автореферат диссертации по радиотехнике и связи, 05.12.13, диссертация на тему:Разработка методов комплексной оптимизации технологических процессов сборки и монтажа РЭА

РГ6 од

- 5 И ЮН 1995 На правах рукописи

Соколова, Лнна Ншсолаевна

РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ КОМПЛЕКСНОЙ ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ СБОРКИ И МОНТАЖА РЭА

Специальность 05.12.13 "Устройства радиотехники и средств связи"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1905

- Е -

Работа выполнена в Санкт-Петербургской государственной академии аэрокосмического приборостроения.

Научный руководитель - кандидат технических наук,

доцент О.Л. Смирнов

Официальные оппоненты - доктор технических наук,

профессор А.Г. Варжапетян - кандидат технических наук Р.И. Акбулатов

Ведущее предприятие - АООГ'Авангард".

Защита диссертации состоится »26 " У¿и 1996 Г. в 1Б часов на заседании диссертационного совета Д 063.21.01 в Санкт-Петербургской государственной академии аэрокосмического приборостроения по адресу: 190000, г. С.-Петербург, ГОТ, •ул. Большая Морская, 67.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургской государственной академии аэрокосмического приборостроения.

Автореферат разослан

ь/1/С/ 1995г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук, доцент. /"" В.П.Ларин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Необходимость увеличения ассортимента продукции и повышение ее качества, диктуемые рынком, приводит к росту трудоемкости,. стоимости и продолжительности ее проектирования и изготовления.

Ьажнейц^-н особенностью производства РЭА является изготовление существенной ее доли в условиях серийного и мелкосерийного типов. Ьто объясняете.! частим обновлением изделий, а также широкой повторяемостью узлов и блоков в современной РОД. В этих условиях участок соорки н монтажа, как правило, является многоно-нешлатурни.-л, то есть казэдый изготовленный электронный модуль РЬЛ первого уровня (£.4-1) характеризуется малин объемен выпуска при большом число разнотипных ш-1, изготавливаемых пл участ!'.?.

Производство PSA характеризуется большом трудоем;юстьп сбо-рочно-нонтал.ных работ. Так для телевизионной ширскосеидтельной аппаратуры эта цифра в средней составляет 63 процента, для ЭВМ, -6Г> процентов, для спецаппаратуры - 60 процентов. Для целого ряда отдельных видов аппаратуры удельный вес сборочно-монтажных рзбо'г значительно ш:ге указанных средних значений. Причем -иаблюдоется тенденция к его росту и общей трудоемкости изготовления РЗД.

Возникает задача резкого сокращения сроков освоения- новых изделий РЗД. Самым трудоемким этапом на пути сокращения сроков освоения новых изделий является этап технологической подготовки производства, основной задачей которого является ' проектирование технологических процессов.

использованиз систем автоматизированного проектирования технологичесган процессов (САПР ТП) в технологической подготовки производства РЭА ведет к повышению производительности труда увеличению объема выпуска продукции, уменьшению запасов материальных ресурсов и сроков выполнения заказов при одновременном повышении качества изделии.

Существующие в настоящее время работы Ильина В.И., Бункина Б.В., Гридина В.Н., посвященные решению задачи автоматизации проектирования технологических процессов, сводятся к создания и разработке формальных языков для представления имеющейся информации в системах автоматизированного проектирования технологических процессов. Разработанные на их базе САПР ТП изготовления

электронных модулей РЭЛ частично избавляет технологов от трудоемкой и рутинной работы по выпуску технологической документации. Однако Taicoe использование САПР ТП является неэффективным. Задача же проектирования технологических процессов может быть успешно решена с учетом всех ее аспектов. В САПР ТП могут быть применены ранее разработанные методики выбора средств технологического оснащения (СТО), группирования материальных потоков, определения схемы сборки и рационального распределения операций и процессов во времени, существенный вклад в создание которых внесли Митрофанов С.П., Дащонко И.А., Соломенцев Ю.М., Сысоев В.В., Бу-ловский П.И. и др. Кроме того следует отметить, что данные методики решения этих конкретных задач являются в основном эвристическими и не используют точные математические методы для их решения и оценки оптимальности результатов такого решения.

Таким образом, создание эффективных САПР ТП невозможно без разработки теории и методики проектирования оптимальных сбороч-но-монтачшых процессов изготовления электронных модулей РЭА.

