Введение к работе
Актуальность темы, Вазмым направлением автоматизации машиностроительного производства является автоматизация сборочных процессов, т. к. качество изделий при требуемой величине производительности в значительной мере обеспечивается на заключительном этапе технологического процесса - сборке.
Для современного маиино- и пряборострое зм характерно увеличение количества изделий с прецизионными соединениями, т. е. таких, к точности которнх предъявляются повшзеннне требования. Д*я сборки таких соединений применяются прецизионные методы'. Из них в массовом и крупносерийном производстве наибольшее .распространение получила сборка с групповой взаимозаменяемостью.
При таком методе до 35 технологического времени приходится на операции перемещения и временного хранения деталей, соорочных комплектов и единиц. В условиях гибкого автоматизированного производства (ГПС) выполнение данных операций является функцией автоматизированной трзнспортно-накопительной системой (АТНС). Причем условия ее функционирования обладают существенной отличительной особенностью, заклпающейся в необходимости выполнения транспортных операций в зависимости от очередности выбора деталей в сборочный комплект, которая, з свою очередь, определяется расчетом, т.е. АХНС должна адаптироваться к условиям сборки. Это усложняет ее анализ и разработку.
Чтобы обеспечить эффективность функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки необходимо еще на этапе ее создания уметь расчитать возможные результаты ее работы. Для этого требуется произвести ее моделирование. Однако, математические модели, адекватно описывающие реальные условия функционирования таких систем, в настоящее время отсутствуют. Поэтому, возникает необходимость в разработке математических моделей процесса функционирования АТНС ГПС
- 4 -прецизионной сборки. Сто позволит оптимизировать некоторые важнейшие тбхкико-вкономические показатели работы АТНС: вместимость накогителышх устройств; время непрерывной работы; длительность мехсперационного пролекивания; объем незавершенного производства.
Таким образом, разработка теоретических вопросов исследования процесса функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки и практических поиемов выбора сборочных комплектов сложных прецизионных узлов при сборке с межгрупповой взаимозаменяемостью является актуальной задачей научного и практического '«следования.
Цель работы. Установление влияния особенностей процесса ' функционирования АТНС при автоматизированное1 сборке с групповой взаимозаменяемостью и вероятностных условий сборки на формализованное ог.лсание АТНГ, построение математических моделей, способных установить основные параметры АТНС в зависимости от заданного времени непрерывного функционирования, требуемой периодичности ОСВОООХДЗКЙЯ АТНС от деталей незавершенного производства и изменении условий взаимозаменяемости.
Методы исследования. При теоретическом исслгткэвании процесса функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки использован агрегативный подход, а также математический аппарат теории вероятности и оптимизационные методы линейного целочисленного и динамического программирования.
Научная новизна. На основе анализа процесса функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки, разработана математическая кодель, предназначенная для воспроизведения работы вариантов АТНС в течение любых интервалов времени, учитывающая конструктивную сложность изделия', статистические характеристики распределения размеров сопрягаемых поверхностей и их возможные отклонения, условия сортировки, хранения деталей и порядок Еыбора в сборочные комплекты.
Предложены способы формирования на ЭВМ "случайшх величин,
- 5 -необходимых при математическом моделирования процесса. функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки, имеющих законы распределения по схеме суммы с функцией a(t), с заранее заданными статистическими характеристиками: математическим ожиданием, среднеквадратаческим отклонением, эксцессом и ассиметрией. На их основе построены алгоритмы и разработаны программы для ЭВМ.
Предложен алгоритм оптимального комі. ;Ктования слокных прецизионных узлов по критерию минимума незавершенного производства при сосрхе с мехгруппозой взаимозаменяемостью сложных пр цизионных узлов на основе математического аппарата динамического программирования, учитывающий случайный" характер связей мевду размерами нескольких сопрягаеьых поверхностей, принадлежащих детали, участвующей одновременно в нескольких сопряжениях, что позволяет повысить собираемость и, тем самым, снизить размеры партий комплектующих деталей.
Практическая ценность. Разработанные мaгeмaтячecки', модели процесса функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки позволяют: прогнозировать и сопоставлять эффективно;гь конструктивных решений и мероприятий, предпринимаемых с целью улучшения показателей работы &ТНС, как на этапе проектирования, так и при эксплуатации АТНС.
Апробация работа. Основные положения и результаты диссертации укладывались и обсуждались на Республиканском научно-техническом земинзте (г. Алушта, 1991 г.) и Четвертой международной научно-технической конференции по инерционно-импульсным механизмам, гриводам и устройствам (г. Владимир, 1992 г.) научно-технических «даференциях Ь Волгоградском государственном техническом университете (г. Волгоград, І99І-І993 гг.).
Публикации. Основное содержание работы раскрыто в материалах 5 іубликаций и 2 авторски свидетельств на изобретения.
Структура а оФьем работа, диссертационная работа состоит из
введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертационная работа изложена на 144 страницах машинописного текста, иллюстрируете:: 2 7 рисунками. Список литературы включает 101 наименование. Приложение содержит 30страниц, 2 таблицы. На защиту выносятся следующие основные положения:
математические модели процесса функционирования АТЕС ГПС прецизионной сборки;
способ оптимального комплектования сложных прецизионных узлов по критерию минимума незавершенного производства при сборке с межгрупповой взаимозаменяемостью;
способы формирования случайных величин, необходимых при математическом моделировании процесса функционирования АТНС ГПС прецизионной сборки, с заранее заданными статистическими характеристиками.