Массовый тип производства САПР

Содержание

1. Массовый тип производства……………………………………………..….2
2. Применение САПР в конструкторской подготовке производства.……....6
3. Список использованных источников……………………………...……….13
4. Задача………………………………………………………………………...14

1. Массовый тип производства.

Под типом производства понимается совокупность признаков, определяющих организационно-технологическую характеристику производственного процесса, осуществляемого  как на одном рабочем месте, так  и на совокупности их в масштабе участка, цеха, завода. Тип производства во многом предопределяет формы и  методы организации производственного  процесса.

В основу классификации типов  производственных процессов положены следующие факторы: номенклатура продукции, объем выпуска; степень постоянства  номенклатуры (т.е. характер повторяемости  выпуска) и характер загрузки рабочих  мест. По этим четырем характеристикам  различают три типа производственных процессов: единичные, серийные и массовые. В моей работе мы рассмотрим массовый тип производства.

Массовое производство — представляет собой форму организации производства, характеризующуюся постоянным выпуском строго ограниченной номенклатуры изделий, однородных по назначению, конструкции, технологическому типу, изготовляемых одновременно и параллельно.

Массовыми производственными процессами называют такие, в которых непрерывно, в значительном количестве изготовляется весьма ограниченная номенклатура (изделий) деталей. При этом на каждом рабочем месте постоянно выполняется только одна деталеоперация. Условием массовости производственного процесса является полнота загрузки оборудования и рабочих мест заданием по выпуску изделия только одного наименования. На одном и том же предприятии могут встречаться разнообразные типы производственных процессов. Это объясняется невысоким уровнем специализации.

Отдельные единицы выпускаемой  продукции не отличаются друг от друга (могут быть только незначительные отличия в характеристиках и  комплектации). 
          Время прохождения единицы продукции через систему относительно мало: оно измеряется в минутах или часах. Число наименований изделий в месячной и годовой программах совпадают.

Для изделий характерна высокая стандартизация и унификация их узлов и деталей. Массовое производство характеризуется высокой степенью комплексной механизации и автоматизации технологических процессов. Массовый тип производства типичен для автомобильных заводов, заводов сельскохозяйственных машин, предприятий обувной промышленности и др.

Значительные объемы выпуска позволяют  использовать высокопроизводительное оборудование (автоматы, агрегатные станки, автоматические линии). Вместо универсальной  оснастки используется специальная. Дифференцированный технологический процесс позволяет  узко специализировать рабочие места  посредством закрепления за каждым из них ограниченного числа деталеопераций.

Тщательная разработка технологического процесса, применение специальных станков  и оснастки позволяют использовать труд узкоспециализированных рабочих-операторов. Вместе с тем широко используется труд высококвалифицированных рабочих-наладчиков.

Различают тип производственного  процесса и тип предприятия. По характеру  выпуска продукции, ее сложности, объему выпуска предприятия также разделяют  на три типа. В основу классификации  предприятий (объединений) по типам  производства кладутся два важнейших  фактора: характер выпуска продукции (непрерывно, ритмично, партиями, эпизодически) и преобладающая роль тех или  иных типов производственных процессов.

Соответственно этим факторам различают: предприятия массового  производства, которые непрерывно выпускают  всю номенклатуру изделий или  основную часть ее; в них преобладают  массовые производственные процессы; предприятия серийного производства которые выпускают периодически чередующуюся номенклатуру продукции (партиями), при этом преобладают  серийные производственные процессы. Выделение в этой группе крупносерийных, серийных и мелкосерийных предприятий в какой-то мере условно и не изменяет качественной характеристики типа организации – чередования выпуска продукции повторяющимися партиями; предприятия единичного производства выпускают весьма широкую номенклатуру продукции, не имеющей ритмичной повторяемости; здесь преобладают единичные производственные процессы.

Тип производства оказывает  решающее влияние на особенности  его организации, управления и экономические  показатели (табл. 1). Организационно-технические особенности типов производства влияют на экономические показатели предприятия, на эффективность его деятельности

Таблица 1.

С повышением технической  вооруженности труда и ростом объема выпуска продукции при  переходе от единичного к серийному  и массовому типам производства уменьшается доля живого труда и возрастают расходы, связанные с содержанием и эксплуатацией оборудования. Это ведет к снижению себестоимости продукции и изменению ее структуры. Такое различие себестоимости изделия в различных типах организации производства определяется сложным взаимодействием разнообразных факторов: концентрацией производства одинаковых деталей (изделий), повышением технологичности конструкций и внедрением прогрессивных типовых технологических процессов, применением производительного оборудования, внедрением совершенных форм организации производственных процессов – непрерывно-поточных механизированных и автоматических поточных линий, лучшей организацией труда и управления производством.

