Проектирование технологической структуры предприятия

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………...4

1. Проектирование технологической структуры предприятия…………………...6

1.1. Язык регулярных схем алгоритмов……………………………………………6

1.2. Формирование функциональной модели производственной системы……...9

1.3. Построение минимизированного обобщенного алгоритма…………………13

2. Проектирование производственной структуры предприятия………………...14

2.1. Расчет количества оборудования для производственной системы………...15

2.2. Формирование модели производственной структуры предприятия……….18

2.3. Проектирование транспортно-накопительной системы…………………….20

3. Проектирование АСУ производственной системы……………………………22

3.1. Проектирование АСУ параметрами………………………………………….22

3.2. Проектирование АСУ транспортно-накопительной системы………………29

4. Проектирование участка гальванопокрытия…………………………………..31

4.1. Исходные данные……………………………………………………………...31

4.2. Построение обобщенного технологического алгоритма……………………34

4.3. Расчет количества оборудования……………………………………………..36

4.4. Проектирование АСУ участка………………………………………………..38

Библиографический список………...……………………………………………...40

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Научно-техническая подготовка производства по внедрению нового изделия состоит из следующих этапов: научного, конструкторского, технологического и организационного. Рассмотрим подробно технологический и организационный этапы подготовки производства.

Технологическая подготовка производства включает комплекс работ, обеспечивающих наиболее эффективное применение новых, высокопроизводительных технологических процессов с использованием передовых достижений науки и техники на базе максимальной механизации и автоматизации. Технологическая подготовка производства должна обеспечивать технологическую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объемах выпуска, материальных и трудовых затратах. Технологическая подготовка производства неразрывно связана с организационной подготовкой производства.

При формировании и функционировании производственных систем необходимо обеспечить единство следующих признаков:

- целевая специализация системы с выдачей на выходе готового изделия;

- обеспечение целостности системы за счет необходимого единства и достаточности ее элементного состава;

- наличие плана функционирования системы для достижения заданной цели и критериев.

 

Современная производственная система является сложным объектом, который можно рассматривать как:

- технологическую систему, имеющую определенный набор технологий, связанных единой целью – выпуск изделия;

- техническую систему, состоящую из полного набора технологического оборудования, обеспечивающего достижение единой цели.

 

Анализ производственной системы нельзя проводить, не рассматривая транспортной системы, обеспечивающею связи между элементами, нарушение или не реализуемость которых может привести к невозможности достижения общей цели. Производственная система должна обладать всеми возможностями управляющей системы, которая должна реализовывать стратегию управления по достижению общей цели на всех уровнях производства.

При проектировании и анализе производственных систем необходимо использовать системный подход, позволяющий рассматривать систему как совокупность составляющих ее подсистем и различных взаимодействующих элементов. Системный подход дает возможность решать задачи технологической и организационной подготовки производства с учетом общей цели – выпуска продукции в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.

На этапе организационно-технологической подготовки производства в соответствии с отраслевой специализацией предприятия проводятся следующие мероприятия:

- на основании конструкторской документации для всех составных частей изделия разрабатываются маршрутные технологические процессы;

- формируется технологическая структура производства;

- производится выбор основного и вспомогательного оборудования;

- производится разработка технологической оснастки;

- производится выбор транспортно-накопительной системы;

- формируются ведомости на детали, узлы, комплектующие, основные и вспомогательные материалы;

- разрабатывается план мероприятий по реорганизации производственной структуры для перехода на новую продукцию.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

 

Построение минимизированного обобщенного алгоритма

 

При построении минимизированного обобщенного алгоритма необходимо учитывать следующие правила:

1. Наличие дизъюнкции. В исходном алгоритме это связано с необходимостью учета состояния системы. Возникающие условия перехода, которые будут в построении обобщенного алгоритма, будут называться структурными, а в исходном алгоритме - параметрическими.

Линеаризация алгоритмов осуществляется путем замены алгоритма, имеющего дизъюнкцию, подмножеством линейных. Для этого вводятся специальные служебные операторы, указывающие на состояние оператора. Затем строится алгоритм по ранее рассмотренной методике (см. разд. 1.2).

