автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Оптимизация структурной компоновки переналаживаемых автоматических линий для деталей типа тел вращения

РГБ Ой На правах рукописи

- псч <опс

ЦП Л ^..о

Добролюбова Марина Федоровна |

1

Оптимизация структурной компоновки переналаживаемых автоматических линий для деталей типа тел вращения

Специальность 05. 013.07. - Автоматизация технологических процессов и производств

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискании ученой стопони кандидата технических наук

МОСКВА - 1996 Г.

на правах рукописи

ДОБРОЛЮБОВА МАРИНА ФЕДОРОВНА

ОПТИМИЗАЦИЯ СТРУКТУРНОЙ компоновки ПЕРЕНАЛАЖИВАЕМЫХ АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЯ

ДЛЯ'ЛЕТАЛЕЙ ТИПА ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

Специальность 05.13.0'.' - Автоматизация технологических процессов и производств

д В 1 О РЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени ¡сандидита технических наук

Москва - 1996 г.

*

Работа выполнена в Московской Государственном Технологическом Университете "Станкин"

Научный руководитель - доктор технических наук,

профессор Султан-заде Н.М.

Научный консультант - доктор технических наук,

профессор Митрофанов В, Г.

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор Копылов Л. В

кандидат технических наук, доцент Рассанов Ю.Б.

Ведущее предприятие - МосСКБ АЛ и АС. Защита состоится 199<£г. В

'часов

■ на заседании диссертационного Совета К 063.42.04 при МГТУ "Станкин" по .адресу: 103055, ГСП, Москва, К-55, Вадковский пер., д. За.

Отзывы (в 2-х экземплярах, заверенные печатью учрег^е-ния) просим направ'лять по указанному адресу. : . С-диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ . "Станкин".

- Автореферат разослан " " 1996 г. ' >

Ученый секретарь диссертационного Совета :

д. т, н,, доцент •

Горшков А. Ф.

- - !......

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одной ив вахнейших задач раввития машиностроительного производства является соэдание высокоэффективных производственных систем, что треОует комплексного подхода к автоматизации технологических процессов.

Техническое перевооружение и реконструкция машинострои- ■ тельного производства рассматриваются как основные средства интенсификации производственных процессов, постановки на производство новых изделий, увеличения объемов выпуска продукции на тех же площадях и при той же или меньшей численности работающих. •

Аналиэ тенденций применения переналаживаемых автоматических линий (ПАЛ) показывает, что так как в рыночных условиях экономики с целью выливания массовое производство часто .■^образуется в крупносерийное, доля ПАЛ в машиностроении оуд^т возрастать. С точки зрения повышения производительности общественного труда при создании системы переналаадваекых станочных автоматических линий необходимо добиваться такого {*ш»нкн,чтобы для обеспечения программы выпуска всех обраба-ть'внои^г. деталей минимизировать число технического к аспоиэ-гательного оборудования с обеспечением заданной вероятности исмплгктности выпускаемых изделий.

|'ЛИ1ко, выгская стоимость ПАЛ, а так.*»? потери производства из-за несвоевременной поставки'продукции потребители,тре-бу^т поиску оптимальных рег/'ний еще на стадии проектирования, тем бо^ее, что при создании ПАЛ отсутствует этап изготовления и испытания опытного образца.

В свяси с этим, разработка метода оптимизации структурной компоновки ПАЛ, заклтчагаегося в оценке влияния принятых

- г -

spoewiift» решений на производительность систему, актуальна, *а» W* воаволит осуществлять процесс проектирования ПАЛ < МвЛ/еашш затратами средств и времени на поиск наилучшш структурш* конвоновок для обеспечения заданных требований л< гфежхаяягвавоеы.

ДеЛ6й> работы является повышение качества конструкторски: и Технологических разработок и снижение трудоемкости проектирования ПАЛ sa счет создания математического обеспечения процесс» овтимизации структурной компоновки ПАЛ. поввсшподэп автоматизировать процесс принятия проектных решений. А так» разработка метода синтеза структуры системы ПАЛ для обработн задаййого множества деталей крупносерийного и массового про извйдства.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать алгоритм синтеза структурных компоновок систем ПАЛ, обеспечивающий решение оптимизационной задачи ;

2. Исследовать производительность двухучастковых ПАЛ с продавленным роботом;

3. Исследовать производительность двухучастковых ПАЛ о равличными условиями работы транзитного накопителя при отказ

-принимать, но не выдавать детали; .

