International scientific e-journal

ΛΌГOΣ. ONLINE

16 (December, 2020)

e-ISSN: 2663-4139
КВ №20521-13361Р

ENGINEERING AND IT

UDC 658:005.3:621

EOI 10.11232/2663-4139.16.65

СТРУКТУРА ІМІТАЦІЙНОЇ МОДЕЛІ ДЛЯ МАШИНОБУДІВНОЇ ГАЛУЗІ ВИРОБНИЦТВА

ЖУРАВЕЛЬ Сергій Юрійович

здобувач вищої освіти механіко-машинобудівного факультету

Національний технічний університет України «Київський Політехнічний інститут» імені Ігоря Сікорського

 

НАУКОВИЙ КЕРІВНИК:

 

ЛАПКОВСЬКИЙ Сергій Вікторович

канд. техн. наук., доцент, доцент кафедри Технології машинобудування

Національний технічний університет України «Київський Політехнічний інститут» імені Ігоря Сікорського

 

УКРАЇНА


Анотація. Імітаційна модель як засіб технологічної підготовки виробництва дозволяє зменшити витрати часу, засобів, трудових ресурсів. Тому розробка її структурної форми для подальшого впровадження все ще залишається важливим питанням в процесі створення імітаційної моделі.

Ключові слова: оптимізація, виробництво, імітаційна модель, виробничі сценарії, параметри виробничого процесу.

Для підтримки своєї конкурентоспроможності і забезпечення своєчасного виконання робіт, машинобудівні  підприємства скорочують тривалість виробничого циклу і трудомісткість робіт, особливо в тих процесах де зайнята більшість працівників через заходи по протидії розповсюдженню епідемії і обмеженню кількості людей до площі приміщень. Такі заходи мають негативний ефект на якості деталей, через низький рівень деталізації розроблюваних технологічних процесів.

Знизити витрати часу і трудомісткість, без втрати якості технологічної підготовки виробництва, можливо на основі аналізу різних технологічних маршрутів обробки і застосовуваних засобів технологічного оснащення. Найбільш ефективними методами оцінки множини варіантів технологічних процесів і вибору найбільш раціонального є імітаційне моделювання виробничих процесів і багатофакторний  аналіз на основі обраних критеріїв.

При впровадженні виробництвом комплексної автоматизації, в тому числі технологічного підготовлення виробництва, за рахунок розвитку інформаційних технологій і комп’ютерної техніки забезпечує:

  • Скорочення термінів підготовки виробництва

  • Оптимізацію витрат праці і коштів на виготовлення виробів.

  • Оперативне впровадження змін до технологічного процесу.

    Розроблена імітаційна модель буде складатися з такої структури:

  • рівень №1: Рівень управління технологічними мікроопераціями верстатів і роботів.

  • рівень №2: Рівень управління і контролю технологічними процесами, описаними в вигляді послідовностей мікрооперації.

  • Рівень № 3: Рівень багато критерієвої ієрархічної оптимізації і планування виробничих процесів.

    На початковому етапі виробництва кожного елемента виробничої системи. Завдання, які вирішуються на першому рівні:

    1. Аналіз поточного стану окремих елементів виробничої системи.

    • Контроль коректності виконання поточних дій кожного елемента виробничої системи.

    • Своєчасна передача даних про початок або закінчення виконання будь-яких дій елементів виробничої системи, а також відхилення вїх роботі.

Даний рівень складається з 3 блоків, призначених для контролю різних типів елементів виробничої системи:

  • БЛОК №1: Контроль роботи технологічного обладнання;

  • БЛОК №2: Контроль роботи виробничих робітників;

  • БЛОК №3: Контроль роботи складу.

На другому рівні проводиться контроль взаємодії елементів виробничої системи. Даний рівень складається з одного блоку: БЛОК №4.

В структуру третього рівня імітаційної моделі входять вісім блоків.

БЛОК №5: База даних виробничої системи, В структуру якого входять наступні типи бази даних:

БЛОК №6: Проектування технологічних процесів. Проектування технологічних процесів складається з 11 етапів, які включають в себе аналіз конструкції деталі, вибір типу заготовки, комплексної деталі, визначення множини конструкторсько-технологічних елементів, проектування технологічних операцій і технологічних маршрутів обробки.

