CC BY
10
УДК 621
Бильданов Рафик. Г.
АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», Г. Москва, гор. Троицк, РФ Бильданов Радий. Г.
АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» Г. Москва, гор. Троицк, РФ Ларин С.Н.
канд. технических наук, доцент УлГУ г. Ульяновск, РФ
ТРЕХКОМПОНЕНТНАЯ МОДЕЛЬ ОРГАНИЗАЦИИ ПЛАНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА
Аннотация
Современные требования к техническому развитию промышленности требуют увеличение нагрузок на оборудование, повышение надежности, сохранение деталей и изделий от внешних воздействий. Придание деталям и изделиям определенных заданных характеристик, функциональные покрытия играют роль модифицирования поверхности с целью придания необходимого эффекта - например, увеличение твердости, поверхностной электропроводности, увеличения износостойкости, придания электроизоляционных, магнитных или каких-либо специальных свойств.
Ключевые слова
Ванна, гальваническое производство, база данных, прецедент, паттерн, маршрутная карта, обмен данными.
THREE-COMPONENT MODEL OF ORGANIZATION OF PLANNING OF ELECTROCHEMICAL PRODUCTION
Аabstract
Modern requirements for the technical development of industry require an increase in the load on equipment, an increase in reliability, and the preservation of parts and products from external influences. Giving parts and products certain specified characteristics, functional coatings play the role of modifying the surface in order to give the desired effect - for example, increasing hardness, surface electrical conductivity, increasing wear resistance, imparting electrical insulating, magnetic or any special properties.
Bath, electroplating, database, precedent, pattern, route map, data exchange.
Технология электрохимических производств рассматривает процессы, в которых основные реакции проходят в обстановке непосредственного перехода электрической энергии в химическую, без промежуточного превращения энергии в тепло. Электрохимию, электрохимические процессы и технологии широко используются во всех отраслях промышленности. Среди многообразных направлений прикладной электрохимии особое место занимают гальванические производства. Гальванические производства представляют собой ряд операций механической и химической подготовки, формирования анодно-оксидного покрытия и последующей его обработки. Механическую подготовку проводят для устранения крупных рисок, глубоких царапин, раковин, следов проката и т.д. Ванны (емкости), содержащие рабочие
растворы, в которых выполняются подготовительные, основные (процессы покрытия) и заключительные операции химической или гальванической (электрохимической) обработки поверхности деталей, являются основным видом оборудования гальванических цехов и участков [1]. На рисунке 1.1.отражено схематическое расположение ванн гальванической линии на гальваническом производстве.
Рисунок 1.1. - Расположение линий гальванического производства
Гальваническое производство представляет собой сложную структуру операций, которые имеют множество различных параметров и входных данных, которые необходимо точно и вовремя определить, и проанализировать. Начиная от структуры детали, геометрических размеров, партии, габаритов ванны, режимов обработки, придания определенных характеристик, толщины покрытия и др. Успешная реализация производственного процесса может быть достижима путем применения автоматизированного подхода, который включает использование программных продуктов, а также использование специализированного управленческого подхода. Применение выше перечисленного позволит в полной мере и точно разработать маршрутную карту. Она отражает в производственном процессе средства производства, которые применяются для изготовления изделий, это позволит планировать загрузку производства. От того как заполнена маршрутная карта зависит правильность выполнения производственного процесса. На заполнение маршрутной карты влияют много факторов такие как: квалификация, опыт проектировщика, наличие средств производства, возможность правильного подбора параметров электролита, режима электролиза, объема ванны и др. При составлении маршрутной карты актуален вопрос проектирования и контроля маршрута изготовления изделия, так как при этом необходимо учесть множество производственных факторов [2]. Для решения задачи по правильному и полному составлению маршрутной карты предлагаем рассмотреть три фактора взаимосвязанных задач:
1). Использование базы данных маршрутных карт и автоматизированный выбор из базы маршрутной карты, которая наиболее оптимально подойдет для решения поставленной задачи.
2). Использование выбора прецедентов при составлении (описании) отдельных операций технологического процесса. Мы из базы данных выбираем оптимальные прецеденты, подходящие нам по параметрам и показателям.
3). Использование паттернов (норм, правил, шаблонов и т.д.), которые позволяют проектировщику более точно принять правильное решение при составлении маршрутной карты.
На рисунке 1.2. наглядно представлена схема трех факторов взаимосвязанных задач.
Рисунок 1.2. - Трехкомпонентная взаимосвязанная задача оперативно-календарного планирования.