,- не принимать, но выдавать детали;

4. Провести аналитическое исследование математических моделей роботизированных ячеек, используемых в ПАЛ, разработать программное обеспечение.

Общая методика исследования. Все разделы работы выполне ны с единых методологических позиций. Для решения поставле» ных вадач на основе системного подхода осуществлен анализ

' ' - -- - - 3

синтез структурной компоновки ПАЛ на баее осяовнта положений технологии машиностроения, теории автоматичесгагс линий, надежности и производительности.

Теоретические положения работа базируется на математическом аппарате теории вероятности, массового обслуживания и

1Ньи процессов. _

численное исследование разработанных математических моделей выполнено с использованием возможностей 1ВМ РС.

Научная новизна представленной работы состоит в:

- разработке математических моделей обрабатывающих ячеек для выбора оптимального сочетания их надежностных параметров при синтезе структурной компоновки ПАЛ согласно принятого критерия оптимальности;

- получении аналитических решений для эквивалентного преобразования двухучастковых ПАЛ с промшекным роботом в обрабатывающие ячейка;

- получении аналитических решений для определения производительности д^у ПАЛ с различными условиями работы накопителя при отказе.

Практическая ценность выполненной работы состоим в разработке аналитических решений для эквивалентного преобразования обрабатывающих ячеек, составляющих ПАЛ, а тачке двухучастковых ПАЛ с промышленным роботов н различными условиями работу накопителя при отказе. Наличие таких решений позволяет производить основные проектныр расчеты и осуществить конструкторский выбор на ознове разработанных математических моделей, реализованных на 1ВМ РС в виде расчетных программ.

Реализация работы. Разработанное в диссертационной работе программное и математическое обеспечение используется в учеб-

ном процессе кафедрами "Технология машиностроения" ЫГАПИ и "Автоматизация технологических процессов ЫГТУ "Станкин",

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на заседаниях кафедр "Технология машиностроения" ЫГАПИ и "Автоматизация технологических процессов ЫГТУ "Стан-кия".

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатных работы.

Структура и объем работы. Диссертация состоит ив введения, четырех глав, общих выводов, списка литературы из Наименований и приложений. Общий объем ^-'страниц, в том чкслэ страшшл'основного текста, .."^рисунков, таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

<• Во введении обосновывается актуальность работы, дается

; ее общая характеристика.

В первой главе дан анализ современного состояния вопроса, сформулированы цель и задачи исследования.

| Покааано, что для решения вадачи синтеза необходимо ус-

1 " тановить степень влияния каждого параметра технологической

■ системы на производительность ПАЛ. Сложность вадачи синтеза

! . . структурной компоновки ПАЛ обуславливается тем, что кавдый

, параметр системы является функцией технологического процес-

| ' са,который обеспечивает технические условия на изготавливые-

¡;.!, мые детали.

\ Вопросам производительности и надежности автоматических

. * линий (АЛ) посвящены труды многих ученых: Г.А.Шаумяна,

; '■ ; ' , А.П.Вдадзиевского, Л.И.Волчкевича, А.И.Дащенко, И.А.Кдусова,

. . у Н.Ы.Султан-Заде и других, ' V;

На основе анализа литературных источников покаэно, что ■ вопросы проектирования и выбора ПАЛ для тел вращения практи- '

чески неизучены и требуют своего решения» а также недоетаточ-

■ - I

но исследованы вопросы производительности ПАЛ с гибкой транспортной системой, особенно теория производительности роботизированных- ячеек, что является недостатком теоретических основ проектирования ПАЛ.

Вторая глава посвящена разработке метода проектирования системы ПАЛ для обработки заданного множества деталей типа тел вращения при крупносерийном и массовом производстве.

Разработан алгоритм синтеза структуры системы ПАЛ, обеспечивающий решение оптимизационной задачи. Осуществлен выбор и обоснование критерия оптимальности, выявлена аналитическая взаимосвязь критерием оптимальности и параметрами тех-

нологического процесса.

