Совершенствование автоматизированной системы технологической подготовки обувного производства Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 685.34.001.26

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ ОБУВНОГО ПРОИЗВОДСТВА

© 2014 г. О.А. Суровцева, Т.В. Тернавская

Суровцева Олеся Анатольевна - аспирант, кафедра «Технология изделий из кожи, стандартизация и сертификация», Институт сферы обслуживания и предпринимательства, филиал ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», г. Шахты. Тел. (8636) 23-72-22, доб. 20-72. E-mail: 1354565@mail.ru

Тернавская Татьяна Владимировна - канд. техн. наук, профессор, кафедра «Технология изделий из кожи, стандартизация и сертификация», Институт сферы обслуживания и предпринимательства, филиал ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет», г. Шахты. (8636) 23-72-22, доб. 20-72. E-mail: tvt-06@mail.ru

Surovtseva Olesya Anatolievna - post-graduate student, depar-tament «Technology of Products From a Skin, Standardization and Certification», Services sector and business institute, FGBOU VPO branch «The Don state technical university» in Shakhty. Ph. (8636) 23-72-22, доб. 20-72. E-mail: 1354565@ mail.ru

Ternavskaya Tatiana Vladimirovna - Candidate of Technical Sciences, professor, department «Technology of Products From a Skin, Standardization and Certification», Services sector and business institute, FGBOU VPO branch «The Don state technical university» in Shakhty. Ph. (8636) 23-72-22, доб. 20-72. Email: tvt-06@mail.ru

Изложены научно обоснованные технологические разработки в области автоматизации технологической подготовки производства обуви. Их внедрение обеспечит технологов доступным инструментом для проектирования технологических процессов сборки обуви, что будет способствовать повышению эффективности обувного производства.

Ключевые слова: технологический процесс производства обуви; автоматизация; информационное обеспечение.

The article covers the scientifically substantiated technological developments in the field of automation of technological preparation of manufacture of shoes. Their implementation will provide technologists affordable tool for design of technological processes of Assembly of a Shoe that will improve the effectiveness of footwear manufacturing.

Keywords: technological process of manufacture of footwear; automation; information support.

В обувной промышленности, как и в других отраслях экономики, с каждым годом всё активнее разрабатывают и внедряют автоматизированные методы проектирования, которые являются одним из этапов эволюционного развития методик проектирования технологических процессов. Компьютерное проектирование моделей в обувном производстве находится на высоком уровне. Широко используемые в настоящее время САПР становятся более дешевыми и поэтому доступными для небольших фирм. В этих системах комплексно решены вопросы автоматизации проектно-конструкторских работ и проектирования раскладок лекал, однако они не затрагивают такие этапы технологического проектирования, как составление технологического процесса на новую модель обуви, разработку технологической схемы производственного потока, его планировочного решения. В работах [1 - 3] представлен результат проведенной работы по автоматизации проектирования технологического процесса сборки обуви клеевого и ниточных методов крепления, однако они, как и почти все известные на сегодня САПР-технологии, особенно для производства одежды и обуви, решают частные задачи. Это является одной из проблем масштабного внедрения имеющихся систем автоматизированного проектирования технологических процессов (САПР ТП).

В настоящее время на предприятиях остро встал вопрос о необходимости быстрой оценки трудозатрат и материальных ресурсов, требуемых для изготовления продукции. Предприятиям надо быстро определять - смогут ли они выполнить появившийся заказ и какая прибыль будет получена. Следствием этого является необходимость реальной интеграции САПР конструирования с системами проектирования технологических процессов и АСУ предприятия.

Основная цель создания САПР ТП, в нынешних экономических условиях, это получение максимальной прибыли с минимальными затратами от изготовления изделия. При использовании САПР ТП уменьшается себестоимость и время проектирования, количество возможных ошибок; увеличивается прибыль предприятия и качество проектируемых изделий.

Для достижения этих целей необходимо располагать средствами автоматизации оформления технологической документации, средствами информационной поддержки проектирования и автоматизации принятия решений.

Отличительной особенностью САПР ТП является необходимость настройки систем данного класса при внедрении в различных производственных условиях. Изменениям подвергаются, прежде всего, состав и структура баз данных, формы выходной документации, процедуры принятия технологических решений.

Гибкость и перенастраиваемость САПР ТП в процессе внедрения и эксплуатации являются решающими факторами ее жизнеспособности.

