В условиях единичного и мелкосерийного производства, при объеме партий деталей менее 50 штук номенклатура выпускаемых изделий чрезвычайно велика. Предприятие непрерывно находится в стадии ТПП к выпуску очередного изделия. Объем работ по ТПП составляет от нескольких десятков до сотен тысяч ТП в год. Проектирование зачастую ограничивается маршрутным ТП, иногда без технологического нормирования. Такие вопросы технологии, как схема базирования, число переходов, режимов резания и др. решает рабочий. Эффективность этих решений зависит от квалификации рабочего, которая в единичном и мелкосерийном производстве является достаточной для решения указанных вопросов.
Помимо проектирования ТП при ТПП в единичном и мелкосерийном производстве решают много других сопутствующих проектных задач: определение необходимого количества металла, формирование заявок на режущий и вспомогательный инструмент, укрупненное нормирование трудозатрат. Значимость этих задач в условиях единичного и мелкосерийного производства велика, так как при кратком производственном цикле невозможно своевременно внести коррективы, и предприятие работает по решениям, принятым на стадии проектирования. Главным требованием к проектным решениям является быстрота их получения и реализации. Рассмотренные особенности влияют на САПР ТП единичного и мелкосерийного производства. Среди САПР ТП единичного и мелкосерийного производства выделяют две группы систем:
1) диалоговые САПР маршрутно-операционных ТП;
2) САПР единичных маршрутных ТП.
При малом уровне унификации деталей использование типовых ТП в качестве базы САПР ТП нерационально. В этом случае базой САПР ТП будут типовые элементы ТП, а методическое обеспечение должно строиться на основе синтеза.
Для единичного и мелкосерийного производства наиболее важны задачи:
1) определение объема работ по изготовлению деталей;
2) упорядочение этих работ, т.е. распределение по операциям, установам, позициям, переходам.
Решение первой задачи позволяет обоснованно планировать загрузку предприятия. Вторая задача служит основой для решения вопросов организации производства, планирования работ его подразделений.
Объем обработки детали можно определить суммированием объемов обработки всех ее поверхностей. Для оценки объема обработки отдельной поверхности проектируют план ее обработки (рисунок 33), рсчлененный на отдельные стадии. Переходы распределяются по стадиям. Итогом выполнения каждой стадии является промежуточное состояние детали , исходное для следующей стадии. Для каждого промежуточного состояния определяют технические требования и размеры всех поверхностей.
Рисунок 33 – Общая структура плана обработки поверхности
Дальнейшее проектирование ТП ведут в пределах каждой стадии. Прежде всего решают вопросы базирования и последовательности обработки поверхностей, далее – формируют состав операций и определяют последовательность их выполнения. Таким образом, весь процесс проектирования делят на 2 блока, каждый из которых представляет собой логически завершенную совокупность задач.
Оптимизационное решение задачи проектирования планов обработки поверхностей предусматривает проектирование маршрута с наименьшим объемом работ. Выбор наилучшего варианта плана обработки производится по специальному алгоритму с использованием сетевых моделей.
Пример сетевой модели приведен на рисунке 34. Из состояния П1 в состояние П5 можно прийти несколькими путями: 1–2–5, 1–4–5 и др. Для определения оптимального плана обработки нужно найти путь, обеспечивающий минимум затрат на изготовление. Аналитически сетевая модель процесса обработки представлена треугольной матрицей (таблица 17), позволяющей выявить все возможные варианты планов обработки. Например, для перевода поверхности из 14 квалитета в 6-ой возможны варианты: 14–12–10–7–6, 14–10–8–6 и невозможен варианты 14–11–7–6. Наиболее экономичен вариант 14–11–8–6. На главной диагонали – нули. Определение элементов, лежащих ниже главной диагонали, лишено смысла, так как деталь будет иметь характеристики ниже, чем заготовка. Если поверхность можно обрабатывать с использованием нескольких видов обработки, то для каждого вида обработки строят свою матрицу, а для определения оптимального плана обработки поверхности строят сквозную матрицу.
Рисунок 34 – Сетевая модель для выбора оптимального варианта плана обработки
Таблица 17 – Матрица стоимостей для выбора оптимального плана обработки поверхности
Квалитет
заготовки
Стоимость обработки, условные денежные единицы,
при достигаемом квалитете
, исходное для следующей стадии. Для каждого промежуточного состояния определяют технические требования и размеры всех поверхностей.