2. Наличие конъюнкций.

2.1. Если есть конъюнктивные разветвления, у которых полностью совпадает алфавит, то они заменяются одним оператором.

2.2. Если существуют конъюнктивные участки, имеющие разное количество разветвлений, и их перечисление является полным, то они также могут быть заменены одним оператором. Если участки алгоритма имеют разный алфавит, то они заменяются разными операторами.

3. Наличие итераций. В исходном алгоритме фиксируются возникновение и замыкание итерации возврата. Таким образом, алгоритмы становится линейными. После построения обобщенного алгоритма в общем случае в месте возникновения итерационного возврата возникает такая же итерация.

 

Таким образом, построение минимизированного обобщенного алгоритма заключается в следующем:

1-й шаг. Линеаризация исходного множества алгоритмов:

- фиксация возникновения и замыкания итерационных переходов;

- замена конъюнкций соответствующими операторами;

- формирование множества алгоритмов для дизъюнкций.

2-й шаг. Построение обобщенного алгоритма для множеств линейностей.

3-й шаг. Введение нелинейностей:

- подстановка конъюнкций;

- подстановка итераций.

 

В результате получается минимизированный обобщенный алгоритм в исходном базисе операций, и этот алгоритм является моделью для построения производственной системы.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕДПРИЯТИЯ

 

Производственная структура - система элементов, предназначенная для обеспечения всего производственного процесса. Каждый элемент структуры строится на принципах специализации и обеспечивает реализацию набора технологий.

Технология - набор технологических процессов, которые могут быть типовыми и рабочими. Структурным элементом технологического процесса является технологическая операция. Каждая технологическая операция по ГОСТу характеризуется четырьмя составляющими: станок, приспособление, инструмент, деталь. Если рассматривать структурные элементы с точки зрения определения серийности производства, то на одном и том же предприятии есть элементы, которые работают в режиме массового производства. Серийность производства характеризуется количеством технологических операций, выполняемых на одном рабочем месте, и объемом выпуска.

Существуют следующие критерии оценки работы предприятия:

- коэффициент загрузки оборудования;

- действительный фонд времени;

- эффективный фонд работы;

- организационно-технологические потери.

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ АСУ ПРОИЗВОДСТВЕННОЙ СИСТЕМЫ

 

ПРОЕКТИРОВАНИЕ УЧАСТКА ГАЛЬВАНОПОКРЫТИЯ

 

Исходные данные

 

Рассмотрим участок нанесения гальванопокрытия, который относится к основным цехам производства изделий промышленным предприятием. При этом рабочее время смены делится на такие отрезки времени:

- наполнение линии подвесками;

- установившийся режим;

- очищение линии.

Годовая программа выпуска может задаваться параметрами: площадь покрытия, которую необходимо обработать. Исходя из специфики выпускаемой продукции, ее конструктивных особенностей, перечня ванн выбирается оборудование, позволяющее обрабатывать детали. Для расчетов будем использовать параметр - площадь изделий, которая может обработаться в одной подвеске.

Определим:

1. Годовую программу выпуска изделий гальванической линии - 4000 м². Площадь покрытия нанесенного при одном проходе (площадь подвески) – 1 м².

2. Технологические процессы нанесения гальванопокрытия (табл. 4.1).

3. Технологические операции нанесения гальванопокрытия (табл. 4.2).

4. Вариант задания - ТП3, ТП4, ТП5.