Для калдой (Д-ой) ПАЛ технологический процесс задается слезугзщми парачетррш:

а) структура технологического процесса обработки деталей:

А1

1 _

ац

а211

»12

В221

Зли1.

згм

агм

«тМ

(1)

где

М - число рзздичных операций (1 - 1,2.. .М) для обработки всех деталей <дг. д=, Дгн>; П1 - число деталей, обрабатываемых 1-вй ПАЛ.

ао1

0, если 1-ая операция не входит в технологический процесс обработки Дю-ой детали;

1, если 1-ая операция входит в технологический процесс обработки Д|0-Ой детали.

б) х - длительность цикла обработки операции:

с* -

•С211. t^1,.

XlM1

W

fnil^tniZ1,'. ...ГпШ1 где tel1 - длительность цикла обработки 1-ой операции при обработке flte-ой детали (т^'-о,если 1-ая операция не входит в обработку Дю-ой детали); в) удельные потери операций:

Вц1 .В121.. В211 .В221,.

В1 -

BlM1 Вам1

(3)

Bnti1,Bni21.....BniM1 где Bei1 - удельные потери станка, выполняющего 1-ую операцию при обработке Д1в-ой детали (Bei'-А, если 1-ая операция не входит в обработку Д18-ой детали; г) среднее время настройки (восстановления) единичного отказа станков:

tB1

tu1. U21..... tiM1

t2i1. tas1..... tgM1

(4)

tnil1.tnl2lf...'tnlM1 где t©!1 - среднее время настройки станка, выполняющего 1-ую операцию при обработке д1е-ой детали (tei1 -0,если 1-ая операция не входит в обработку Д^-ой детали). ■ ' На основе показателя приведенных затрат разработан критерий оптимальности системы ПАЛ для обработки множества дета-

лей. Предложена математическая модель оптимального процесса проектирования, которая имеет следующий вил;

+ Ей хц') & тц' 0 —* О

ч> < "Рдоп.

" т т <«

\ - 1,2,____С

j ~ 1,';,.... п;

Р. -

где ? - пг-лп..'-;■ - .— грчти при проектировании 1-ой ПАЛ; гдоп-донусти?,!ме значения приведенных затрату ^-средняя интенсивность выпуска или проектная производительность' 1-ой ПМ1 при внгускс 5-г* чС-Тсл,1, которая является им-А структурной КСМЯСН9ЕКВ, яазгкности 0б01>уд0ваши и тс-яполо-. >"!ос1;ого щт.г^сса сЛрпботки деталей', - Ра-траты на -?-,иннцу гОо1,уло£;2.>:::л 1-ой операции 1-ой ПАЛ, которые состоят из стоимости станка, стоимости транспортных связей и занимаемой площади на один станок;

*. - затраты на создание е,-ого накопителя в 1-ой ПАЛ, с учетом занимаемой площади; Сц'- заработная плата ра-

+

1-1 1-1

51(С|Г + Сц" + Сц

п

бочих, приходящаяся на обслуживание одного станка 1-ой операции 1-ой ВАЛ; Сц" - расходы на электроэнергию, приходящиеся на один станок 1-ой операции 1-ой ПАЛ; Сц*"- расходы на инструмент, приходящиеся на один станок 1-ой операции 1-ой ПАЛ; Ы] - число операций или . участков в 1-ой ПАЛ; е - число ПАЛ; Л шц - число дополнительного количества технологического оборудования на 1-ой операции для компенсации потерь по наложенным причинам, которое является функцией надежности используемого оборудования, структурной компоновки ПАЛ и самого технологического процесса; - число сосредоточенных накопителей в составе 1-ой ПАЛ; п - число деталей, обрабатываемых системой ПАЛ; Ф - годовой фонд времени; Си а - программа выпуска ]-ой детали 1-ой ПАЛ эа годовой фонд времени; N - число периодов выпуска ;1-ой детали 1-ой ПАЛ ва годовой фонд времени; й^ - время • переналадки 1-ой ПАЛ на выпуск ;)-ой детали, которое является функцией . от я и; Бн - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.