Необходимость разработки методов проектирования оптимальных технологических процессов сборки и монтажа ЭМ-1 РЭА определяет актуальность темы исследования.

Целью работы является разработка методов комплексной оптимизации технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей РЭА первого уровня для повышение эффективности работы сборочно-монтажного участка в условиях серийного и мелкосерийного производства.

Методы исследования. Поставленные в работе задачи решаются с использованием теории расписаний, теории графов,теории множеств, методов системно-технического анализа, методов программирования, моделирования на ЭВМ.

Научная новизна работы состоит в следующем:

- предложен комплексный подход к решению задачи повышения эффективности работы сборочно-монтажного участка, включающий в себя одновременное решение задач выбора средств технологического оснащения, группирования материальных потоков, определения схемы сборки и рационального распределения операций и процессов во времени;

- предложена математическая модель сборочно-монтажных технологических процессов изготовления модулей Э,Ы РЭА, позволяю

- Б -

щая производить анализ и оптимизацию загрузки средств технологического оснащения участка сборки в целях повышения эффективности работы участка;

- предложен метод оптимизации загрузки средств технологического оснащения сборочного участка, позволяющий минимизировать себестоимость технологического процесса изготовления модулей Ш-1 РЭА путем выбора средств технологического оснащения, основанный на использовании методов линейного программирования, дающий точный результат, а также позволяющий оценивать результаты, полученные при помощи эвристических методов;

- предложена методика оптимизации последовательности эапус-операций и процессов сборки с использованием метода ветвей и

границ, позволяющая изготавливать модули ЭМ-1 РЭА в минимальные сроки.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- разработана методика проектирования оптимальных технологических процессов сборки и монтажа электронных модулей ЗМ-1 РЭА, предназначенная для использования в технологических отделах и сборочно-монтажных цехах;

- разработала программа, позволяющая за счет оптимизации технологических процессов на основе группирования материальных потоков, определения схемы сборш!, оптимального выбора средств технологического оснащения и рационального распределения операций и процессов во времени, сократить время технологической под-готов™ производства, на 15-20 процентов поеысить коэффициенты загрузки СТО, повысить ритмичность производства.

Реализация работы и внедрение результатов исследования.

Основные теоретапеские и практические результаты работы были использованы при проектировании участков сборки и монт&иа модулей РЭА первого уровня на АООТ"Авангард". Кроме того, результаты работы внедрены в учебный процесс СПГААП.

Апробация работы.

Основные положения и результаты диссертационной работы были изложены и обсуждены на:

- всесоюзной научно-технической конференции " Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс на

современном этапе", г. Севастополь, 1990г.;

- IV всесоюзной научно-технической конференции "Туполевс-кие чтения",г.Казань, 1990 г.,

- научно-технической конференции "XIX Гагаринские чтения", "XX Гагаринские чтения","XXI Гагаринские чтения", г. Москва, 1993г., 1094г., 1995г.,

-алгоритмы и программы оптимизации ТП приняты в Гос. фонд РФ алгоритмов и программ.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 13 печатных работ.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа изложена на 132 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками, таблицами и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 130 наименований и четырех приложений на 33 страницах.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, дается общая характеристика работы и кратко излагается ее содержание.

Первая глава посвящена анализу современного состояния сбо-рйчно-монтажного производства и проблем автоматизированного проецирования технологических процессов, тенденций их развития и методов повышения эффективности.

Трудоемкость сборочно-монтажных работ составляет около 60 процентов общей трудоемкости изготовления РЭА. При этом трудоемкость изготовления электронных модулей первого уровня на печатных платах составляет около половины трудоемкости всех сборочно-монтажных работ. Даже современные автоматы сборки модулей ЕМ-1, позволяющие значительно поднять производительность труда в массовом и крупносерийном производстве, не могут быть эффективно испольвованы без группирования, планирования и диспетчирования процессов в серийном и мелкосерийном производстве. Поэтому встает задача проектирования оптимальных технологических процессов, обеспечивающих повышение производительности труда на участках сборки и монтажа модулей РЭА.

Существенное повышение эффективности производства можно получить при системном подходе к решению задачи, т.е. при комп-

- г? -

лексном решении вопросов конструирования, технологически подготовки производства и изготовления.

Зормулирование принципов оптимизации всего сборочного технологического процесса на основе системного анализа, включая технологическую подготовку производства и создания систем автоматизированного проектирования технологических процессов, реализующих эти принципы, позволит приблизить эффективность мелкосерийного и серийного производства к эффективности массового.