БЛОК №7: Вибір раціонального варіанту технологічного маршруту обробки і застосовуваних засобів технологічного оснащення.

БЛОК №8: Підготовка технологічної документації. Реалізація розробленого технологічного процесу здійснюється на основі затвердженого комплекту технологічної документації.

БЛОК №9: аналіз "вузьких місць " виробничої системи. Аналіз "Вузьких місць" виробничої системи проводиться на основі параметрів карманих її елементів (Рівень №1:Блок№1, Блок №2, Блок №3) та їх взаємодії (Рівень №2: Блок №1).

В випадку виявлення відхилень в поточній роботі окремого елемента виробничої системи або в результаті їх взаємодії, що перевищують допустимі значення і призводять до збою в виробничому графіку, проводиться негайне інформування відповідних підрозділів підприємства і запуск Блоку № 10 для моделювання альтернативних виробничих сценаріїв.

БЛОК №10: Моделювання виробничих сценаріїв. Завданням даного блоку є моделювання альтернативних варіантів обробки тих партій деталей, технологічні процеси яких не можуть бути реалізовані при заданих умовах (технологічний маршрут обробки, тип заготовки, ріжучого інструменту і т.д.) і в установлені терміни. При моделюванні альтернативних варіантів для обробки партій деталей розглядаються наступні параметри технологічного процесу: технологічний маршрут обробки (ТМО), технологічне обладнання, тип і параметри ріжучого інструменту (геометричні параметри, матеріал ріжучої частини), метод отримання заготовки, методи обробки.

БЛОК №11: Коригування параметрів виробничого процесу. Коригування параметрів виробничої системи проводиться на основі результатів, отриманих при імітаційному моделюванні виробничих процесів.

За результатами імітаційного моделювання виробничої системи здійснюється коректування виробничого графіка, внесення змін в технологічну документацію і відомості оснастки, а також своєчасне інформування відповідних служб про зміну параметрів виробничого процесу.

На рисунку 1 наведена структура елементів імітаційної моделі.

Рис. 1. Схема взаємодії елементів імітаційної моделі.


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

 

  • Шарин, Ю.С., Якимович, Б.А. & Толмачев, В.Г. (1999). Теория сложности. Ижевск: Изд-во ИжГТУ.

  • Крутихин, А.Д.  (2009).  Описание и апробация методики прогнозирования длительности производственного цикла и величины межоперационных перерывов на основе теории сложности. Автоматизация и современные технологии, 2(14), 125-138.

  • Кондаков, А.І. (2016). Технологічний потенціал процесу-аналога. Інженерний журнал з додатками, 9(234), 29-31.

  • Карпан, С.А. (2016). Інтегрована модель системи оперативного календарного планування в умовах контрактного виробництва. Інформатика та обчислювальна техніка, 136-143.

  • Лелюхин, В. Е., & Колесникова, О. В. (2016). Метод формирования плана многономенклатурного мелкосерийного и единичного машиностроительного производства. Ученые записки Комсомольского-на-Амуре государственного технического университета, 1(1), 57-65.

 


STRUCTURE OF THE SIMULATION MODEL FOR THE MACHINE-BUILDING INDUSTRY

ZHURAVEL Sergey,
graduate of the Faculty of Mechanical Engineering
Igor Sikorsky National Technical University of Ukraine, Kyiv Polytechnic Institute
UKRAINE

SCIENTIFIC ADVISER:

LAPKOVSKY Sergey,
Cand. Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Mechanical Engineering Technology
Igor Sikorsky National Technical University of Ukraine, Kyiv Polytechnic Institute
UKRAINE

Abstract.
The simulation model, as a means of technological preparation of production allows to reduce expenses of time, means, labor resources. Therefore, the development of its structural form for future implementation is still an important work in the process of creating a simulation model.


Keywords: optimization, production, simulation model, production scenarios, parameters of the production process.

© Журавель С.Ю., 2020

© Zhuravel S., 2020

 

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

PUBLISHED : 22.12.2020