Решением этой задачи на стадии проектирования является определение числа ПАЛ для обработки всех деталей, структурной компоновки каждой ПАЛ и числа периодов переналадок таким образов, чтобы минимизировать аначение приведенных ватрат. Сложность решения этой задачи обуславливается целочислен-ностью искомых параметров и транцедентной зависимостью ограничений по проектной производительности ПАЛ.

у*

На основе математической модели оптимального проектирования системы переналаживаемых автоматических линий разрабо-, тан эвристический алгоритм решения задачи.

...... - Я - ----- .-:-.-- . - - ...

Разработанный в работе эвристический метод оптимизации 'является методом направленного перебора возможных вариантов построения системы ПАЛ для изготовления заданного множества деталей.

Этот метод использует то положение, что минимум критерия оптимальности (А «О достигается при мннималъчоч чяслс texno-. логического оборудования для изготовления прогршаш выпуска всех деталей с учетом периодов переналадок.

Разработанный нами метод решения общей задачи оптимизации структуры системы ПАЛ заключается в последовательном выполнении следующих процедур.

1. Осуществляется упорядочение заданного мноиества деталей по убыиашю числа операций для их обработки, т.е. формируете.! список w(l),v('<n____,v(n)} из заданного множества де-

тг«лгГ;, пля злечентсв которого выполняется следующее условно :

W(<?i) > W(ei-cl) (6)

oi-l,?......(ri-1)

\Не\) - A(v(ei),j) - число операций для обработки v(ei)-oft детаси из списка iv(*)>.

VaiU'i; C5pçuo.t создается с;:;' ;ок детнвей по wpe ухудшения возможности объединения их обработки на одной ПАЛ.

".Строится наихудший вариант системы ПАЛ лля обработки лрт?тл"!>, •■сгдг. обработка кахдей детали осупествдяется на огвельчой АЛ.

3. Выбирается первая деталь из списка W и включается в список,обрабатываемых 'дет:--.".ей для формируемой структуры ПАЛ. Делается попытка присоединить к этой детали очередную из списка W. Для этого Формируются все возможные парные сочетания первой детали с остальными. И для них синтезируется

структура ПАЛ с учетом требуемого числа переналадок. Наилучшей парой считается та, которая обеспечивает максимальное сокращение требуемого технологического оборудования по сравнению со случаем, если бы эти детали обрабатывались на отдельных автоматических линиях. Из списка всех деталей вычеркиваются те детали, которые уже объединились.

Включение оставшихся деталей в этот список завершается в следующих двух случаях: 1) если годовой фонд времени будет тратиться только на переналадки; 2) если включение в список обрабатываемых деталей очередной детали не обеспечивает сокращение суммарного числа технологического оборудования.

4. Если список V неисчерпан полностью, то процедура повторяется с третьего шага. Если же список V исчерпан, то значит сформировано оптимальное разбиение изготавливаемых деталей по переналаживаемым автоматическим линиям.

Реализация этого метода базируется на аналитических решениях для производительности роботизированных ячеек и двуху-частковых автоматических линий.

Третья глава посвящена разработке метода расчета производительности ПАЛ с гибкой транспортной связью и промышленными роботами.

Необходимо было разработать такой метод расчета производительности, который ориентировался бы на использование ЭВМ и обладал универсальностью с точки зрения использования различного типа транспортно-накопительной системы и универсальных загруаочно-выгрузочных устройств. По разработанному методу производительность однопоточной многоучастковой автоматической линии с накопителями определяется по формуле:

О - Он + [3(к-2)/5(к-1)] (0в-0н) . (7)

и

•де О - средняя производительность АЛ; - номинальная или

цикловая производительность выпускающего участка ЛЛ; Он и Оа - соответственно шшшя и верхняя оценка производительности АЛ;

Метод расчета Он и Он предложен Н.М. Султан-заде. Сущность этого метода применительно к структурной коыпо-ювке переналаживаемых автоматических линий для общего случая заключается в последовательном выполнении следующих этапов:

1. Все обрабатывающие ячейки в структурной компоновке шреналагаваемых автоматических линий заменяются одним услов-шм обрабатывающим элементом, эквивалентным исходной ячейке ю средней производительности и надежностным параметрам

