ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ И СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧНОСТИ КОНСТРУКЦИИ ИЗДЕЛИЯ 9
1.1. Существующие методы обеспечения технологичности конструкции
изделия 9
1.1.1. Понятие технологичности конструкции изделия 9
1.1.2. Основные задачи анализа технологичности конструкции изделия.... 10
1.1.3. Проблемы обеспечения технологичности конструкции изделия 11
1.2. Способы формализации объектов производственной среды 12
1.2.1. Конструктивно - технологические модели представления изделия ... 12
1.2.2. Существующие подходы к автоматизации обеспечения
технологичности конструкции изделия 14
1.3. Критерии оценки технологичности конструкции изделия 21
1.3.1. Критерии ТКИ 21
1.3.2. Сравнительный анализ конструкторского проектирования 22
1.3.3. Основные критерии качества 23
1.3.4. Количественная и качественная оценка технологичности 24
1.4. Выводы по главе 26
2. АНАЛИЗ ОБЪЕКТОВ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СРЕДЫ ДЛЯ
ФОРМИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ 27
2.1. Основные задачи предприятия 27
2.2. Взаимодействие с системой Siemens PLM Teamcenter 28
2.3. Анализ критериев технологичности на основе методов экспертных
оценок 32
2.3.1. Метод полного попарного сопоставления 32
2.3.2. Отбор факторов при планировании компьютерного эксперимента ... 35
2.3.3. Графическая интерпретация случайных величин и построение
гистограмм 38
2.3.4. Выводы по главе 40
3. АНАЛИЗ НА ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ КОНСТРУКТОРСКОЙ
ДОКУМЕНТАЦИИ НА ОСНОВЕ ИНТЕГРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ С SIEMENS PLM TEAMCENTER 42
3.1. Интеграция информационной системы 42
3.1.1. Принцип работы SIEMENS PLM TEAMCENTER 42
3.1.2. Интеграция SIEMENS PLM TEAMCENTER и системы NX 44
3.1.3. Интеграция информационной системы с Teamcenter и NX 46
3.2. Согласование извещений и КД 47
3.3. Анализ на технологичность конструкторского изделия 48
3.3.1. Перспективность изделия и объемы его выпуска 49
3.3.2. Тип производства 49
3.3.3. Параметры анализа на технологичность 51
3.4. Принцип работы информационной системы 59
3.4.1. Механизмы информационной системы 60
3.4.2. Взаимодействие технологов и конструкторов с помощью
информационной системы 75
3.5. Вывод по главе 80
4. РАСЧЁТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ
КОМПЛЕКСА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 81
4.1. Пример расчета экономической эффективности на основе расчёта
расстояния от линии гибки до угла выступа 81
4.2. Расчет экономической эффективности внедрения комплекса
программного обеспечения 82
4.3. Выводы по главе 84
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 84
Актуальность темы. Современные условия производства в машиностроении характеризуются высоким уровнем конкуренции, повышением требований к качеству изделий и сокращению цикла производства. Одновременно повышается сложность изделий, в частности, усложняется конструктивная форма проектируемых изделий с целью снижения материалоёмкости и массы конструкции изделия. Для обеспечения требуемых потребительских свойств необходимо минимизировать затраты на технологическую подготовку производства (ТПП) продукции [1].
Разработка нового изделия - сложная конструкторская задача, связанная не только с достижением требуемого технического уровня, но и с приданием его конструкции таких свойств, которые обеспечивают максимально возможное снижение затрат труда, материалов и энергии на его разработку, изготовление, техническое обслуживание и ремонт. Технический уровень изделия оценивается по таким показателям, как качество и технологичность.
В современных условиях конкурентной борьбы качество продукта является конечной целью любого производителя и определяет ценность продукта в глазах потребителя при эксплуатации. Способность обеспечивать конкурентоспособность выпускаемой продукции определяется действующей на предприятии системой организации производства и управления качеством.
Качество - это совокупность характеристик объекта, относящихся к его способности удовлетворить установленные и предполагаемые потребности.
Машиностроительное изделие, как и любой продукт, предназначенный для удовлетворения определенных потребностей, обладает свойствами, образующими его качество. Совокупность свойств изделия, определяющих приспособленность его конструкции к достижению оптимальных затрат ресурсов при производстве и эксплуатации для заданных показателей качества, представляет собой технологичность конструкции изделия (ТКИ).