Практика мелкосерийного механообрабатыванщегэ производства показала высокую эффективность организационно-технологически::; систем, основанных на групповых методач организации процесса. Однако принципы, разработанные для механообработки, не отвечает в полной мере специфике сборочно-мснтажного производства. В то кэ время представляется целесообразным и перспектзшнш Применение методов группирования длт повьлленкд эффективности работ: 1 сборочных участг.сп.

Основниы отличней сборочно-монтажного производства является наличие нескольким параллельных силыюсвязаннш материальных и соответствую^« пи 1ш!ормациоитл потокоа, схозшвжсл в узла! сборка. Второй отличительной чертой является значительно Оолео в!юо1сий уровень унификации и стандзртизагаи масеогаОаритныч ка-рактеристнк всех элементов материальных потекоз.

На основании проведенного анализа сделан вызол о топ, что повышение эффективности производства РЭД вознахио то том за сч?г оптимального проектирования ТП, в основе которого Судет лежать комплекс!!--.! модель ТП ч методика его сптюлальногэ проектирова-!!п, учитшссчцего гее его спецнфпчосгсгс особенное:

Втора! глава посвшгена разработке кошиекспой гптсмзтетес-коД модели ТП сборки модуле:! РЭД первого уровня в условиях серийного п мелкосерийного производства. 3 результате анализа всего ТП показана целесообразность гонплексного подхода »; проекта-ровашю технологических процесссз сборки РЗЛ ¡1 разработки методики проектирования, о5еспэчивот™ей лучпиэ техншхэ-зкоиошгаесгап показатели процесса по сравнена с ште-п.

Пусть ва сЛороч1;э-го;нг,тл!гч участка Н одкозрзиепко сойгсч-этел модули Ш-1 несколыта назгмэиовап:::!, при это?? спешг-)тпяш:;1 выпус'са Е участ;сз описывается годови! объемом выпуска 1п и спо-

цификацией Е,п катедого собираемого модуля ш. Замена выпуска одного наименования другим происходит в случайные моменты времени. Рабочие места обеспечивают полный цикл сборки.

Рабочее место Ь С В описывается подмножествами взаимозаменяемых средств технологического оснащения Мь . закрепленных за Ним операций Рь и нормативов Хь ■ Каждое средство технологического оснащения описывается характеристикой, полностью определяющей его технико-экономические показатели. При необходимости оно заменяется более прогрессивным и гибким. Технологическое оснащение рабочих мест обеспечивается цеховым складом. Модули выпускаются партиями. Операция выполняется над партией на одном из нескольких подходящих рабочих мест, неравноценных по видам СТО и квалификации исполнителя.

Технологический процесс сборки партий модулей характеризуется изменяемым вектором параметров состояния процесса и зависящим от него вектором показателей качества. К параметрам состояния относятся множество, в которое входят матрица Нш бинарных переменных назначения операций на рабочие места, матрица Нув бинарных переменных назначения средств технологического оснащения на рабочие места, вектор очередности Ов выполнения операций на каждом рабочем месте, множество Мп величин партий для каждой операции и матрица Инда режимов работы средств технологического оснащения, а к показателям - себестоимость Сп сборки модуля, время Тв загрузки рабочих мест и время Тд цикла сборки модулей.

Пусть СРкго1.ь.» - себестоимость операции р^ш! процесса

сборки модуля т на рабочем месте Ь со средством технологического оснащения и в единицу времени, УРкп)1 - число обрабатываемых

элементов в единицу времени операцией р^ в процессе сборки модуля ш, tpkпll , ь. * - время выполнения операции Ркпн на рабочем

Месте Ь со средством технологического оснащения и.

Тогда себестоимость Сп операций всех процессов определится линейной зависимостью ее от переменных выбора Ир^.ь

рабочего места и назначения ь средства технологического оснащения

€ В ^ 'Ь * Ь*'Ь * ^ ( НРкт1 ^

Время загрузки рабочего места Ть всеми операциями определяется соотношением

Тьт1п < Ть < Тьпах (2)

и составляет вектор загрузки участка Т :

Тп - ( чп , ш- 1, М ).

Каждый элемент вектора длительности сборки

Тв - ( "ь , Ь £ В ).