2. Каждый поток с условными элементами в структурной юг,;поновке переналаживаемых автоматических линий заменяется эквивалентным по средней производительности потоком с соот-лтетвугчиыи »¡ндежиоотными параметрами;

У. Полученные многопоточные участки из эквивалентных пороков заменяются эквивалентными но производительности однопо-!./шыыи участками с соответствующими надежностными параметрами; ~ - . 'т

4. Для полученной .эквивалентной по производительности

^¡четкоь оД|!(.иоточ1!ой структуры расчитывается проиа«одстйль • ность переналаживаемых автоматических линий. I С целью использования этого метода расчета производи-

,с-^1)1ю<:ти ^ а той главе проведены аналитические исследования

.^тематических моделей оорабативающих ячее;;, а также двуху-

\

¿астковых автоматических линий с различными типами действия накопителя для следуюши

1. Обрабатывающие

Таблица

Расчетная схема и принятые условные обозначения

Решение задачи

ПР обслуживает три одинаковые опе;«ции.

Условные обозначения:

Р) - вероятности состояний-обрабатывающей ячейки; (1-0,1,...6) - цикловая производитель-■ ность обрабатывающей ячейки в состоянии Vi; Ц - средняя производитель-

' Ность ячейки; 1у8р- среднее время работы условного элемента между отказами; В,В: - удельные потери ПР и станков;

- интенсивности потоков отказов ПР и станков; 11.щ - интенсивности потоков восстановлений ПР и станков

Р1 - ЗВ1Р0 Р2 - ЗВ12Ро Рз - В^о Р4 * ВРо Р5 - ЗВ1ВР0 Ре - зВ12нРо Ро - 1/(1+ЗВ1+ЗВ12+В1Э + В +ЗВ1В +ЗВ12В)

о - Родо(1+зв1а1/до+ + зв12чг/до)

- Р0С1/(ЗХ1+Х) +

+ гв1а1/(2А1+ш+х)ао +

+ ЗВ1га2/(Х1+2щ+Х)д0] /

ЛуВ " (1у0Р) ^ Цуо - *уо1уэ / (1-%з

г|У8 - р0(1+ 33141/ао + Оуз-Чо

Задача 6

XI < То ПР обслуживает две различные операции асинхронного действия•

Чу» - <32°

%о - Гооо(2)+Гсюо(2т) + + Рюо(2) / й-

£уЭР - { [ Р00012) + + +

+ Рюо(г)/(\£+Х+ + щ)} ГГооо(г)+Гооо(2г«) + Рюо(2)Г1

Продолжение таблицы

1 о

Условные обозначения: Foio(z);Fooo(Z);Fioi (z);Fon (z) üCparitíJC'XU СОСТСЗПКЙ ССрПбСТГ! веющей ячейки при уровне зал он -нения накопителя г (от 0 до zm) Индекс уазывает на отказ (1) либо работоспособность (0) соответственно первого, второго станка и ПР; " интенсивности потоков отказов ПР, первого и второго станка; ¡1,(14,^2 " ИНТёйСИВНОСТН ПОТОКОВ восстановлений ПР, первого и второго станка; cjik -I/ti1' - цикловая производительность обрабатывающей ячейки в различных состояниях (К-0 при работоспособности станка; к-1 при отказе станка; 1 - номер станка) ri;r'¿;a;b;c:d;C;Cj - г.• , е,мь>е коэффициента. Г ■ ■" Т Хуэ " (tyaT1 Муа - ЛуоЛуэ/(1'-Иуа) Гого^с^р^п-Fnr,nÍ7.)-Ci Г (ri-d) (е'1гп - ¿ ¿ * X 4 1 ^ - ■ 4 ; /V;-: / с Fioi(z)-A[(c<i-a2)FoQo(z)+ + rt5Foio(Z)] /(Д1+11) Foil(z)-tvWu)3Foio(2) FoOl (z)-CA/ji + uiX(c<i -+cí2) /|Л (М-1+Ю 3 Fooo (z) + + [Ц1Й5А/Ц(Ц1+Ц) + + U2Vu(U2+U)]Fnip(z) Fioo(Z)-(ai-Ü2)Fooo(2)+ + C<5FOIQ(z) Fiio(z)-[(cti-a2)A2/(ni+ ! ¡12)F000(z) + £?il/(|il+ ¡i2)tot5X2/(tti-> -t h2)JFoio(z) п Ча+d + |/ía-d);;+4bc]/2 г2 -la+d - i/¡;a-d)2i4bc3/2 a - [|!1+щЛ/(ni +(«.)-ÍAi+ + X2)/(«i-c(2)3/q? b -i [ui+^iV(|ii+|i.)]/(a3-- «i) t [Jl2^/(|t2+l0+1 •f P'7.3/(«i-rt2) > / Q'Z С " [Л2+(«1-«2)|Х1Л2/(И1+ + li?>3 / 42 «5 d - [ |iV((i2+tt)+ti-i*i/(íti + + U2)+ «5(Х1"\2/(|1Г!Н2) - «i- qiu¿q2x; ct2- 42 Л2 j «3 - qir/qi?;a4 - qz^qi1; «5 - qi Vq2

