Логистический подход при формировании системы подготовки производства

      К переменным затратам относятся: затраты  на основные материалы за вычетом реализуемых отходов (Pм), руб.; затраты на топливо, предназначенные для технологических целей (Ртт), руб.; затраты на различные виды энергии, предназначенные для технологических целей (Ртэ), руб.; затраты на основную и дополнительную заработную плату основных производственных рабочих с отчислениями в фонд социальной защиты населения (Р3), руб.; затраты, связанные с эксплуатацией универсального технологического оборудования (Роб), руб.; затраты, связанные с эксплуатацией инструмента и универсальной оснастки (Ри), руб.

      К условно-постоянным затратам относятся: затраты, связанные с эксплуатацией оборудования, оснастки и инструмента, специально сконструированных для осуществления технологического процесса по данному варианту (Рс об), руб.; затраты на оплату подготовительно-заключительного времени (Рпз), руб.

      Общая формула технологической себестоимости для операции (i-j) имеет вид:

                                                                                                      (4)

      Подставив соответствующие значения переменных и условно-постоянных расходов в формулу (4), получим:

                                          (5)

      После определения технологической себестоимости  по вариантам (если рассматривается  не более двух вариантов) для каждого из них определяется, при каком годовом объеме производства (N) сравниваемые варианты будут экономически равноценны.

      Для этого решается система уравнений относительно объема производства N:

          

                                                                                              (6)

      При , получим:

                                                                                                 (7)

      Эту величину годового объема производства продукции принято называть критической. Если сопоставление вариантов технологического процесса осуществить графически, то будет очевидно, что критический объем производства продукции является абсциссой точки пересечения двух прямых с начальными ординатами Pv1 и Pv2, выраженных для каждого варианта уравнением его технологической себестоимости.

      Таким образом, определение абсциссы этой "критической точки" служит завершающим  этапом технико-экономических расчетов, устанавливающих области наиболее целесообразного применения каждого из сопоставляемых вариантов, ограничиваемые определенными размерами программ (N).

      Если  предстоит необходимость сделать  выбор технологического процесса не из двух вариантов, а из трех, четырех и т. д., то строится ориентированный граф, дуги которого представляют технологические операции. Для оценки использования ресурсов при возможных вариантах изготовления детали (изделия) вводится целевая функция Ст, т. е. сумма технологических себестоимостей по каждой из запроектированных операций, с тем, чтобы их сумма была минимальной:

          min                                                                                     (8)

      Таким образом, выбор оптимального варианта технологического процесса можно свести к выбору маршрута в заданном ориентированном графе, имеющем минимальную суммарную технологическую себестоимость. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      3 Рекомендации по совершенствованию  системы подготовки производства 

      3.1 Система автоматизированного проектирования в конструкторской подготовке производства 

      Системы автоматизированного проектирования (САПР) в настоящее время полностью  себя оправдывают и являются во многих случаях единственно возможными методами при конструировании новых видов изделий (например, интегральных микросхем).

      Под автоматизацией проектирования понимается автоматизированный конструкторский синтез устройства с выпуском необходимой конструкторской документации (КД).

      В отличие от проектирования вручную, результаты которого во многом определяются инженерной подготовкой конструкторов, их производственным опытом, профессиональной интуицией и т. п., автоматизированное проектирование позволяет исключить субъективизм при принятии решений, значительно повысить точность расчетов, выбрать варианты для реализации на основе строгого математического анализа, значительно повысить качество конструкторской документации, повысить производительность труда проектировщиков, снизить трудоемкость, существенно сократить сроки конструкторской и технологической подготовки производства в цикле СОНТ, эффективнее использовать технологическое оборудование с ЧПУ.

      Важным  результатом внедрения САПР являются и социологические факторы: повышение престижности и культуры труда при замене неавтоматизированных методов автоматизированными; повышение квалификации исполнителей; сокращение численности работников, занятых рутинными операциями.

      Наибольшую  эффективность от внедрения САПР можно получить при автоматизации  всего процесса проектирования - от постановки задачи, выбора предпочтительных вариантов построения изделия до технологической подготовки его производства и выпуска.

      САПР  представляет собой организационно-техническую  систему, состоящую из комплекса  средств автоматизации проектирования, взаимосвязанного с проектировщиками и подразделениями проектной организации. Проектировщик (конструктор, технолог) входит в состав любой САПР и является ее пользователем, так как без человека автоматизированная система не может функционировать. Объектом автоматизации в САПР являются действия проектировщиков, разрабатывающих изделия или технологические процессы. САПР нельзя создать вне конкретного производства, на котором она будет использована.

      Комплекс  средств автоматизации включает математическое, лингвистическое, программное, информационное, методическое, организационное, аппаратное и техническое обеспечение.

      Математическое  обеспечение составляют математические методы, модели и алгоритмы, необходимые для осуществления автоматизированного проектирования.

      Лингвистическое обеспечение - совокупность специальных языковых средств проектирования, предназначенных для общения человека с техническими и программными компонентами САПР. Практика использования ЭВМ в проектировании привела к созданию наряду с универсальными алгоритмическими языками программирования (АЛГОЛ, ФОРТРАН и др.) проблемно-ориентированных алгоритмических языков, специализированных для проектных задач. Например, для автоматизации вычерчивания изображений служат графические языки ГП-ЕС, ГРАФОР, РЕДГРАФ, ФАП-КФ и др.