состоит из двух слагаемых, первое из которых является временем работы средства технологического оснащения, а второе -временем задерзкп, котороэ зависит от вектора очередности выполнения операций на рабочих местах и размера партий ксмпоненто:) изделий

та - пач ь | в Ьр1о1 ( й». Кр^,, ) +

С л

Время аадеряк?! определяется из разности иеяду

роальнка вромэнзи работе при распределении операций яа рабочг: 1'еста-! н временем работы без учета распределении. Роатаноэ время вычисляется рекурсивно и является функцией от нос:1: КСКОКЫХ переменных

•4*1'ь " ш ( Тркт1 -ь ' Тр(к-1)т1 -Ь'0 +

+ Ьркт1 -ь * * .Ь.ш ( К*, НРкли )

где "Тр^т1 .ь - время окончания работы на рабочем месте Ь, на

которое должна быть распределена текущая операция ркш • Тр(к-1)ш1 *ь" ~ время окончания работы рабочего места Ь" на

которое была распределена предыдущая операция Р(к-1)пч-

С учетом введенных переменных и критериев качества проектирование оптимальных сборочных процессов заключается в определении таких значений искомых переменных, при которых себестоимость Сц становится минимальной и равной Ст1п. При этом время загрузки Ть каждого рабочего места должно находиться в заданных пределах (2), а время цикла сборки модулей ЭМ-1 РЭА Тп не больше заданного Тпшах.

Таким образом, задача проектирования оптимальных сборочных процессов ставится следующим образом: найти такие оптимальные

значения переменных ^ ^.ь . Ь*.ь , Р ^ь . Ьр0^,

о

Я» »при которых себестоимость Сп всех сборочных процессов была

бы минимальной, а время загрузки рабочих мест Тв было бы в пределах ( 2 ) и время цикла Тт сборки каждого модуля было бы не больше заданного Тщпах-

Поставленная многокритериальная задача относится к классу комбинаторных оптимизационных аадач, которые могут быть решены методами бивалентного линейного программирования. При этом целевая функция представляет собой псевдобулеву функцию, линейную по каждой из своих переменных.

Анализ целевой функции и неравенств определяет следующий алгоритм решения задачи. В самом внутреннем цикле многократно реааотся задача линейного программирования, которая распределяет операции по рабочим местам и готовит исходные данные для задачи гишагяиеского программирования, которая определяет коэффициенты еагруэкп СТО - зависимость минимальной себестоимости сборки каждого модули от заданных коэффициентов загрузи! рабочих мост и предельной длительности цикла сборки модулей К.1-1 РЭА.

В результате решения задачи динамического программирования определяются оптимальные значения предельных коэффициентов загрузки, распределения операций по рабочим местам, выбор средств технологического оснащения и времени выполнения операций сборки. Эта задача многократно повторяется для разных значений предельного времени цикла сборки.

Для каждого его значения методом ветвей и границ оптимизируется последовательность выполнения операций на рабочих местах так, чтобы общее время ожидания выполнения каждой операции было минимальным. Задача повторяется для всех модулей многократно до тех пор, пока минимальное время ожидания и выполнения всех операций станет равным заданному времени цикла сборки всех модулей 5М-1 РЭА.

На этом проектирование оптимальных сборочных процессов заканчивается, а результат может использоваться для автоматизированного оформления технологических документов, маршрутных и операционных карт и ведомостей оснастки и материалов.

Третья глава посвящена задаче выбора средств технологического оснащения для сборки электронного модуля РЭА первого уровня.

Задача оптимального выбора средств технологического оснащения, обеспечивающего максимально-эффективное их использование, при удовлетворении заданным ограничениям и критериям возникает довольно часто при решении многих проблем.

Задача выбора средств технологического оснащения для сбо-рочно-монтажного производства благодаря большому количеству требований и ограничений может быть классифицирована как одна из наиболее сложных задач. 0

Задача заключается в определении таких оптимальных значений коэффициентов загрузки к°(л-) каждого средства технологического оснащения, при которых изменяемая часть себестоимости

Е с ( к?иг>) - Ст1п-

г - Т7~Т? ,

гтр:пша :.;::пкмальноо значение при соблюдении сгедуптях сгргшэто-

- для какдого типа средств технологического оснащения и суша коэффициентов загрузки кк1Г) во всех операциях над всеми типовыми элементами не должна превышать предельный коэффициент вагруэки к1•, равный для одной единицы СТО отношению времени простоя в течение ритма выпуска партии ячеек к величине этого ритма;

- для каждой технологически-однородной группы элементов

ег С Е число элементов, обрабатываемое в кавдой операции р^ £ Р2 на нескольких типах СТО, должно быть не меньше заданного НГ' , определяемого годовым объемом выпуска ячейки.