 

 

Таблица 4.1

Исходные технологические процессы

ТП 1	ТП 2	ТП 3	ТП 4	ТП 5	ТП 6	ТП 7	ТП 8
обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание	обезжи­ривание
горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка
холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка
травле­ние	травле­ние	травле­ние	травле­ние	травле­ние	травле­ние	травле­ние	травле­ние
горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	каскад­ная промыв­ка	каскад­ная промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	горячая промыв­ка
холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	цинкова­ние	кадмиро­вание	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка
декапиро­вание	декапиро­вание	улавлива­ние	улавлива­ние	декапиро­вание	декапиро­вание	декапиро­вание	декапиро­вание
холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка
меднение	никелиро­вание	осветле­ние	осветле­ние	серебре­ние	олово-висмут	олово-никель	оловяни­рование
холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	каскад­ная промыв­ка	каскад­ная промыв­ка	улавлива­ние	холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	горячая промыв­ка
сушка	сушка	пассива­ция	пассива­ция	горячая промыв­ка	сушка	сушка	холодная промыв­ка
		горячая промыв­ка	горячая промыв­ка	холодная промыв­ка			сушка
		холодная промыв­ка	холодная промыв­ка	сушка
		сушка	сушка

 

 

Таблица 4.2

Основные технологические операции

	Время	Датчики
Название операции (обозначение в РСА)	выпол­нения, мин	Темпе­ратуры	Концен­трации	Плотно­сти тока
обезжиривание (у1)		+	+
горячая промывка после обезжиривания (у2)		+
холодная промывка после обезжиривания (у3)
травление (у4)		+	+
горячая промывка после травления (у5)		+
холодная промывка после травления (у6)
каскадная промывка после травления (у7)
меднение (у8)		+	+	+
никелирование (у9)		+	+	+
цинкование (у10)		+	+	+
кадмирование (у11)		+	+	+
серебрение (у12)		+	+	+
нанесение олово-висмута (у13)		+	+	+
нанесение олово-никеля (у14)		+	+	+
оловянирование (у15)		+	+	+
осветление (у16)		+
каскадная промывка после осветления (у17)
улавливание (у18)		+
каскадная промывка после улавливания (у19)
пассивация (у20)		+	+
декапирование (у21)		+	+
холодная промывка после декапирования (у22)
горячая промывка перед сушкой (у23)		+
холодная промывка перед сушкой (у24)
сушка (у25)		+

 

Проектирование АСУ участка

 

1. Определение количества датчиков:

– 17 шт.; – 10 шт.; – 7 шт.

= 17+10+7 = 34 шт.

 

2. Определение количества исполнительных механизмов:

холодильников – 17 шт.; нагревателей – 17 шт.; залив воды – 10 шт.; залив концентрата – 10 шт.; блок питания – 7 шт.

= 17*2+10*2+7=61 шт.

 

3. Определение количества выходов дешифратора:

34+61 = 95.

 

4. Определение количества входов дешифратора.

В соответствии с условием берем n = 7. Условие выполняется: .

5. Формирование схемы системы управления (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема системы управления

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Иванов П.М. Аксиоматизация микропрограммных алгебр // Тез. докл. IV Республ. науч. конф. молодых исследователей по системотехнике - К., 1969. - Т. 2.

2. Илюшко В.М., Попов В.А. Об одной модификации регулярных схем алгоритмов // Математические методы анализа динамических систем. – Харьков, 1977.

3. Глушков В.М., Цейтлин Г.Е., Ющенко Е.Л. Алгебра, языки программирования - К.: Наук. думка, 1974.

4. Илюшко В.М., Чумаченко И.В. Проектирование микропроцессорных систем управления роботизированными комплексами: Учеб. пособие. – Харьков: ХАИ, 1984.

5. Илюшко В.М., Миланов М.В. Автоматизация проектирования технологических структур гибких производственных систем: Учеб. пособие. – Харьков: ХАИ, 1988.

6. Илюшко В.М., Дружинин Е.А. Автоматизированные системы подготовки и управления производством: Учеб. пособие. – Харьков: ХАИ, 1989.

7. Латкин М.А., Федорович А.О. Преобразование моделей при исследовании систем управления // Авіаційно-космічна техніка та технологія: Зб. наук. пр. – Харків: ХАІ, 1998. – Вип. 7. – С. 174 – 176.

8. Ямпольский Л.С. Гибкие автоматизированные производственные системы. - К.: Техніка, 1985.

