Повод В.В., студ.; Пуховський Є.С., д.т.н., проф.

Київський політехнічний інститут, Україна

Методи групування деталей для побудови дільниць гнучкого виробництва

Найбільш поширеною в промисловості є методика групування, заснована на типізації рішень. В цьому випадку групування базується на систематизації кодів деталей, тобто на застосуванні класифікаційних рядів, які володіють наступними властивостями:

- дві деталі, що мають однаковий код K, будуть або однаковими, або володіти високим рівнем подібності;

- якщо дано три деталі, що мають коди відповідно K₁, K₂ і K_З, і якщо K₁>K₂ і K₂>K₃, то перша деталь буде більш подібна до другої деталі, чим до третьої;

- якщо дві деталі мають коди, що відрізняються значенням молодшої ознаки, то в ряду вони стоятимуть недалеко одна від одної.

Ця методика припускає ієрархічний спосіб групування, тому щонайменші похибки у встановленні ієрархії ознак приводять до помилок в групуванні. Крім того, вся процедура кодування вимагає спеціального введення інформації про ознаки деталі, яка потім ніде не використовується.

Друга поширена методика групування припускає попередню класифікацію деталей в n-мірному просторі ознак класифікації. При цьому деталі з вищим рівнем подібності зазвичай компонуються в групу швидше, ніж деталі, віддалені в ознаковому просторі на більшій відстані. Цю методику реалізує відома система «Группроект». Групування проводиться в діалоговому режимі по запитах користувача, що обумовлює недоліки методу.

По-перше, ступінь подібності деталей визначається суб'єктивно, тобто цілком від досвіду і знань проектувальником технологічних властивостей продукції і умов конкретного виробництва, результати групування одних і тих же технологічних об'єктів різними користувачами можуть істотно відрізнятися між собою. По-друге, для послідовного відбору деталей в діалоговому режимі потрібні значні витрати часу.

Перший недолік посилюється тим, що проектування ділянок багатономенклатурного виробництва проводиться в умовах інформаційної невизначеності, нечіткості критеріїв і обмежень при проектуванні. Цей недолік в деякій мірі усувається застосуванням методики групування деталей в n-мірному просторі з попереднім визначенням підмножин об'єктів з високою щільністю розташування. Щодо цих підмножин можна автоматично остаточно групувати деталі.

Прикладом застосування даної методики є автоматизована система «Група». У ній окрім безпосереднього процесу групування вирішується ряд завдань: визначення складу ознак, в просторі яких проводиться групування; формування критеріїв і побудова дерева цілей; підвищення адаптивних властивостей системи групування; збільшення «часу життя» групи.

Недоліком цієї системи є суб'єктивний чинник при визначенні мінімального складу ознак, в просторі яких буде проводиться групування. Достовірність цієї інформації в реальних виробничих умовах не перевіряється методами моделювання, а приймається апріорно. Крім того, підсистема формування критеріїв і дерева цілей, призначена для формування залежностей, які можна використовувати при оцінці рішень, що приймаються в системі, дозволяє оцінювати групи деталей по мінімізації загального часу обробки всіх деталей, сумарного простою обладнання в заданий період часу, часу обробки на обладнанні, продуктивності обладнання і його завантаження.

Що стосується прийнятих критеріїв групування, то застосування їх доцільно тільки на етапі функціонування виробничої системи залежно від конкретної виробничої ситуації. На етапі проектування виробництва завдання ставиться в більш загальному плані і при цьому можливі два варіанти: виробництво заданої номенклатури виробів при заданих обмеженнях з максимально можливим при цьому економічним ефектом і виробництво заданої номенклатури виробів при заданій економічній ефективності з необхідними при цьому витратами.

Окрім розглянутих методів існують методи групування деталей за інформацією про існуючі технологічні процеси виготовлення деталей. Прикладом може служити система "ПАРК-Т". Процедура групування припускає попереднє формування інформаційної моделі, яка включає оброблювані поверхні деталі, що виконуються від однієї технологічної бази при одному русі деталі і розташовані з одного боку деталі. При цьому поверхня-база повинна стояти в описі деталі раніше опису поверхні, для якої існує ця база. Таким чином, неявно задається технологія обробки деталі, що визначає суб'єктивізм, зумовленість у виборі обладнання, значне зменшення варіантності груп, можливість застосування за наявності повних даних про технологічні процеси виготовлення деталей.

Аналіз методик групування показує, що всі вони відрізняються одним загальним недоліком – відсутністю системного підходу до завдання вибору і групування деталей. Особливо це позначається на етапі проектування верстатних систем багатономенклатурного виробництва в умовах неповноти інформації про об'єкти групування і невизначеності критеріїв групування.

Для вирішення завдань групування технологічних об'єктів при проектуванні верстатних систем багатономенклатурного виробництва необхідне застосування ітераційних процедур, заснованих на застосуванні теорій розпізнавання образів, нечітких множин і експертних систем.

Як видно з розповсюдження існуючих методик групування, зазвичай деталь d_i описують в n-мірному просторі ознак

де С_n – конкретне значення ознаки i-ї деталі. При цьому яким-небудь чином прагнуть використовувати тільки значущі, істотні ознаки. Проте значущість їх визначається або суб'єктивно, або статистичним шляхом, що в умовах невизначеності при проектуванні складних систем неприйнятно. Пропонована методика групування припускає класифікацію деталей в n-мірному просторі проводити також ітераційно, в міру опрацьовування технологічних рішень за об'єктами проектування.