Успешная деятельность значительной части фирм в промышленно развитых странах во многом зависит от их способности накапливать и перерабатывать информацию. В наши дни наблюдается быстрое развитие САПР ТП в таких отраслях, как авиастроение, автомобилестроение, тяжелое машиностроение. Наличие технологических подразделений характерно именно для отечественных предприятий, поэтому ни одна зарубежная система не может оказать помощь в решении вопросов автоматизации технологического проектирования.

Следуя принципу стандартизации, при построении АСТПП необходимо, по возможности, заниматься не разработкой собственных программных средств для автоматизации задач проектирования и управления, а стремиться к поиску уже готовых систем, которые, с одной стороны, отвечают необходимым функциональным требованиям, а с другой - уже доказали свою надежность и качество при их использовании на других предприятиях [4].

Такие «готовые» системы обычно являются универсальными - другими словами, обеспечивают решение достаточно широкого класса задач. Для предприятия они носят характер базовых, т. е. могут быть приняты в качестве основы, но они нуждаются в настройке (адаптации) к условиям конкретного производства. Настройка может заключаться в заполнении баз данных сведениями об имеющемся на предприятии оборудовании, описании форм конкретных документов, разработке алгоритмов (программ) проектирования конкретных видов инструмента или приспособлений и т. д. Как правило, базовые системы являются разработками известных фирм, специализирующихся в данной области. Эти разработки, выполненные на высоком уровне, удовлетворяют принципам модульности, открытости, эргономичности, ориентации на новые достижения [4].

Наиболее распространенными САПР ТП являются: «Вертикаль», «Techcard», «ТехноПро», «Techno-logiCS», «T-FLEX Технология». Данные системы не ограничиваются техпроцессами, связанными с токарными операциями, а являются универсальными САПР ТП, пригодными для проектирования техпроцессов практически любого производства.

Одним из наиболее универсальных программных продуктов, который может стать основой создания комплекса интегрированного проектирования и инструментарием, позволяющим автоматизировать процесс технологического проектирования, является система «ТехноПро», динамично развивающаяся и зарекомендовавшая себя с положительной стороны. Уникальность системы «ТехноПро» состоит в том, что это единственная САПР ТП, в которой прямой интерфейс модуля «ТехноКад» обеспечивает преобразование геометрических данных из конструкторских САПР в информационную модель «ТехноПро», достаточную

для проектирования технологических процессов в автоматическом, полуавтоматическом и диалоговым режимах [5]. Программной средой для реализации «ТехноПро» выбрана наиболее популярная система управления базами данных (СУБД) Microsoft Access, которая имеется на каждом предприятии России, так как она входит в комплект Microsoft Office. Имеется возможность использования ранее созданных на предприятии баз данных по оборудованию, приспособлениям, инструментам.

В основу системы «ТехноПро» заложена возможность ее использования как технологического ядра для формирования интегрированных комплексов на основе CALS (Commerce At Light Speed). При этом в комплексе могут применяться различные наборы CAD/CAM, PDM и АСУП/ERP систем, реализованы универсальные методы сопряжения «ТехноПро» с PDM и ERP.

На основе вышеизложенных достоинств, а также учитывая то, что существует бесплатная учебная полнофункциональная версия для тестирования результатов исследования, за основу была выбрана система «ТехноПро» корпорации «Вектор-Альянс» [5].

Целью исследования является использование потенциала наукоёмких и универсальных машиностроительных САПР ТП путём их адаптации для решения сложных специализированных задач обувного технологического проектирования, что позволит обеспечить предприятиям отрасли переход на качественно новый уровень решения конструкторско-технологических задач.

В соответствии с поставленной целью определены следующие основные задачи исследования:

- системно-структурный анализ технологического процесса сборки обуви;

- определение предикатов, влияющих на структуру технологического процесса;

- разработка структурно-логической модели сборки обуви;

- формирование универсальной базы данных «ОбувьПро» в рамках САПР ТП «ТехноПро» для автоматизированного проектирования технологического процесса сборки обуви.

На основе анализа типовой технологии производства обуви и аналогичных методик производства, применяемых на современных обувных предприятиях, разработан сводный технологический процесс сборки обуви различных методов крепления, состоящий из 310 технологических операций, каждой из которых присвоен код. Таким образом, была сформирована зона всех возможных вариантов получения сборки обуви со всеми предикатами конструкции.

