СУДОСТРОЕНИЕ 4'2015
АВТОМАТИЗАЦИЯ СЛУЖБЫ НОРМИРОВАНИЯ КОРПУСООБРАБАТЫВАЮЩЕГО ЦЕХА АО «ПСЗ «ЯНТАРЬ»
А. Ю. Зубаков (АО «ПСЗ «Янтарь»), А. А. Кузнецов, канд. техн. наук (АО «ЦТСС», e-mail: inbox@sstc.spb.ru)
Система «Ритм-Судно», разработанная в АО «ЦТСС», в настоящее время используется более чем на 20 верфях отрасли для автоматизации технологической подготовки корпусообрабатывающего производства. В период западных санкций на программное обеспечение система предоставляет решения, вполне конкурентоспособные по сравнению с зарубежными аналогами и значительно более дешёвые. Большими преимуществами системы являются недорогая техподдержка, учёт пожеланий заказчика, знание особенностей российской технологии.
Конечный продукт системы «Ритм-Судно» — плазово-технологическая документация, используемая службами и участками корпусообрабатывающего цеха (КОЦ) в процессе изготовления судовых деталей, а именно:
/ управляющие программы для оборудования резки, разметки и маркировки;
У эскизы листовых и профильных деталей, содержащие информацию о геометрии деталей, обработке кромок, припусках и гибке деталей;
/ чертежи карт раскроя;
У материальные и комплектовочные ведомости;
У ведомости деловых отходов;
У чертежи гибочной и сборочной оснастки.
Для нормирования технологических операций в качестве исходных данных службы нормирования используют плазовые эскизы деталей, выпускаемые в заводских CAD/CAM-системах. Технолог-нормировщик, глядя на эскиз, расписывает технологический процесс изготовления детали на цеховом оборудовании. Технологический процесс при этом содержит основные и вспомогательные операции, выполняемые как на оборудовании с ЧПУ, так и с помощью средств механизации. После того как техпроцесс для детали расписан с точностью до одной операции, технолог-нормировщик приступает к нормированию. Для этого, как правило, используются отраслевые стандарты, разработанные ЦНИИТС в конце прошлого века. В них информация о трудоёмкости представлена в табличной форме и до-
статочно сложна для применения к конкретной детали. В результате нормировщик в своей работе значительно отклоняется от стандарта, проставляя трудоёмкость интуитивно. Это приводит к увеличению стоимости корпусных работ и соответственно стоимости всего заказа в целом.
Модуль АВТОТЕХНОЛОГИЯ, входящий в состав системы «Ритм-Судно», как раз и предназначен для автоматического генерирования технологического процесса изготовления судовой детали, а затем и нормирования всех технологических операций.
Руководство конструкторского бюро КОЦ АО «ПСЗ «Янтарь» приняло решение использовать модуль АВТОТЕХНОЛОГИЯ для сокращения издержек на нормирование, а также для получения более точных результатов нормирования технологических операций по сравнению с традиционными методами расчёта трудоёмкости.
Но нужно ли вообще нормирование в современном судостроении? Цена постройки судна в настоящее время определяется контрактом и не может быть пересмотрена в процессе строительства. Определяется цена судна на этапе проектирования, на основе цены судна-аналога, массогабаритных характеристик судна и в результате торга между заказчиком и строителем. После этого цена разбрасывается по всем видам производств с учётом традиционных долей каждого вида производства.
В процессе строительства вместо плановой трудоёмкости появляется технологическая трудоёмкость, зависящая от множества параметров изделия и характеристик оборудования, которая может значительно отличаться от плановой трудоёмкости в большую сторону.
Как же платить рабочим в этом случае, если фонд зарплаты уже зафиксирован?
Если уже суммарная стоимость всех работ по видам производства зафиксирована, их реальная стоимость должна быть пропорциональна технологической трудоёмкости работ. Поэтому технологическое нормирование необходимо и в современных экономических условиях. Выполняться оно должно с максимальной автоматизацией и с минимальным участием человека.
СУДОСТРОЕНИЕ 4'2015
экономика и финансы
Для быстрого внедрения модуля АВТОТЕХНОЛОГИЯ этот процесс было решено проводить совместными усилиями разработчика модуля и технологов АО «ПСЗ «Янтарь». Технологи завода прошли краткое обучение работе с модулем. Ими были заполнены справочники, необходимые для работы модуля АВТОТЕХНОЛОГИЯ. Это справочники технологических параметров, технологических операций, оборудования КОЦ и нормативов времени технологических операций (рис. 1—3).
Исходная информация для модуля АВТОТЕХНОЛОГИЯ извлекается из чертежа детали и корпусной спецификации. Эта информация представляет собой набор технологических параметров детали, таких как марка материала, длина, ширина, толщина, форма и длина гиба, величины припусков, длина и форма фасок и другие. Общее число технологических параметров — порядка 50. Они используются как для автоматического формирования технологического процесса, так и для расчёта трудоёмкости.
Большинство из этих параметров извлекаются из чертежа детали автоматически, некоторые, наиболее сложные, например форма и радиус гиба, вводятся вручную.
