и суммированием объемов частных выборок по всем i (i = 1, 2, 3, ..., q) группам изделий, т. е.

                                                 

.                                                       (2.2)

Метод типической выборки, помимо резкого сокращения объема классификационных работ, обеспечивает правильное формирование структуры, необходимые пропорции размеров цехов и участков, а на стадии инженерного проектирования - значительное уменьшение объема расчетов по определению потребного состава оборудования.

Анализ организационно-плановых признаков группирования деталей. К организационным характеристикам процесса изготовления деталей относятся трудоемкость их производства и объем выпуска. Эти факторы в основном и определяют степень стабильности производственных условий на рабочих местах и характер повторения запуска деталей в производство. Концентрация на участке деталей, имеющих примерно одинаковые трудоемкости и объемы выпуска, способствует уменьшению разнообразия ритмов их изготовления, что обеспечивает повышение ритмичности производства и улучшение экономических показателей работы участков и цехов.

Для группирования  деталей по их трудоемкости и объемам  выпуска необходимо использовать показатель относительной трудоемкости К .

Показатель К определяет расчетное суммарное количество единиц обезличенного оборудования, необходимого для обработки одной детали при заданных объемах выпуска, технологии и режиме сменности работы.

Показатель К рассчитывают по каждой детали, попавшей в выборку при классификации их заданной совокупности, и для каждой типогруппы деталей последней ступени классификации.

 

                                           (2.3)

 

где - суммарная относительная трудоемкость деталей m-й типогруппы выборочной совокупности деталей; t - число наименований деталей в m-й группе.

По существу, является пятым признаком классификации деталей (Р5), учитывающим организационно-плановые характеристики каждой типогруппы деталей в целом.

Так как показатели относительной трудоемкости деталей  каждой m-й типогруппы рассчитаны исходя из выборочной совокупности деталей, эти показатели необходимо рассчитать для всей генеральной совокупности деталей, подлежащих механообработке в соответствии с годовой программой машиностроительного предприятия.

Суммарная относительная  трудоемкость деталей m-й типогруппы генеральной совокупности деталей, подлежащих механообработке, определяется с учетом поправочного коэффициента К :

 

                                (2.4)

 

где К – соотношение количества станков S , необходимых для механообработки всей совокупности деталей, и количества станков , необходимых для механообработки выборочной совокупности деталей.

Количество станков, необходимых  для механообработки выборочной совокупности деталей, подсчитывают как  сумму относительной трудоемкости деталей всех типогрупп:

 

                                                      

                                                (2.5)

 

где М – общее количество типогрупп деталей, образовавшихся при классификации деталей (m = 1, 2, ..., М).

Для формирования участков необходимо выявить возможности  внедрения в производство поточных методов гибкого производства и их конкретных разновидностей в соответствующих условиях производства. Предварительный выбор типа поточной линии можно сделать по показателю средней относительной трудоемкости операции i-й детали К :

 

                                                   (2.6)

 

где К – количество операций в технологическом процессе изготовления м-й детали.

Показатель К определяет среднее количество рабочих мест для выполнения одной операции обработки данной детали. Одновременно он характеризует среднюю загрузку станков при создании однономенклатурной поточной линии.

С учетом показателя К выбирается тот или иной тип поточной линии. На основе обобщения практических материалов установлено, что при К > 0,75 возможна организация однономенклатурных линий, при 0,2 < К < 0,75 – многономенклатурных предметно-поточных линий и при 0,02 < К < 0,2 – групповых поточных линий. За каждой поточной линией должно быть закреплено такое количество наименований деталей, чтобы выполнялось условие

 

 

При показателях К < 0,02 организуется непоточное однонаправленное по типовому технологическому маршруту изготовление деталей, т. е. принимается маршрутная форма организации производства.

Для выбора той  или иной формы организации производства необязательно рассчитывать К для каждой детали типогруппы, достаточно воспользоваться средним значением К для всех деталей типогруппы:

 

                                       (2.7)

где К – среднее число операций в технологическом процессе обработки деталей м-й группы;

      f - число наименований деталей в m-й группе.

Для облегчения закрепления деталей той или  иной группы за конкретным участком с  определенной формой организации производства достаточно материалы классификации  генеральной совокупности деталей представить в матричной форме с использованием специальных приемов ее построения, облегчающих поиск базовых типогрупп.

3 Формирование  производственных участков

Выделить сходные  группы деталей для формирования участков можно с помощью потенциальной функции (один из методов теории распознавания образов), которую профессор В.А. Петров успешно использовал для более сложного случая формирования поточно-групповых и гибких производственных участков.

Так, если ввести следующие  понятия и обозначения: К – мера близости между двумя группами деталей (хi, хj ); R – мера расстояния между хi и хj группами деталей по ряду признаков Р = 1, 2,..., k, то для определения меры близости можно использовать потенциальную функцию вида:

 

                                      (3.1)

 

где – коэффициент пропорциональности.

 

Функция R имеет вид

 

              (3.2)

 

где (Х - Х ) – вычисленная определенным образом разность, характеризующая близость (или расстояние) между X и X группами деталей по r-му признаку.

В данном случае значения X и X по совокупности Р – k признаков выражаются числовыми кодами, имеющими одинаковую структуру (разрядность) и строгую направленность (по возрастанию либо по убыванию доли признака).

При формировании подетально-специализированных цехов, участков и групповых поточных линий из множества образованных групп деталей выбирают (фиксируют) наиболее сложную по признакам Р3 и Р4 группу X . Путем последовательного сравнения с базовой группой по этим признакам вычисляются значения R по каждой группе принятого для синтеза подмножества. Затем полученные значения ранжируют в порядке их уменьшения. В формируемый первый участок из отранжированного подмножества групп деталей войдут d групп согласно условию

 

 

 

где С – средняя константа равновеликости участков;

d – число групп деталей, закрепляемое за y-м участком;

                   Д – число деталей в генеральной совокупности;

У – количество организуемых участков;

М – число групп деталей в генеральной совокупности.

Отбор деталей  для формируемого участка завершается при условии

min К = 0,75.

На базе материалов по конструкторско-технологической  классификации деталей (таблица 3.1) и методов определения близости между группами деталей можно сформировать производственные участки с такой формой организации производственного процесса, при которой за каждым предметно-специализированным участком (ПСУ) закрепляется годовой комплект деталей, изготавливаемый по одному типовому технологическому маршруту.

 

Таблица 3.1 – Фрагмент матрицы анализа состава деталей

Конструктивно-технологические  признаки

Заданная совокупность деталей – 1872 наименования

Всего деталей

1 . Вид заготовки  и материал – Р1

1 . Пруток стальной

5. Отливки чугунные

K

2. Габариты детали  или масса

1.1 d < 50 мм

1.2 d 51-100 мм

1.3 d 100-200 мм

5.1 До 5 кг

5.2 5-30 кг

5.3 30-150 кг

3. Основной операционный  маршрут обработки

р-ф-Шк

Т-Ф

Т

Р-Ф-Зф

Т

РЗд-С

Т

Т-Ф-С

Ф-Шл

Ст-Т-Д

Ст-Фв-С

Т-Зд

Фг-Рв-Шв

Ст-Т-Шп

4. Конструктивный  тип детали - Р4

Номер типа

Форма

01

Вилки

241,25

611,74

420,96

140,67

170,79

2648,2

02

Втулки сложные

431,85

962,5

672,8

714,35

37216,9

03

Шестерни

142,48

462,75

211,59

12310,2

14

Шасси

233.35

477.15

285,54

12419,6