Система анализа производственной технологичности конструкции изделия.

Цель работы: Повышение эффективности КТПП на основе разработки системы поддержки принятия решений проектирования изделий AT с обеспечением заданных критериев технологичности.

Решаемые задачи:1. Разработка критериев оценки конструкции ЛА на технологичность.2. Разработка алгоритмов и схем функционирования системы поддержки

принятия решений.3. Разработка программной оболочки системы поддержки принятия

решений.4. Формирование классификаторов объектов производственной среды.5. Наполнение базы данных системы поддержки принятия решений.6. Разработка алгоритма проведения комплексного технологического

контроля проектируемых изделий.

Цель работы

• Конструктивный элемент• Тех. операция• Средства тех. оснащения • Оборудование

• Технологические рекомендации

• Типовые методы изготовления

• Качественная оценка ТКИ• Количественная оценка ТКИ

• Образ изделия из NX• Эскизный проект

проектируемого изделия

Информа-ционная модель изделия

Техноло-гический контроль

База данных

База знаний

«Система анализа ТКИ»

Разграничение прав при работе с системой

1. Конструктор – пользователь: формирование исходной модели изделия и отработка технологичности конструкции изделия по заданным показателям (формирование поля конструктивных решений).2. Технолог – эксперт: формирование правил в базе знаний программы, оценка типовых конструктивных решений (экспертная оценка, ранжирование КР).3. Администратор БД и БЗ: наполнение базы данных объектами производственной среды. Формирование новых структур правил в базе знаний программы.

Конструктор Технолог

Информационная модель изделия

Технологический контроль

1 Качественная оценка

2 Конструктивные решения

ТО

База знаний База данных

СТО

Оборудование

Формализованные технологические

рекомендации предприятия

Типовые технологические

процессы

Администратор системы

Подг

отов

ка м

одел

и (д

анны

х)

Поис

к ана

лого

в

КЭ типовых изделий

1. Изделие с обеспеченной технологичностью2. Типовой вариант изготовления изделия

Типовые СЕ

Типовые детали

Типовые КЭ

ЭКСПЕРТНЫЙ МОДУЛЬ

Взаимодействие модулей системы

Структура модуля «Информационная модель изделия»

1. Модуль «Информационная модель изделия»

Параметрический ОБРАЗ изделия

Вновь создаваемый конструктивный

элемент

КЭ с параметрами

Параметрические библиотеки

твердотельных КЭ

Конструктор

Создание файла

проекта

Дополнительная информация по детали: объем

выпуска; заготовка.Образ

изделия (*xml)

UGS

Определение исходных данных о структуре

конструкции изделия (материал, тип детали)

Алгоритмы расчета показателей ТКИ

Структура модуля «Технологический контроль»

Образ изделия

(*xml)

Образ изделия

(*xml)

2.2. Модуль «Конструктивные решения»

Технол. параметры

.xml

Образ изделия

(*xml) Образ изделия.xml

+

3. Выбор частных показателей технологичности для оценки изделия

База данных количественных

показателей

База данных качественных показателей

Используемые показатели технологичности для проведения анализа

Список показателей.xml

База знаний правил оценки

технологичности

База знаний КР

Вариативное поле КР

2. Модуль «Технологический контроль»

База данных «ТО»

База данных «СТО»

База данных «Оборудование»

КЭ1

КЭi

КЭа1

КЭаi

поиск и сопоставление

КЭn

КЭi

ТОn

ТОi

СТОn

СТОi

Оn

Оi

КЭ1 ТО1 СТО1 О1

… … … … ...

…

Образ изделия

(*xml)

Образ изделия

(*xml)

Образ изделия

(*xml)

Результат анализа,

рекомендации конструктору

Алгоритм расчета комплексного показателя ТКИ

№ пп Наименование частного показателя технологичности

Значение показателя

1 2 3 4 51 0,30 0,06 0,0182

1,00 0,12 0,12

30,90 0,13 0,117

… …. …. ….

