Preview

Труды Института системного программирования РАН

Расширенный поиск

Цифровое моделирование технологии производства металлообрабатывающих механических цехов

https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-8

Полный текст:

Аннотация

В данной статье представлен модульный подход, позволяющий снизить трудозатраты на технологическую подготовку мелкосерийного металлообрабатывающего производства. Его идея состоит в том, чтобы формализовать технологические процессы, позволяя генерировать их и их документацию из предварительно подготовленных параметризованных шаблонов, хранящихся в специальной базе данных. Обрабатываемые детали представлены в виде структур их основных геометрических компонентов. Для шаблона операций обработки для каждого компонента фиксируются символические параметры, характеризующие используемую заготовку, параметры режущих инструментов, режимы обработки и т. д. Результатом формализации является автоматически генерируемый технологический маршрут в виде диаграммы MSC, кодирующей его как последовательность макроопераций для станков. Эта символическая модель адаптируется к конкретной изготавливаемой детали путем замены символических переменных определяемыми технологом значениями. Диаграмма MSC дополняется результатами расчётов времени и стоимости исполнения технологических маршрутов, что позволяет выбрать из них наиболее эффективный. Корректность технологических маршрутов обеспечивается в процессе символьной верификации путем проверки допустимых диапазонов параметров диаграммы MSC, а также проверки правильности порядка и совместимости операций в последовательности. Результатом всего процесса, полученного из диаграммы MSC, является набор технологической документации на подготовку производства, который, в частности, включает в себя набор операционных карт, а также отлаженный график производства после его цифрового моделирования с учётом реальных ресурсов мастерской. По оценкам технологов, после применения описанной автоматизации время на подготовку документации для деталей средней сложности сокращается с нескольких недель до 1-2 дней.

Об авторах

Всеволод Павлович Котляров
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Алексей Павлович Маслаков
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого


Алексей Андреевич Толстолес
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого
Россия


Список литературы

1. . Frolov E.B. Zagidullin R.R-b. MES as they are or the evolution of the production planning systems. Part II. 2007. Available at: http://www.fobos-mes.ru/stati/mes-sistemyi-kak-oni-est-ili-evolyutsiya-sistem-planirovaniya-proizvodstva.-chast-ii.html, accessed 14.07.2019 (in Russian) / Фролов Е.Б., Загидуллин Р.Р-б. MES-системы, как они есть или эволюция систем планирования производства. Часть II. 2007 г.

2. . Davidyuk Y. SCADA systems at the top level of the advanced process control systems. Intelligent Enterprise, vol. 30, no. 13, 2001. Available at:

3. https://www.iemag.ru/platforms/detail.php?ID=16479, accessed 14.07.2019 (in Russian) / Давидюк Ю. SCADA-системы на верхнем уровне АСУТП. Intelligent Enterprise, том 30, вып. 13, 2001 г.

4. . Garaeva Y., Zagidullin R.R-b., Tsin S.K. Russian MES, or how to bring back optimism to production. CAD and graphics, vol. 11, 2005. Available at: https://sapr.ru/article/14614, accessed 14.07.2019 (in Russian) / Гараева Ю., Загидуллин Р.Р-б., Цин С.К. Российские MES-системы, или Как вернуть производству оптимизм. САПР и графика, том 11, 2005 г.

5. . Statsenko D. Applications and work without stress. Tendency, vol. 1, no. 18, 2017. Available at: https://kompas.ru/source/articles/3.pdf, accessed 14.07.2019 (in Russian) / Стаценко Д. Приложения и работа без напряжения. Стремление, том 1, вып. 18, 2017 г.

6. . Bazrov B.M. Modular technology in mechanical engineering. Moscow, Mechanical engineering, 2001, 366 pp. (in Russian) / Базров Б.М. Модульная технология в машиностроении. М., Машиностроение, 2001, 336 с.

7. . SANDVIK COROMANT. Tools and equipment for turning on machines. 2015, 1253 pp. Available at: http://www.lab2u.ru/katalog-sandvik-coromant-2015-metallorezhushchii-tokarnyi-instrument-i-instrumentalnaia-osnastka-dlia-tocheniia-obrabotki-kanavok-otrezki-rezbonarezaniia-reztcy-so-smennymi-rezhushchimi-plastinami-iz-tverdogo-splava-kompanii-sandvik-koromant-lab2u.html, accessed 14.07.2019 (in Russian) / SANDVIK COROMANT. Инструмент и оснастка для точения на станках. 2015, 1253 с.

8. . The PostgreSQL Global Development Group. Postgres Pro Standard 11.4.1 Documentation, 2019. Available at: https://postgrespro.ru/docs/postgrespro/11/index, accessed 14.07.2019.

9. . Cherepovskii D.K., Eizenakh D.S., Kotlyarov V.P. The database architecture for the creation of the technological routes for the small-scale production. In Proc. of the Modern technologies in the theory and practice of programming conference, St. Petersburg, 2019, 3 p. (in Russian) / Череповский Д.К., Эйзенах Д.С., Котляров В.П. Архитектура базы данных для создания технологических маршрутов мелкосерийного производства. Материалы конференции «Современные технологии в теории и практике программирования», Санкт-Петербург, 2019 г., 3 с.

10. . Recommendation ITU_T Z.120. Message Sequence Chart (MSC), 2011, 146 pp. Available at: https://www.itu.int/rec/T-REC-Z.120-201102-I, accessed 14.07.2019.

11. . Baranov S., Kotlyarov V., Letichevsky A., Drobintsev P. The Technology of Automation Verification and Testing in Industrial Projects. In Proc. of the St. Petersburg IEEE Chapter International Conference, St. Petersburg, Russia, May 18-21, 2005. pp. 81-86.

12. . Voinov N., Chernorutsky I., Drobintsev P., Kotlyarov V. An approach to net-centric control automation of technological processes within industrial IoT systems. Advances in Manufacturing, vol. 5, no. 4, 2017, pp. 388-393.

13. . Eizenakh D.S., Cherepovskii D.K., Kotlyarov V.P. The system for generation of the operating card of the technological process for a small-scaled mechanical engineering enterprise. In Proc. of the Modern technologies in the theory and practice of programming conference, St. Petersburg, 2019, 46 p. (in Russian) / Эйзенах Д.С., Череповский Д.К., Котляров В.П. Система генерации операционной карты технологического процесса для мелкосерийного машиностроительного производства. Материалы конференции «Современные технологии в теории и практике программирования», Санкт-Петербург, 2019 г., 46 с.

14. . GOST 3.1404-86 Unified system for technological documentation (USTD). Forms and rules for paperwork on technological processes and machining operations. 1987. Available at: http://docs.cntd.ru/document/1200012135, accessed 14.07.2019 (in Russian) / ГОСТ 3.1404-86 Единая система технологической документации (ЕСТД). Формы и правила оформления документов на технологические процессы и операции обработки резанием. 1987 г.


Для цитирования:


Котляров В.П., Маслаков А.П., Толстолес А.А. Цифровое моделирование технологии производства металлообрабатывающих механических цехов. Труды Института системного программирования РАН. 2019;31(3):85-98. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-8

For citation:


Kotlyarov V.P., Maslakov A.P., Tolstoles A.A. Digital Modelling of Production Engineering for Metalworking Machine Shops. Proceedings of the Institute for System Programming of the RAS (Proceedings of ISP RAS). 2019;31(3):85-98. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-8

Просмотров: 169


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-8156 (Print)
ISSN 2220-6426 (Online)