Эти процессы на предприятиях осуществляются непрерывно, что создает  предпосылки для перехода от единичного к серийному и массовому типам  производства.

2. Применение САПР в конструкторской подготовке производства

Система автоматизированного  проектирования — автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования^[1], представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР.

Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время полностью  себя оправдывают и являются во многих вариантах единственно возможными способами при конструировании  новейших видов изделий (к примеру, интегральных микросхем).

Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский  синтез устройства с выпуском нужной конструкторской документации (КД).

В отличии от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. п., автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, существенно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на базе серьезного математического анализа, существенно повысить качество конструкторской документации, повысить производительность труда проектировщиков, понизить трудоемкость, значительно уменьшить сроки конструкторской и технологической подготовки производства в цикле СОНТ, эффективнее употреблять технологическое оборудование с ЧПУ.

Принципиальным результатом внедрения САПР являются и социологические причины: повышение престижности и культуры труда при замене неавтоматизированных способов автоматизированными; повышение квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых рутинными операциями.

Наибольшую эффективность от внедрения  САПР можно получить при автоматизации  всего процесса проектирования - от постановки задачки, выбора предпочтительных вариантов построения изделия до технологической подготовки его  производства и выпуска.

САПР представляет собой организационную техно-систему, состоящую из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектировщиками и подразделениями проектной организации. Проектировщик (конструктор, технолог) входит в состав хоть какой САПР и является её пользователем, так как без человека автоматизированная система не может работать. Объектом автоматизации в САПР являются действия проектировщиков, разрабатывающих изделия либо технологические процессы. САПР нельзя сделать вне конкретного производства, на котором она будет использована. 
      Комплекс средств автоматизации включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое обеспечение.

Математическое обеспечение составляют математические способы, модели и методы, нужные для воплощения автоматизированного  проектирования.

Лингвистическое обеспечение - совокупность особых языковых средств проектирования, предназначенных для общения  человека с техническими и программными компонентами САПР. Практика использования  ЭВМ в проектировании привела  к созданию наряду с универсальными алгоритмическими языками программирования (АЛГОЛ, ФОРТРАН и др.) Проблемно-нацеленных алгоритмических языков, специализированных для проектных задач. К примеру, для автоматизации вычерчивания изображений служат графические языки ГП-ЕС, ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФ и др.

Решающими условиями способности  и целесообразности сотворения САПР являются: а) единство принципов построения объектов проектирования; б) высокий  уровень типизации и стандартизации частей, из которых компонуют объекты  проектирования; в) высокий уровень  унификации действий проектирования; г) большой размер проектных работ  при личных требованиях к объектам проектирования.

В общем случае процесс  проектирования включает три этапа: составление эскизного, технического и рабочего проектов. Наиболее творческой является стадия эскизного проектирования, требующего применения интерактивных средств графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

Техническое проектирование предусматривает исполнение конкретного  замысла в заданном масштабе, а также осуществление необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

На стадии рабочего проектирования создаются рабочие чертежи и  техническая документация. Деталировка, определение и нанесение размеров, составление спецификаций полностью формализуются и могут выполняться на ЭВМ с использованием средств машинной графики.

При автоматизации проектирования наиболее важной является формализация как самого процесса, так и его объекта. Она позволяет представить процесс проектирования в виде цепочки (набора) последовательно (параллельно-последовательно) выполняемых процедур, при которых информация преобразуется, а исходные варианты приближаются к заданным проектным задачам. При этом если проекты могут быть сформулированы в виде информационных массивов для ЭВМ, а операторы проектирования (определенные процедуры, формулы, комплексы программ, стандарты, методики, модели и т. п.) представлены в виде пакета

машинных программ, то такой процесс называют автоматической разработкой (генерацией) проекта. Если разработке на ЭВМ подлежат лишь некоторые подкомплексы на отдельных стадиях, то такой процесс проектирования называется автоматизированным. В том случае, когда оператор проектирования применим для ряда систем или подкомплексов, выполняется типовое проектирование. Нахождение (разработка) таких операторов является одной из важнейших задач построения любой системы проектирования.

Укрупненный алгоритм автоматизированного проектирования изделия    

При автоматизированном проектировании сложных систем и объектов применяется системно-иерархический подход, когда сам процесс и объект расчленяются на уровни. На верхнем уровне отражаются только самые общие черты и особенности проектируемого объекта. На каждом последующем уровне разработки степень детализации возрастает.