Обеспечение ТКИ - функция подготовки производства, предусматривающая взаимосвязь решения конструкторских и технологических задач, направленных на повышение производительности труда, достижения оптимальных трудовых и материальных затрат и сокращение времени на производство, в том числе монтаж, техническое обслуживание и ремонт изделия [2].
Основная задача обеспечения технологичности заключается в достижении оптимальных трудовых, материальных и энергетических затрат на проектирование, подготовку производства, изготовление, монтаж вне предприятия изготовителя, технологическое и техническое обслуживание и ремонт при обеспечении всех заданных показателей качества изделия, принятых условиях проведения работ.
Конструкция изделия может быть признана технологичной, если она обеспечивает простое и экономичное изготовление и эксплуатацию этого изделия.
Для получения оценки технологичности необходимо выполнить ряд тестов изделия. Разработано множество методик, подходов, алгоритмов проведения анализа на различных предприятиях. На значительной части из них данный анализ выполняется вручную, что приводит к потере временных и трудовых затрат. Необходимо автоматизировать данный подход, что облегчит и ускорит работу по проведению анализа на технологичность.
Решение проблемы определения технологичности изделия связано сбыла выбрана тема диссертации «Разработка информационной системы автоматизированного анализа на технологичность конструкторской документации».
Цель работы. Повышение качества конструкторских проектных решений на предприятии ПАО «КАМАЗ» на основе проведения комплексной оценки технологичности конструкторской документации.
Задачи исследования:
• Исследовать процесс управления технологичностью и возникающие при этом конфликты профессиональных интересов.
конструкторского проектного решения.
• Разработать математическую модель комплексной оценки технологичности изделий на этапе конструкторского проектирования, учитывающую наиболее значимые элементы технологичности, и оценить ее адекватность.
• Выполнить модернизацию процесса конструкторской подготовки производства.
Практическая ценность. Внедрение в практику результатов работы позволит:
• на основе анализа результатов выдавать заключение по технологичности изделия на этапе проектирования;
• минимизировать ручные расчеты и анализ технологичности изделия технологом;
• повысить скорость обработки извещений.
Научная новизна. Анализ конструкторского изделия на технологичность с помощью разрабатываемой интеллектуальной системы включает в себя:
• Алгоритм анализа 3D модели изделия на основе изученных и разработанных методик анализа на технологичность;
• Алгоритм моментального формирования системой предварительного заключения об изделии и его хранение в информационной системе.
Методы и объекты исследования. В работе использовано сочетание теоретических и экспериментальных методов исследования.
1. Эксперимент:
a. При тестовых выполнениях операций по определению технологичности программы;
b. При получении данных с 3D моделей и работа с ними в информационной системе;
c. Поведение информационной системы при изменении геометрии 3D моделей;
2. Моделирование:
a. При создании взаимосвязи информационной системы, программы САПР и базы данных;
b. при разработке функционала, работающего с 3D моделями;
3. Логика:
a. При определении сложности детали: чем больше количество граней и чем выше степень её кривизны, тем деталь технологически сложнее.
b. При разработке взаимосвязи: чем проще взаимосвязь между
информационной системой, САПР и базой данных, тем быстрее выполнения операций;
4. Анализ:
a. Сбор результатов определения технологичности исходя из различной геометрии 3D модели;
b. Сбор ранее разработанных алгоритмом и логик определения технологичности изделия;
c. Сравнение:
d. Выявление оптимального результата при сравнении разработанных ранее алгоритмов;
e. Сравнение результатов технологичности деталей с различной геометрией.
Объект исследования: CAD-система NX, PLM-система Teamcenter.
Предмет исследования: процесс анализа на технологичность конструкторского изделия на стадии проектирования.
В ходе данной работы был исследован процесс управления технологичностью и возникающие при этом конфликты профессиональных интересов.
Так же была разработана математическая модель комплексной оценки технологичности изделий на этапе конструкторского проектирования, учитывающую наиболее значимые элементы технологичности и выполнена модернизация процесса конструкторской подготовки производства.
На основе проведенных работ были разработаны алгоритмы анализа изделия и взаимодействия конструкторов и технологов.
При использовании разрабатываемой системы прогнозируется снижение трудозатрат в 8 раз за счёт автоматизированного анализа на технологичность конструкторской документации. Данная система позволит ускорить взаимодействие между конструкторами и технологами за счёт мгновенной выдачи отчета об изделии.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