Для успешного решения поставленной задачи, нам необходимо рассмотреть в комплексе все эти три фактора. Это позволит проектировщику используя весь массив данных более точно найти необходимый правильный вариант. При реализации первого и второго способов требуется большой сервис автоматизированной системы. В базе данных должна содержаться полная информация об образе, параметрах исполнения. Просматривая весь массив данных базы, поисковая система должна более точно сравнивая все параметры подобрать наиболее подходящую маршрутную карту или прецедент. Проектировщику остается сделать правильный выбор из предложенных вариантов (Рисунок 1.3.)
Критерии экономического характера
К
ритерии временного и экономического характера
Шаблоны
Аналоги
Переходы
Модели
* *
(D
Автоматизированная Операционная И
система технология сз Автоматизированная
технологической * система
подготовки производства (D управления ресурсами
И ч о X
Алгоритмы
t m t
График обслуживания оборудования
Критерии технологического характера
I [
Ограничения ресурсов предприятия
Рисунок 1.3. - Модель системы конструкторско-технологического проектирования
График загрузки РЦ
Персональный план производства
Информационная среда современного промышленного предприятия состоит из различных программно-аппаратных средств, позволяющих автоматизировать процессы от этапа проектирования до этапа эксплуатации изготовленных изделий. Если рассматривать процесс проектирования сопроводительной документации, то она связана с CAM-системами (Computer Aided Manufacturing). А исходные данные в CAM-систему должны попадать из ADEM PDM-систем (Product Data Management) -систем управления данными о продукции. ADEM PDM-система, организационно-техническая система, обеспечивающая управление всей информацией об изделии. Здесь вся информация собирается в любых электронных форматах и представляется уже в структурированном виде, что подразумевает собой не только текстовые документы, но и геометрические модели и данные необходимые для функционирования автоматических линий, технологических маршрутов и т.д. CAD системы позволяют автоматизировать процесс проектирования используя разные программные продукты [3]. Задавая параметры на входе из всего массива данных системы управления данными, мы получаем наиболее подходящий вариант технологического процесса или прецедента, который будет отвечать заданным требованиям на определенном этапе. Трудоемкость создания базы и точность предоставляемой информации напрямую зависит не только от объемов данных, но и от правильности занесения информации. Для этих целей создаются ограничители и блокировки, всплывающие подсказки для проектировщика.
Наиболее простым способом осуществлять заполнение базы данных средства автоматизации является заполнение по общим атрибутам (уникальным характеристикам), коду, наименованию или децимальному обозначению.
В результирующую выборку может попасть несколько изделий, у которых схожий набор атрибутов и их значения, однако процедура поиска будет проходить быстро, что не повлияет на длительность разработки документации. Если атрибуты изделий заполняются с помощью средства автоматизации и полностью удовлетворяют возможностям поисковой системы, то такой поиск будет выполняться точнее. Применяя CAD и PDM системы используя программные средства и определенный подходящий технологический процесс, мы значительно облегчаем процесс выбора оптимальных значений и оптимального выбора маршрутной карты или прецедента.
В рамках использования третьего фактора - применение паттернов, следует сказать, что в современных системах управления химических процессов электрохимического производства присутствует и аналитика средств производства по параметрам загрузки, но не техническим параметрам. Система планирования и подготовки производства и система управления электрохимического производства должны взаимодействовать между собой либо находиться в одном едином информационном пространстве. Постоянный обмен данными между системой планирования и подготовки производства и системой управления электрохимическим производством является обязательным условием, которая позволит использовать результаты проектирования в производстве и получать обратную связь в процессе изготовления от исполнителей. Зависимости работы систем проектирования сопроводительной документации от систем управления производством на сегодняшний день недостаточно известны, но попытки проводить анализ, например, загрузки оборудования, указывают на целесообразность объединения контура разработки сопроводительной документации с контуром управления производством предприятия.
Список использованной литературы:
1. А.В. Михайлов, Д.А. Расторгуев, А.Г. Схиртладзе Основы проектирования технологических процессов машиностроительных производств, 2010г. - С. 336.
2. Карпаев С.А., Ларин С.Н. Взаимодействие системы автоматизированного проектирования технологических процессов с системой производственного плана // Тезисы докладов V Международной научно-практической конференции «Системы управления жизненным циклом изделий авиационной техники: актуальные проблемы, исследования, опыт внедрения и перспективы развития», 2016 г. - С. 5557.
3. Концепция развития CALS-технологий в промышленности России / НИЦ CALS технологий «Прикладная логистика»; Е.В. Судов, А.И. Левин. - М., 2002.-С.131.
© Бильданов Рафик Г., Бильданов Радий Г., Ларин С.Н., 2022