Наиболее сложно заполнение справочника нормативов времени технологических операций. Как правило, отраслевые стандарты прошлого века по нормам трудоёмкости имеют табличную форму. В модуле АВТОТЕХНОЛОГИЯ нормативы трудоёмкости должны быть представлены в виде формул, операндами которых как раз являются технологические параметры детали. Технологи завода вывели большинство формул трудоёмкости из табличных данных отраслевых стандартов.
Второй важной задачей настройки модуля АВТОТЕХНОЛОГИЯ было создание базы знаний для автоматического генерирования рабочих технологических процессов изготовления корпусных деталей. Решение этой задачи позволяет полностью автоматизировать процесс разработки технологии для корпусной детали судна на базе её технологических параметров.
БАЗА ЗНАНИИ ТЕХНОЛОГА
Как связать параметры корпусной детали с последовательностью технологических операций, необходи-
^Технологические операции
.[п х
Код операцииТип опер
Технологические операции
Наименование Кр. обозн. оперРазряд работ Профессия Оборудование Оснастка
0101 МАРКИРОВКА БЕЗ РАЗМЕТКИ краской М6'1Р 2 Газорезчик
0102 РАЗМЕТКА ПО РАЗМЕРУ РР 3 Разметчик I
0103 РАЗМЕТКА ПО ЭСКИЗАМ ПРОФИЛЯ РЭП 3 Разметчик
0104 РАЗМЕТКА ПО ЭСКИЗАМ ЛИСТА РЭЛ 3 Разметчик
0105 РАЗМЕТКА ПО ШАБЛОНА^ РШ 3 Разметчик
0100 РАЗМЕТКА ПО ЧЕРТЕЖУ Рл'м 4 Разметчик
0107 РАЗМЕТКА СКРУГЛЯЕМЫХ КРОМОК РСкр 3 Разметчик
0109 РАЗМЕТКА ЛИНИЙ ГИБА РЛГ 3 Разметчик
0110 РАЗМЕТКА ПРИПУСКА ПОСЛЕ ГИБКИ (Ю> РППГ 3 Разметчик
0111 МАРКИРОВКА КЕРНОМ Мкр г Разметчик
011? МАРКИРОВКА отходов Моту 2 Разметчик
[ Добавить ] [ Изменить |
Удалить
\Ж\
Рис. 1. Окно справочника технологических операций
Рис. 2. Окно справочника технологических параметров
Рис. 3. Окно справочника нормативов времени технологических операций
мой для её изготовления? Можно опи- бора ограничений на их параметры и сать типовые детали посредством на- затем с каждой типовой деталью свя-
экономика и финансы
СУДОСТРОЕНИЕ 4'2015
Рис. 4. Окно редактора знаний по дискретной технологии
Рис. 5. Окно редактора рабочих технологических процессов для корпусных деталей
зать свой типовой технологический процесс. Однако рабочий технологический процесс конкретной детали будет отличаться от типового, и потребуется его ручная доработка.
База знаний по маршрутной технологии позволяет вместо использования типовых технологических процессов сразу получать рабочий технологический процесс для конкретной детали на основе её параметров.
Как рассуждает технолог, разрабатывая технологический процесс для конкретной детали? Его задача — правильно выбрать оборудова-
ние для реализации конструктивных элементов детали и определить правильный порядок применения различных видов оборудования. Технолог рассуждает «сверху вниз», намечая укрупнённые фрагменты технологии и фиксируя порядок их исполнения. Затем каждый из укрупнённых фрагментов уточняется, т. е. заменяется более детальными фрагментами. Процесс уточнения идёт до тех пор, пока фрагмент не становится типовой технологической операцией, выполняемой на конкретном оборудовании. В результате такой процедуры (рекурсивный вывод)
получается рабочий технологический процесс конкретного изделия, созданный на основе параметров изделия и знаний технолога.
Основным понятием базы знаний технолога, описывающим элементарное суждение технолога, является понятие фрагмента технологии. Фрагмент технологии описывает элементарное действие, выполняемое над деталью, в результате которого деталь получает новые свойства. Действие это может быть как абстрактным (мыслимым), так и физическим. Пример абстрактного фрагмента технологии — «изготовление листовой детали». Пример физического фрагмента технологии — «резка детали на гильотинных ножницах». Абстрактный фрагмент технологии подлежит обязательной конкретизации другими фрагментами. Физический фрагмент описывается технологической операцией на конкретном оборудовании. Фрагмент технологии имеет следующую структуру: имя фрагмента, входное условие его применимости, тип связи фрагмента с потомками, список имён потомков фрагмента (порядок следования важен!).
База знаний технолога представляет собой дерево, «сшитое» из фрагментов технологии. На рис. 4 показан фрагмент базы знаний по формированию маршрутов обработки деталей в КОЦ АО «ПСЗ «Янтарь».
Отладка базы знаний выполняется в программе-редакторе, обеспечивающей построение базы знаний из фрагментов технологии и её отладку на множестве тестовых деталей.
После того, как база знаний по технологии была отлажена совместными усилиями разработчиков программы и технологов завода, появилась возможность все техпроцессы для деталей КОЦ генерировать автоматически. Программа-генератор техпроцессов извлекает из базы данных запуска все нужные параметры деталей и, используя базу знаний по технологии, логически выводит из неё соответствующие техпроцессы. Приблизительно 95% всех техпроцессов, полученных автоматически, являются правильными. Остальные 5% техпроцессов
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.