Для обоснования порядка составления схемы технологического процесса и алгоритма его выбора составлена матрица совпадений технологических операций в зависимости от материалов, конструкции и способов обработки деталей и узлов.

С целью формализации данных о деталях низа обуви составлен перечень структурных блоков, харак-

теризующих конструктивно-технологические характеристики обуви, а в пределах каждого блока выделены предикаты, от которых зависит тот или иной набор и последовательность выполнения операций. Таким образом, разработан классификатор, в котором сведения о свойствах обуви (предикатах) представлены в виде полного их перечня (номенклатуры).

На основе информации, полученной в результате системно-структурного анализа, разработаны структурно-логические модели проектирования технологи-

ческого процесса сборки обуви различных методов крепления. Схематичная форма наглядно отображает логику взаимосвязи между предикатами и технологическими операциями сборки обуви (рисунок) и является исходной информацией для проектирования базы условий, в которой каждая операция имеет свою логическую функцию, т.е. условие включения в конкретный технологический процесс, что необходимо для проектирования технологического процесса в автоматическом режиме.

Структурно-логическая модель технологического процесса сборки обуви методов крепления: литьевого, строчечно-литьевого, прессовой вулканизации, строчечно-прессовой вулканизации

Взаимосвязь между элементами критериев и технологическими операциями показана с помощью стрелок. Если стрелки пересекаются и на пересечении не стоит точка, это означает, что потоки информации не соединяются, если точка стоит, то они сливаются. Таким образом, произведена формализация технологического процесса сборки обуви и создана нормативная база для его автоматизированного проектирования на стадии технологической подготовки производства (ТПП).

Для обеспечения оперативной, нормативной и информационной поддержки ТПП обувных предприятий, была разработана БД «ОбувьПро», в состав которой входят: база «Конкретные технологические процессы» (КТП), в которой проектируются технологические процессы сборки обуви различных методов крепления с дальнейшей выдачей их на печать; «Информационная база» с перечнями технологического оснащения, включая оборудование, приспособления, инструменты, тексты переходов, инструкции, наименования операций, нормы времени, нормы расхода материалов и т.д.; база «Общие технологические процессы» (ОТП) с наборами операций, переходов, оснащения, применяемых как при автоматическом, так и при диалоговом проектировании ТП; база «Условия и расчеты», в которую вносятся условия выбора операций и оснащения для автоматизированного проектирования ТП, а также необходимые расчеты параметров ТП; база «Конструкторская и нормативная документация»; база «Справочники», которая открывает доступ к базе материалов, справочникам кодирования элементов конструкции изделия и их параметров.

Разработанная БД имеет возможность решать возложенные на нее задачи в минимальные сроки, а также обладает перспективами к её дальнейшему развитию. Получено свидетельство о государственной

Поступила в редакцию

регистрации базы данных «ОбувьПро», а результаты исследования нашли применение в учебном процессе на кафедре «Технология изделий кожи, стандартизация и сертификация» ИСОиП, филиала ФГБОУ ВПО «Донской государственный технический университет» в г. Шахты при подготовке специалистов по направлению 262000 «Технология изделий лёгкой промышленности» (профиль «Технология изделий из кожи»).

Литература

1. Старых О.И., Тернавская Т.В. Информационная поддержка технологической подготовки производства обуви. Сообщение 1 // Кожевенно-обувная промышленность. М., 2009. № 1. С. 16 - 18.

2. Высоцкая А.В., Тернавская Т.В. Формализация технологического процесса сборки обуви ниточных методов крепления с целью автоматизации его проектирования // Изв. вузов. Сев.-Кавк. регион. Техн. науки. 2011. № 5.

3. Тернавская Т.В., Суровцева О.А. Автоматизация проектирования технологического процесса сборки обуви литьевого метода крепления // Сборник науч. тр. Sworld по материалам междунар. науч.-практ. конф. 2012. Т. 6. № 2. С. 32 - 33.

4. Головицына М.В. Методология автоматизации работ технологической подготовки производства. [Электронный ресурс] // Интернет-университет информационных технологий. URL: http://www.intuit.ru/department/hardware/ autpri (дата обращения 29.10.2013).

5. ТехноПро - технологическая платформа модернизации производства. [Электронный ресурс] URL: http://www. tehnopro.com/ (дата обращения 29.10.2013).

5 ноября 2013 г.