Так как целевая функция и ограничения имеют линейный характер зависимости от коэффициентов загрузки кк^г) , то эта задача решается симплекс-методом.

Для реализации задачи структурная схема типового процесса преобразуется в таблицу, строкам которой соответствуют типовые опередил технологического процесса сборки модулей ЭМ-1 РЭА, а столбцам - технологически-однородные группы элементов, называемые далее типовыми элементами. Группа называется технологичес-. ки-однородной, если состав и последовательность операций над неп, а также состав СТО для калдой операции одинаковы для всех еэ элеменхоз.

В каздой клетке таблицы указывается группа СТО, которая мэ-кет быть использована для выполнения соответствующей типовой операции над дайной технологически-однородной группой. Прочерк в ■ клоткэ озпачаот несовместимость операции и группы элементов. Анализ технологических ' процессов сборки модулей 9М-1 РЭА для ьшчгаа. изделий электронной техники (ПЭТ) в отверстия и поверхностного монтажа позволил выделить 12 видов операций, которыз испояьвукгся в ■технологическом процэссе, а анализ саиих 3<Ы РЗЛ радвогганалоз, управления, разверток и цветности позволил выделить 14 однородных техкологнаеския групп ИЭТ. Появлониэ новы:: . гшшнгов и видов СТО макет изменить состав и количество операций и техиазогически-одиороднш групп.

Проведенный анализ показывает, что по возможности использования СТО в тсшюлогичасккх операциях СТО могут быть разделены па три типа, а езди технологические операции могут быть двух вк-дов. Для СТО первого типа ьшио сразу определить искомые коэффициенты эагрузй:, как отношение часового расхода типового злеиэн-

та к часовой производительности СТО. Часовой расход равен отношению числа типовых элементов в узле, помноженного на объем выпуска узла за год, к числу рабочих часов в году.

Аналогично определяются коэффициенты загрузки для СТО третьего типа, используемого в операциях первого вида.

Для остальных случаев возможно применение СТО второго и третьего типа. Для этого формируется система линейных неравенств, обеспечивающая два требования: заданный часовой расход элементов и допустимые коэффициенты загрузки СТО.

Первое требование обеспечивается формированием линейного равенства для каждой операции второго вида, в правой части которого часовой расход соответствующего элемента, а в левой сумма произведений искомых коэффициентов загрузки каждого СТО из соответствующей взаимозаменяемой группы на его производительность.

Второе требование обеспечивается формированием для каждого вида СТО второго и третьего типа линейного неравенства, правая часть которого равна допустимому коэффициенту загрузки СТО, а левая - сумме неизвестных коэффициентов загрузки этого СТО теми операциями второго вида, в которых оно может быть использовано. Для СТО третьего типа в правой части неравенства указывается разность между допустимым коэффициентом загрузки и суммой вычисленных коэффициентов загрузки для тех операций первого вида, в которых оно занято.

Целевой функцией является себестоимость выполнения всех операций второго вида, обеспечивающих заданный часовой расход всех элементов технологически-однородной группы ЭМ-1. Ее минимум обеспечивает выпуск печатных узлов с минимальной себестоимостью сборочно-монтажных работ. Она равна сумме произведений 148 неизвестных коэффициентов загрузки СТО второго и третьего типа на себестоимость выполнения соответствующей операции на данном СТО в течение часа, равную часовым затратам на электроэнергию, материалы, зарплату, реновацию и амортизацию СТО и занимаемой площади.

Предложенный метод решения задачи выбора является универсальным и может быть использован при решении аналогичных задач в других видах производства.

Сравнительные результаты, полученные при выборе СТО данным методом, случайным образом, по минимальной себестоимости опера-

ции при использовании средств технологического оснащения, показали что использование метода выбора СТО по минимальной себестоимости дает такие же результаты как и при решении задачи симплекс-методом. Поэтому для ЕМ-1 РЭА возможно применение метода выбора СТО по минимальной себестоимости операции. При этом упрощается программное обеспечение при сохранении той же эффективности.