      Программное обеспечение является непосредственным производным компонентом от математического обеспечения и представляет собой комплекс всех программ и эксплуатационной документации к ним.

      Информационное  обеспечение - это информация о прототипах проектируемых изделий или процессов, комплектующих изделиях и материалах, об используемом режущем инструменте, о правилах и нормах проектирования, а также любая другая справочная информация, используемая проектировщиками для выработки проектных решений. Основная часть информационного обеспечения содержится в банках данных, состоящих из баз данных и систем управления базами данных.

      Организационное обеспечение устанавливает взаимодействие проектирующих и обслуживающих подразделений, ответственность специалистов за определение вида работ, приоритеты пользования средствами САПР и другие регламенты организационного характера. Соответствующий комплект документов составляют необходимые инструкции, приказы и штатные расписания.

      Техническое обеспечение - комплекс всех технических средств, используемых при автоматизированном проектировании и для поддержания средств автоматизации в работоспособном состоянии.

      Решающими условиями возможности и целесообразности создания САПР являются:

      а) единство принципов построения объектов проектирования;

      б) высокий уровень типизации и стандартизации элементов, из которых компонуют объекты проектирования;

      в) высокий уровень унификации процессов  проектирования;

      г) большой объем проектных работ  при индивидуальных требованиях к объектам проектирования.

      В общем случае процесс проектирования включает три этапа: составление эскизного, технического и рабочего проектов.

      Наиболее  творческой является стадия эскизного  проектирования, требующего применения интерактивных средств графики. С их помощью конструктор может строить трехмерное изображение детали и моделировать траекторию движения инструмента для ее обработки (без чертежей).

      Техническое проектирование предусматривает исполнение конкретного замысла в заданном масштабе, а также осуществление необходимых расчетов. Здесь используется значительный объем информации о стандартных деталях, покупных изделиях и т. д.

      На  стадии рабочего проектирования создаются  рабочие чертежи и техническая  документация. Деталировка, определение и нанесение размеров, составление спецификаций полностью формализуются и могут выполняться на ЭВМ с использованием средств машинной графики.

      При автоматизации проектирования наиболее важной является формализация как самого процесса, так и его объекта. Она позволяет представить процесс проектирования в виде цепочки (набора) последовательно (параллельно-последовательно) выполняемых процедур, при которых информация преобразуется, а исходные варианты приближаются к заданным проектным задачам. При этом если проекты могут быть сформулированы в виде информационных массивов для ЭВМ, а операторы проектирования (определенные процедуры, формулы, комплексы программ, стандарты, методики, модели и т. п.) представлены в виде пакета машинных программ, то такой процесс называют автоматической разработкой (генерацией) проекта. Если разработке на ЭВМ подлежат лишь некоторые подкомплексы на отдельных стадиях, то такой процесс проектирования называется автоматизированным. В том случае, когда оператор проектирования применим для ряда систем или подкомплексов, выполняется типовое проектирование. Нахождение (разработка) таких операторов является одной из важнейших задач построения любой системы проектирования.

      Укрупненный алгоритм автоматизированного  проектирования изделия

      При автоматизированном проектировании сложных  систем и объектов применяется системно-иерархический подход, когда сам процесс и объект расчленяются на уровни. На верхнем уровне отражаются только самые общие черты и особенности проектируемого объекта. На каждом последующем уровне разработки степень детализации возрастает.

      В соответствии с этапностью создания новой техники в комплексной (интегрированной) САПР выделяются следующие автоматизированные системы: управления процессами проектирования (АСУПП), проектирования (ДСП), конструирования (АСК), технологической подготовки производства (АСТПП), управления технологическими процессами изготовления опытных образцов (АСУТП), комплексных испытаний и обработки изделий (АСКИО).

      Каждая  из функциональных составляющих базируется на едином комплексе средств автоматизации  проектирования, включающих обеспечивающие системы типа автоматизированных банков данных (АБД), а также вычислительную систему, систему информационного обмена, графическую систему и систему разработки машинных программ.

      Исходя  из особенностей графических работ  из состава комплексной САПР выделяют в виде самостоятельной графическую подсистему, или подсистему автоматизированного черчения (ПАЧ), обслуживающую все функциональные системы. Оперативные средства выполнения графических работ входят в состав комплекса технических средств каждой функциональной системы, имеющей терминал.

      Основу  автоматизации стадии конструкторской  подготовки производства составляют две функциональные части комплексной САПР: автоматизированная система проектирования (АСП) и автоматизированная система конструирования (АСК).

      Автоматизированная  система проектирования используется как инструментальная подсистема САПР. Она создает программы автоматизированного проектирования, и от ее эффективности в значительной мере зависит эффективность действия комплексной САПР. Эта система выполняет несколько видов проектных процедур на стадиях разработки технического задания, технических предложений, эскизного и технического проектирования: анализ исходных данных, формирование технических характеристик, определение эффективности изделия на стадии проработки изделия, когда перед проектировщиком стоит проблема выбора прототипа будущей новинки на основе упрощенной математической модели. Результатом функционирования АСП является структурная схема изделия с данными расчета проектных параметров.