9. Подлесный М.И., Рубанов В.Г. Элементы систем автоматического управления и контроля. – К.: Вища шк., 1982.

10. Маслов А.А., Сахаров О.Н. Аналого-цифровые микропроцессорные устройства. – М.: МАИ, 1991.

11. Швецкий Б.И. Электронные цифровые приборы. – К.: Техніка, 1991.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………………...4

1. Проектирование технологической структуры предприятия…………………...6

1.1. Язык регулярных схем алгоритмов……………………………………………6

1.2. Формирование функциональной модели производственной системы……...9

1.3. Построение минимизированного обобщенного алгоритма…………………13

2. Проектирование производственной структуры предприятия………………...14

2.1. Расчет количества оборудования для производственной системы………...15

2.2. Формирование модели производственной структуры предприятия……….18

2.3. Проектирование транспортно-накопительной системы…………………….20

3. Проектирование АСУ производственной системы……………………………22

3.1. Проектирование АСУ параметрами………………………………………….22

3.2. Проектирование АСУ транспортно-накопительной системы………………29

4. Проектирование участка гальванопокрытия…………………………………..31

4.1. Исходные данные……………………………………………………………...31

4.2. Построение обобщенного технологического алгоритма……………………34

4.3. Расчет количества оборудования……………………………………………..36

4.4. Проектирование АСУ участка………………………………………………..38

Библиографический список………...……………………………………………...40

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Научно-техническая подготовка производства по внедрению нового изделия состоит из следующих этапов: научного, конструкторского, технологического и организационного. Рассмотрим подробно технологический и организационный этапы подготовки производства.

Технологическая подготовка производства включает комплекс работ, обеспечивающих наиболее эффективное применение новых, высокопроизводительных технологических процессов с использованием передовых достижений науки и техники на базе максимальной механизации и автоматизации. Технологическая подготовка производства должна обеспечивать технологическую готовность предприятия к выпуску изделий заданного уровня качества при установленных сроках, объемах выпуска, материальных и трудовых затратах. Технологическая подготовка производства неразрывно связана с организационной подготовкой производства.

При формировании и функционировании производственных систем необходимо обеспечить единство следующих признаков:

- целевая специализация системы с выдачей на выходе готового изделия;

- обеспечение целостности системы за счет необходимого единства и достаточности ее элементного состава;

- наличие плана функционирования системы для достижения заданной цели и критериев.

 

Современная производственная система является сложным объектом, который можно рассматривать как:

- технологическую систему, имеющую определенный набор технологий, связанных единой целью – выпуск изделия;

- техническую систему, состоящую из полного набора технологического оборудования, обеспечивающего достижение единой цели.

 

Анализ производственной системы нельзя проводить, не рассматривая транспортной системы, обеспечивающею связи между элементами, нарушение или не реализуемость которых может привести к невозможности достижения общей цели. Производственная система должна обладать всеми возможностями управляющей системы, которая должна реализовывать стратегию управления по достижению общей цели на всех уровнях производства.

При проектировании и анализе производственных систем необходимо использовать системный подход, позволяющий рассматривать систему как совокупность составляющих ее подсистем и различных взаимодействующих элементов. Системный подход дает возможность решать задачи технологической и организационной подготовки производства с учетом общей цели – выпуска продукции в кратчайшие сроки и с минимальными затратами.

На этапе организационно-технологической подготовки производства в соответствии с отраслевой специализацией предприятия проводятся следующие мероприятия:

- на основании конструкторской документации для всех составных частей изделия разрабатываются маршрутные технологические процессы;

- формируется технологическая структура производства;

- производится выбор основного и вспомогательного оборудования;

- производится разработка технологической оснастки;

- производится выбор транспортно-накопительной системы;

- формируются ведомости на детали, узлы, комплектующие, основные и вспомогательные материалы;

- разрабатывается план мероприятий по реорганизации производственной структуры для перехода на новую продукцию.

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СТРУКТУРЫ ПРЕДПРИЯТИЯ