Получены зависимости себестоимости технологического процесса от степени автоматизации СТО. При этом применение ручных СТО в серийном производстве дает самую высокую себестоимость ТП сборки модулей Ш-1 РЗА, как при монтаже ИЭТ в отверстия так н при поверхностном монта&е. С повышением степени автоматизации СТО стоимость ТП сборга! уменьшается при ыонтахз ИЭТ в отверстия приблизительно ка ЭЗ-40 процентов, при поверхностном монтаже 1Б-20 процентов. При этом минимальная себестоимость получается при оптимальной выборе имеющихся СТО, используя шнтанвыэ столы для контроля ИЭТ, установи! и крепления соединителей, установок и (кдц) автоматов для правки, обрезки, формовки выводоз н установок либо линкл для лужения и пашси. Кроме того, при используемых в настоящее время СТО себестоимость технологически процесса!) сбор!П1 31¡-1 РЭД с использованием поверхностного монтажа на 15-Еи процентов вкшэ стоимости ТП при использовании ыонтака КЗТ в отверстия. Однага прп выбора вида применяемого монтаяа необходимо учитывать возможность ряд факторов тагам ка* плотность монтаж, наличиэ ¡¡ли отсутствие дополнительных технологичгоких операц;:« при подготовка печатных плат ц монтаж, вид применяемых материалов.-

Выявлена вависимость удельной себестоимости всех операций для одного типа ИЗТ в Н,!-1 РЭА от их удельного количества. Под удельной себестоимостью операций понимается отношение себестоимости операщы к общей себестоимости технологического процесса сборка модулей а.(-1 РЗД, а под удельным количеством ПЭТ в тохиэ-догически-однородной группа - отношение количества ИЭТ в группе к общоиу количеству ИЗТ во всех технологически-однородных группах. С увеличением удельной количества одноитта ИЭТ увеличивается удельная стоимость операций для данного типа. Однако ка данную зависимость оказывает влияние удельноа количество раэгеи-ш;х колодог:. Поскодыг/ удельная стоимость операций по конта-у

разъемных колодок в общей стоимости ТП значительна вследствки применения для их монтажа в основном ручных СТО. Таким образом, для понижения стоимости ТП сборки ЗМ-1 РЭА необходима разработка новых более эффективных СТО.

В четвертая глава посвящена решению задачи оптимального еы-бора оптимальной последовательности операций на рабочих местах, разработке методики и алгоритмов создания рациональных последовательностей.

В условиях серийного сборочно-монтажного производства, когда в течении небольшого промежутка времени происходит почти полное обновление номеклатуры собираемых модулей РЭА и, соответственно, изменяется количество ИЭТ и их типов, эффективная эксплуатация средств технологического оснащения участка сборки невозможна без создания эффективных организационно-технологических систем, в которых все составляющие сборочного технологического процесса рассматриваются как единое целое.

Одной из задач при создании организационно-технологических систем является задача оптимального распределения операций по рабочим местам во времени (календарное планирование), которое обеспечивало бы бесперебойный выпуск продукции с наименьшими издержками.

Необходимо найти такую последовательность Ов распределения операций на рабочих местах, при которой время выполнения всех операций было бы минимальным Тп , а время загрузки рабочих мест не выходило бы за заданные пределы (2). Данная задача может быть решена методом ветвей и границ.

С использованием данного метода сокращается цикл сборки одного ЭМ-1 РЭА на 5-10 процентов по сравнении с использованием эвристических методов с приоритетами, а при сборке нескольких модулей Ш-1 РЭА цикл сборки уменьшается на 10-15 процентов.

Получены зависимости длительности технологического процесса от степени автоматизации СТО. При этом применение ручных СТО в серийном производстве дает наибольшую длительность ТП сборки модулей ЭМ-1 РЭА. С повышением степени автоматизации СТО длительность ТП сборки уменьшается.

Основные результаты работы.

1. Предложен комплексны» подход к решению задачи проектирования ТП сборки ЭМ-1 РЭА, учитывающий объем дискретных матери-

апьных потоков и параметры средств технологического оснащения.

2. Дана математическая постановка задачи проектирования оптимальных сборочно-монтажных технологических процессов изготовления модулей РЭА. Сформулирована целевая функция, определены требования и ограничения.

3. Дана математическая постановка задачи оптимального выбора средств технологического оснащения. Сформулирована целевая функция, определены"требования и ограничения на параметры средств технологического оснащения.

4. Дана математическая постановка задачи выбора оптимальной последовательности распределения операций на рабочих местах, с уже выбранным для него средством технологического оснащения. Сформулирован критерий выбора, определены требования и ограничения на рабочие места.

