ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Автоматизация проектирования технологических процессов из "Основы теории и проектирования САПР " Важный аспект проектирования вычислительной аппаратуры — технологическая подготовкая производства БИС, печатных плат, субблоков и блоков аппаратуры, т. е. разработка наиболее экономичного для данных производственных условий варианта перехода от описания конструкции в виде ММ к готовому изделию. Вопросам создания подсистем автоматизации технологической подготовки производства уделяется большое внимание, при этом проявляется тенденция к интегрированию в рамках одной системы наиболее эффективных средств автоматизации конструкторского и технологического проектирования. В этом отношении наиболее развиты подсистемы конструкторско-технологического проектирования БИС. [c.204] Основные понятия и определения. Технологическая подготовка производства — это разработка наиболее экономичного процесса изготовления изделия, полностью отвечающего техническим требованиям. Исходные данные для технологической подготовки производства конструкторская документация на проектируемое изделие, нормативно-техническая информация (справочники, каталоги и т. п.), данные о технологическом оборудовании. В процессе технологической подготовки производства решаются задачи обеспечения технологичности конструкции изделия проектирования оптимальных технологических процессов изготовления изделия и специальной технологической оснастки (фотошаблонов БИС и печатных плат, штампов, форм для отливок, приспособлений для сверления отверстий в печатных платах и т. п,) подготовки программ для программно-управляемого технологического оборудования, роботов-манипуляторов, станков с числовым программным управлением (технологических автоматов). Технологическая документация (маршрутные и операционные технологические карты, эскизы технологических процессов, программы для технологических автоматов и т. п.), формируемая в процессе технологической подготовки производства, используется в качестве исходной информации в автоматизированных системах управления технологическими процессами (АСУТП) и производством (АСУП) при изготовлении изделия. [c.205] Современное производство вычислительной аппаратуры ориентировано на широкое применение программно-управляемого технологического оборудования, роботов-манипуляторов и станков с числовым программным управлением (ЧПУ), позволяющих быстро перестраивать технологический процесс на изготовление новых изделий. Вычислительная аппаратура характеризуется многономенк-латурностью, частой сменой видов изделий, их возрастающей сложностью с одновременным уменьшением времени на подготовку и освоение производства. [c.205] Требование мобильности и производительности удовлетворяется при создании гибких автоматизированных производств (ГАП), при рациональном сочетании оборудования, организации транспортных систем и управления технологическим процессом. Микропроцессорные устройства с ЧПУ способствуют повышению надежности технологических автоматов и развитию ГАП. Гибкое автоматизированное производство —это производственная единица, функционирующая на основе безлюдной технологии, в которой работа всех производственных компонентов (технологического оборудования, складских помещений, транспортных систем, участков комплектования и др.) координируется системой управления, обеспечивающей быструю перестройку технологии изготовления при смене объекта производства. По организационной структуре ГАП разделяются на уровни гибких производственных модулей, автоматизированных линий, автоматизированных участков, автоматизированных цехов, автоматизированных заводов. [c.205] Гибкий производственный модуль — главный элемент ГАП, представляющий собой производственную систему, состоящую из единицы технологического оборудования, оснащенного автоматическим устройством программного управления и средствами автоматизации технологического процесса. Робототехнический комплекс является частным случаем гибкого производственного модуля при возможности его встраивания в систему более высокого уровня. В состав Г АП входят следующие структуры технологическая, функциональная, информационная, техническая, энергетическая и др. В первую очередь ГАП— технологическая система, определяющая содержание и характер работ по технологической подготовке гибкого автоматизированного производства. [c.206] Комплекс задач технологической подготовки производства в условиях ГАП можно решить путем создания автоматизированных систем технологической подготовки производства (АСТПП). Большинство задач, решаемых в процессе технологической подготовки производства, относится к задачам синтеза. Это приводит к большим трудностям при выработке обоснованных критериев оптимальности, моделей, методов и алгоритмов решения этих задач. Созданию и развитию АСТПП способствует Единая система технологической подготовки производства (ЕСТПП), представляющая