Начало

Новая оценка

Ввод комплексного показателя технологичности аналога, Pан

Ввод наименований частных показателей

Да

Редактирование

Ввод значений частных показателей

по каждому наименованию

База данных количественных

показателей

База данных качественных показателей

Нет

НетТехнолог

Выбор значений частных показателей

Конструктор

Расчет комплексного показателя технологичности,

Расчет значений показателей технологичности,

Ввод значений коэффициентов весомости,

Рассчитанный показатель БОЛЬШЕ

аналога

Изделие не технологично

Изделие технологично

НетДа

База данных типовых КР

Конец

Итого 1,00 0,791

Практическая ценность программы• снижение влияния субъективного фактора при принятии решений в ходе

технологической подготовки производства изделия, благодаря использованию выявленных формальных критериев оценки технологичности изделия;

• предлагаемая модель изделия и методы её построения и анализа, а также полученные с их помощью данные применимы для решения ряда задач технологической подготовки производства:

выбор состава объектов производственной среды (ТО, СТО, оборудование);выбор конструктивной структуры изделия – состав КЭ, соответствующие технологическим рекомендациям предприятия на котором они изготавливаются;комплексная оценка изделия на основе заданных критериев технологичности.

• повышение качества проектных и технологических решений за счет использования базы знаний системы, в которой формализованы знания экспертов-технологов и технологические рекомендации производства;

• использование БД и БЗ программы в качестве единого нормативно-справочного стандарта для конструкторов и технологов на этапах КПП и ТПП;

• информационная модель изделия содержит минимальный необходимый объём данных, в отличие от ЭМ изделия, вследствие чего требует меньшего объёма аппаратных ресурсов ЭВМ.

Результаты

Достигнутые результаты:• разработана оболочка системы поддержки принятия решений• определены алгоритмы проведения оценки технологичности конструкции• сформирована база данных объектов производственной среды

• Создана система анализа технологичности конструкции изделий АТ «Система анализа ТКИ». Позволяющая выполнять следующие функции:

- формирование конструктивной структуры изделия – состав КЭ, соответствующие технологическим рекомендациям предприятия на котором они изготавливаются;- выбор состава объектов производственной среды (ТО, СТО, оборудование);- производить комплексную оценку изделия на основе заданных критериев

технологичности.• Разработаны: - инструкции по эксплуатации и пользователя «Системы анализа ТКИ»; - программный модуль для подготовки CAD модели изделия в системе NX для последующего анализа в «Системе анализа ТКИ»

Разработанная система, структура БД и алгоритмы, реализуемые в ней защищены ФСИС РФ №2012615366 от 15.06.2012г и № 2013620100 от 09.01.2013г

Перспективы развития темы в рамках III очереди ПП № 218Завершение работ по разработке и внедрению программного комплекса «Система анализа ТКИ», обеспечивающего возможность проведения технологического контроля CAD моделей изделий АТ на этапе КПП, а также на этапе ТПП при запуске изделий в производство: - решение задачи инженерного анализа конструкции изделия на технологичность

непосредственно в среде системы NX с использованием баз данных и знаний «Системы анализа ТКИ».

- снижение ошибок в ходе конструкторской и технологической подготовки производства изделия, благодаря отсеву экономически затратных и нерациональных вариантов проектных решений в конструкции изделия;

- снижение цикла запуска изделия в производство за счет уменьшение времени проведения технологического контроля, а именно выявление технологических противоречий на этапе проектирования изделия, а не на этапе запуска;

- подготовка технологических данных для разработки типовых технологических процессов изготовления изделия на основе модели в NX с учетом технологических возможностей предприятия и заданного уровня технологичности;

Спасибо за внимание

Национальный исследовательский Иркутский государственный технический университет664074 г. Иркутск ул. Лермонтова, 83 Каф. СМиЭАТ, ауд. Д-112Тел. 8 (3952) 40-51-33Факс. 8 (3952) 40-51-30 e-mail:govorkov_as@istu.edu – Говорков Алексей Сергеевич