1.1. Промышленный робот фр) обслулавает одну -онераци»

им станок (Задача 1). i i • - ■ -

1.2. IIP обслуживает две одинаковые операции (Задача 2).

1.3. ПР оСслуйИ£к^т три QAiiijsKOSbS операции (Задача 3).

1.4. ПР. обслуживает четыре одинаковые операции (Задача 4).

1.5. ПР обслуживает две различные операции синхронного действия (Задача 5). \ ; . ; • .

- 14 -

. 2. Обрабатывающие ячейки асинхронного действия:

2.1. При большой разнице длительности тактов работы станков (ti; Хг ): для Ti > Т2 (Задача 6); для ti< x<¿ (Задача 7).

2.2. При соизмеримых тактах работы станков (Задача 8).

3. Двухучастковые ПАЛ с различными соотношениями номинальных производительностей участков (ct-qi/q2). а также с различными условиями работы накопителя при отказе:

3.1. Накопитель при отказе не принимает и не выдает детали (-q-): для идентичных участков при с<-1 (Задача 9); для неи-дентичинх участков при «-1 (Задача 10); для col (Задача 11); для «<1 (Задача 12).

3.2. Накопитель при отказе принимает, но не выдает детали (+q-): при а-1 (Задача 13); для «>1 (Задача 14); для «<1 (Задача 1В).

3.3. Накопитель при отказе не принимает, но выдает детали (-q+): npfl а-1 (Задача 16); для col (Задача 17); для а<1 (Задача 18).

В таблице приведены аналитические решения для определения цикловой производительности (qy8). коэффициента готовности (Пуэ) и надежностных параметров условного эквивалентного элемента (Луэ и для 8адач 3 и 6.

Четвертая глава посвящена оценке эффективности использования роботизированных ячеек и накопителей с различными условиями работы при отказе в составе ПАЛ. На основе разработанных в третьей главе математических моделей для расчета производительности были составлены программы для IBM РС, результаты расчета для различных структурных компоновок оформлены в виде графиков и таблиц. Некоторые на полученных зависимостей приведены на рисунках.

32 гщХ

Графики А1 1)2 из а

1.2,3 0,80 0,90 0,35 0,55

4,5,6 0,90 0,80 0,95 0,95

7,8,9 0,80 0,90 0,95 1,05

Рис.1. Зависимость коэффициента готовности двухучаст-ковой ПАЛ с транзитным накопителем заделов от вместимости последнего:——для (-д-);-для (+Ч-);---для

Пл 0,90

0,80

0,70

0,60

1

В1>Вг

В1-В2

, .. I ва<в2

\

0.1 \ . 0,2 0,3 Впр

Рис.2. Зависимость коэффициента готовности обрабатывающей ячейки от удельных потерь промышленного робота.

- 16 -

. Анализ полученных результатов показывает, что:

- любое проектное решение для ПАЛ аффективно при выполнении следующего неравенства: ДО/О > ДЗ/З,

где ДЧ прирост производительности при проектном решении пс сравнению с базовым вариантом; 0 - производительность базового варианта; ДЗ - дополнительные затраты на принимаемое проектное решение; 3 - затраты на создание базового варианта;

- для двухучастковых ПАЛ с накопителями с условием работы при отказе принимать, но не выдавать детали наблюдаете! выигрыш в коэффициенте готовности в том случае, когда проектная производительность первого участка меньше проектной производительности второго участка (Рис.1);

- к вспомогательному оборудованию (ПР) при автоматизащп должны быть предъявлены более высокие требования по надежное' ти, так как надежность ПР влияет на производительность ячейк в равной ртепени как и станочное оборудование (Рис.2).