В соответствии с этапностью создания новой техники в комплексной

(интегрированной) САПР  выделяются следующие автоматизированные  системы:

- управления процессами проектирования (АСУПП);

- проектирования (ДСП);

- конструирования (АСК);

- технологической подготовки производства (АСТПП);

- управления технологическими процессами изготовления опытных образцов (АСУТП);

- комплексных испытаний и обработки изделий (АСКИО).

Каждая из функциональных составляющих базируется на едином комплексе  средств автоматизации проектирования, включающих обеспечивающие системы типа автоматизированных банков данных (АБД), а также вычислительную систему, систему информационного обмена, графическую систему и систему разработки машинных программ.

Исходя из особенностей графических  работ из состава комплексной  САПР выделяют в виде самостоятельной графическую подсистему, или подсистему автоматизированного черчения (ПАЧ), обслуживающую все функциональные системы. Оперативные средства выполнения графических работ входят в состав комплекса технических средств каждой функциональной системы, имеющей терминал.

Основу автоматизации  стадии конструкторской подготовки производства составляют две функциональные части комплексной САПР: автоматизированная система проектирования (АСП) и автоматизированная система конструирования (АСК).

Автоматизированная система  проектирования используется как инструментальная подсистема САПР. Она создает программы автоматизированного проектирования, и от ее эффективности в значительной мере зависит эффективность действия комплексной САПР. Эта система выполняет несколько видов проектных процедур на стадиях разработки технического задания, технических предложений, эскизного и технического проектирования: анализ исходных данных, формирование технических характеристик, определение эффективности изделия на стадии проработки изделия, когда перед проектировщиком стоит проблема выбора прототипа будущей новинки на основе упрощенной математической модели.

Результатом функционирования АСП является структурная схема изделия с данными расчета проектных параметров.

Автоматизированная система  конструирования используется на этапах технического и рабочего проектирования для проведения уточненных расчетов по всему изделию и отдельным его элементам, а также изготовления конструкторской документации.

Для САПР любого уровня сложности  основным структурным элементом  является функциональная подсистема. Подсистемы обладают значительной функциональной автономностью и реализуют определенный этап (фрагмент) процесса проектирования. Однако САПР и их подсистемы взаимоувязаны с различными компонентами интегрированных систем управления предприятием или объединением (рис. 1).

1 - управляющие программы  для станков с ЧПУ; 2 - информация  для планирования и анализа производства; 3 - нормативно-справочная информация; 4 – информация обмена данными внутри САПР ТПП; 5 - техническая документация.

Организационно САПР различного назначения создаются в отделах  главных конструкторов, главных технологов и т. п. и взаимодействуют с различными подразделениями и службами предприятия.

В наше время самыми актуальными  стали вопросы, связанные с интеграцией разнообразных возможностей, позволяющей вести речь об автоматизации не отдельных элементов, а всего процесса проектирования, конструирования и производства. Бурный рост функциональности САПР с одновременным усложнением ряда функций, привело к тому, что на первом плане оказались проблемы пользовательского интерфейса.

Чрезвычайно актуальными  являются методы отката назад, позволяющие  восстановить корректный проект, несмотря на допущенные ошибки, происходящие из-за собственных неадекватных действий и из-за некорректных проектных данных.

В последнее время акцент снова сдвигается в сторону более  автоматизированных систем САПР. В  частности, с повышением мощности и  эффективности отдельных фаз  проектирования с использованием методов, как генетические алгоритмы, нейронные  сети и системы баз данных.

Среди достижений последнего 10-летия следует отметить более  отчетливое расслоение классов систем. Стало понятно, что поскольку  в промышленности имеются большие  предприятия, средние, и вообще мелкие, то и автоматизация для них  должна быть разной. Сейчас на рынке CAD/CAM/CAE систем имеется большая гамма систем, различающихся по стоимости, по функциональности и по степени охвата проектно-технологической и производственной сферы предприятия.

Список  источников:

1. Сорокин А.П. Инновационное управление производством: Курс лекций. - Мн.: Академия управления при Президенте Республики Беларусь, 2008.
2. Проектирование промышленных объектов // САПР и графика. - 2007. - №6-с. 34-38.
3. http://orgpromen.ru/potochnoe-proizvodstvo/
4. http://thepropertyconnectors.com/predpr/
5. http://refrefer.ru/18/dok.php?id=0006
6. http://www.aup.ru/books/m83/6_789.htm
7. http://www.sapr.ru/article.aspx?id=8194&iid=329