5. Предложенный метод группирования материальных потоков и оптимизации загрузки средств технологического оснащения сборочного участка и методика оптимизации последовательности запуска операций ' и процессов являются универсальными и могут быть использованы для решения аналогичных задач в других видах производства.

6. Разработаны универсальные эффективные алгоритмы:

выбора средств технологического оснащения, позволяющий минимизировать себестоимость изготовления изделий РЭА;

формирования последовательности запуска операций на рабочих местах, позволяющий минимизировать простои средств технологического оснащения.

.7. Разработан пакет программ для автоматизированного проектирования технологических процессов сборки ЭМ-1 РЭА , позволяющий за счет применения алгоритмов выбора оптимальных средств технологического оснащения и формирования последовательности за-nycica операций на рабочих местах :

- оптимизировать технологических процесс изготовления модулей РЭА;

- сократить время технологической подготовки производства.

8. Получены зависимости себестоимости и длительности технологического процессов сборки модулей ЭМ-1 РЭА от степени автоматизации СТО.

9. Использование системы оптимизации технологического про-

цесса изготовления модулей РЭА на сборочно-монтажном и производственном участке позволило:

- на 8-15 процентов уменьшить себестоимость изготовления модулей РЭА по сравнению с типовыми технологическими решениями.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

1. Соколова А.Н., Смирнов О.Л. Комплексный подход к проектированию технологических процессов сборки приборов// Известия вузов. Приборостроение. 1995. N 5-6.

2. Соколова А.Н. Оптимизация стандарт плана в сборочных процессах: Тез. дога. Всесоюз. науч.-техн. конф. " Вклад молодых ученых и специалистов в научно-технический прогресс на современном этапе". Севастополь:СДНТП, 1990. С. 8.

3. Смирнов О.Л., Соколова А.Н. Моделирование технологических процессов: Метод, указания /ЛИАП. Л., 1990. 26 с.

4. Смирнов О.Л., Соколова А.Н. Проектирование технологического процесса сборки и монтажа печатных узлов на ЭВМ: Учеб. пособие/ ЛИАП. Л., 1991. 48 С.

5. Смирнов О.Л., Соколова А.Н., Баринов А.Е.

Основы проектирования оптимальной сборки модулей РЭА: Текст лекций / СПГААП., С.-Петербург, 1992. 48с.

6. Соколова А.Н..Смирнов О.Л. Оптимизация расписания технологических процессов сборки электронных модулей РЭА методом ветвей и границ. ГОСФАП ГО Б0940000037. 1994. 11с.

7. Смирнов О.Л., Соколова А.Н. Оптимальный выбор оборудования при проектировании сборочно-монтажных процессов изготовления РЭА. ГОСФАП РФ 50910000081. 1991. N5

8. Соколова А.Н. Постановка и пути решения задачи проектирования оптимальных-сборочных процессов РЭА: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. "XIX Гагаринские чтения"/ МАТИ. М., 1993. С.114-115.

9. Соколова А.Н. Особенности календарного планирования сборочных работ: Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. конф. "XX Гага-ринские чтения"/ МАТИ. М., 1994. С.110-111.

10. Соколова А.Н. Постановка задачи оптимального проектиро-

вания технологических процессов сборки: Tea. докл. Всесоюз. науч. -техн. конф. "XXI Гагаринские чтения"/ МАТК. Ы., 1995. С. 23.

11. Соколова А.Н. Оптимальное управление технологическим процессом // Измерительно-вычислительные и управляющие комплексы: Сб. науч. тр. / СПбГААП, С.-П., 1995. 4 с.

12. Соколова А.Н. 2068469.00094. Выбор оптимальной очередности операций сборочных технологических процессов электронные модулей РЭА. С.-П.:СПбГААП. 1995. 11 с.

13. Соколова А.Н. Многокритериальная оптимизаций при проектировании технологиче-ских процессоь сборки: Тез. докл. IV Всесо-юэ. науч.-техн. коп;";. "Туполеьскиэ чтения"/ КАП. Казань, 1ВС0. С. ZZ.

Лицензия ЛР N 020341 от 27.12.91 г.

Подписано к печати 95. Формат 60x84 1/16.Бум. типЛЗ.

Печать офсетная. Уч.-изд.л.1,0. Усл.печ.л. 0,93. Тираж 100 экз. Заказ М 9-1

Отдел оперативной полиграфии СПбГААП 190000. Санкт-Петербург, ул.Б.Морская, £7