В приложении к диссертации приведены программы и резуль таты расчетов в виде таблиц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1.Анализ литературных источников и проведенные иссле дования позволили у гановить, что проектная производитель ность ПАЛ для деталей типа тел вращения существенно зависи от следующих параметров: коэффициента готовности участко (условных элементов), вместимости накопителей, соотношеки цикловых производительностей участков, способа приема и вида чи деталей при собственном отказе накопителя.

Установлено, что один и тот же уровень проектной прс изводительности линии достигается несколькими варианта* варьирования значений перечисленных выше параметров, позтоь

гцш каждого случая необходимо пользоваться экономическим критерием целесообразности выбранного решения. . -

2. Па основании исследования функциональной зависимости экономического показателя, приведенные затраты, предложен критерий оптимальности ПЛЛ, который позволяет организовать направленный перебор структурных компоновок, что резко оокра-шаех иовш счета. '

Установлено, что принятый критерий оптимальности своего минимума достигает в той же точке, что и минимум технологического оборудования для выполнения программы выпуска по всей номенклатуре изготавливаемых деталей в системе ПАЛ.

3. Исследования показали, что оптимизация структуры ПАЛ для" обработки множеетьа'Деталей с регулярным расписанием сводится к теоретико-множественному объединению структур ПАЛ для изготовления отдельных деталей, что является основой для разработки метода оптимизации структуры ПАЛ.

4. В результате анализа полученных решений для производительности многопоточных структур установлено, что увеличение проектной врой: одного из участков ПАЛ вызывает такой *е ?ффе кт, ' у« к* и ипкопитель в однопоточной структуре. Например, в двухчг-; очной двухучэстковой структуре увеличение проектной производительности первого'участка " на' 152 " '"•'•"'

вызывает прирост производительности системы на 5% при коэффи-

I ' " 1 - . •

циенте готовности всех элементов О,7о.

| 5. Экономическая эффективность предлагаемого метода он- • тимизации складывается из двух-'слагав!,««: с одной стороны, . оптимальность принимаемых взаимосвязанных решений на каждом .,. . этапе проектирования приводит к построению наиболее эффективной и достоверной в данных производственных условиях струк- -

турной компоновке; с другой стороны, автоматизация проектирс вания позволяет уменьшить трудоемкость и снизить затраты н разработку по сравнению с неавтоматизированным процессом.

6.Разработанные аналитические решения для эквивалентной преобразования обрабатывающих ячеек, составляющих ПАЛ, а тан же двухучастковых ПАЛ с.промышленными роботами и различны* условиями работы накопителя при отказе, являются составнс частью математического обеспечения при проектировании ПАЛ.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1, Добролюбова М.Ф,, Султан-заде Н.М. Разработка метода проектирования системы переналаживаемых автоматических линий для тел вращения. /ИКТИ РАН. Ы, 1996. Деп. в ВИНИТИ гЯ.ОбГЭб, 44с.,N 1612-В96.

Добролюбова М.Ф., Султан-зале Н.М. Метод расчета производительности переналаживаемых автоматических линий сгибкой транспортной связью и промышленными роботами без на-копитнлнй. /ИКТИ РАН. М. 1996. Деп. в ВИНИТИ 22.05.96, 21с., N 1613-В96.

3. Добролюбова М.Ф., Султан-заде Н.М. Исследование производительности двухучастковых автоматических линий с условием работы накопителя при отказе: принимать, но не выдавать детали. /ИКТИ РАН. М. 1996. Деп. в ВИНИТИ 22.05.96, 15с.1611-В96.

4. Добролюбова М.Ф., Султан-8аде Н.М. Исследование производительности двухучастковых автоматических линий с условием работы накопителя при отказе: не принимать, но выдавать детали. /ИКТИ РАН. М. 1996. Деп. в ВИНИТИ га.ОК.Уб,