установленную Государственными стандартами систему организации и управления технологической подготовкой производства, предусматривающую широкое внедрение прогрессивных типовых технологических процессов, стандартной технологической оснастки и оборудования, средств механизации и автоматизации производственных процессов и проектных работ. Работы по автоматизированному решению задач технологической подготовки производства ведутся сравнительно недавно, поэтому четвертая группа стандартов ЕСТПП устанавливает только перечень вопросов и показателей, являющихся методическим материалом, определяющим этапы и порядок проведения работ по организации АСТПП. В перечень входят 1) правила выбора объекта автоматизации 2) состав показателей, характеризующих объект автоматизации, и порядок их расчета 3) правила определения уровня автоматизации решения задач технологической подготовки производства 4) правила определения очередности автоматизированного решения задач технологической подготовки производства 5) постановка задач для автоматизированного решения, включающая выделение организационной сущности задачи (наименование, область применения и т. д.) описания входной, выходной и нормативной информации, моделей, методов и алгоритмов для решения задачи получение контрольного примера 6) правила формирования информационных массивов для автоматизированного решения задач 7) правила выбора технических средств сбора, передачи и обработки информации. [c.206] Таким образом, ЕСТПП устанавливает порядок, структуру и организацию работ по автоматизации решения задач технологической подготовки производства, что значительно облегчает создание АСТПП. [c.207] Основой автоматизации проектирования технологических процессов является комплекс ММ, позволяющих получать формализованное описание конструкции изделия и основных этапов, элементов и параметров технологического процесса. [c.207] Структурные модели применяются наиболее часто, так как объекты моделирования дискретны. Конкретный вид моделей определяется спецификой проектируемого технологического процесса и содержанием решаемых задач. Рассмотрим примеры моделей для описания изделий, синтеза технологических процессов, расчета оптимальных параметров технологического процесса. [c.207] Важная форма пространственной взаимосвязи элементов сборки— размерная связь, характеризующаяся параметрами геометрических контуров формы и положения, определяющих взаимное положение в пространстве отдельных контуров и самих элементов сборки. Размерные связи описываются размерными цепями, которые представляются как графы размеров. Вершинами таких графов являются поверхности, линии и точки, соединяемые размерами, а сами размеры являются ребрами графа. Простая размерная цепь соответствует простому циклу в графе размеров. Каждому простому циклу, включающему замыкающее звено размерной цепи, соответствует алгебраическое уравнение простой размерной цепи. Число таких уравнений при сложной структуре размерных связей равно числу простых циклов в графе размеров. На рис. 8.2, а приведен пример размерных связей деталей при сборке, на рис. 8.2, б — соответствующий граф размеров. [c.208] Классификация методов синтеза технологических процессов приведена на рис. 8.6. [c.212] Для решения задач параметрической оптимизации технологического процесса в основном применяются традиционные методы и алгоритмы оптимизации (см. гл. 3). Для реальных технологических задач характерна многокритериальная оптимизация. Основные трудности, возникающие при решении задач оптимизации параметров технологического процесса несоизмеримость многих критериев, вызывающая затруднения при их сравнении и нормализации необходимость введения весовых коэффициентов для каждого критерия и затруднения с их выбором нежелательность сведения многокритериальной задачи оптимизации к однокритериальной. [c.214] Рассмотрим последнее ограничение подробнее. В работе [11] отмечается, что использование традиционных критериев оптимизации, например аддитивного, часто ведет не только к упрощению задачи, но и к неправильным выводам. При выборе оптимальных технологических режимов при изготовлении многослойных печатных плат (операция прессования) свертка выделенных критериев (текучесть связующего материала, пробивное напряжение, адгезионная прочность) приводила к режимам, которые оказывались хуже подобранных эмпирически. Оптимальные результаты получаются путем выделения областей оптимальных решений. (множество Парето) и определения подмножества решений, оптимальных в смысле Парето (а-сети для дискретных точек в случае простых аналитических выражений для выходных параметров). В результате была определена область режимов, близких к оптимальным по совокупности выбранных критериев, для двух варьируемых параметров (давление и время прессования). Контрольные опыты в рассчитанных режимах подтвердили их опти-1у1альность. [c.214] Вернуться к основной статье