Для обеспечения высокой производительности и надежности проводят дифференциацию ТП, т.е. делят его на упрощенные технологические переходы (позиции). По мере возможности для уменьшения длины транспортных путей и числа операций, а также в силу технической целесообразности осуществляют концентрацию переходов и позиций на едином оборудовании в одну операцию.
Разработка технологических процессов АП характеризуется следующими особенностями [4]:
1. автоматизированные ТП включают не только разнородные операции механической обработки, но и обработку давлением, термообработку, сборку, контроль, упаковку, а также транспортно-складские и другие операции;
2. требования к гибкости и автоматизации производственных процессов диктуют необходимость комплексной и детальной проработки технологии, тщательного анализа объектов производства, проработки маршрутной и операционной технологии, обеспечения надежности и гибкости процесса изготовления изделий с заданным качеством. Степень подробности технологических решений должна быть доведена до уровня подготовки управляющих программ для оборудования;
3. при широкой номенклатуре изделий технологические решения многовариантны;
4. возрастает степень интеграции работ, выполняемых различными технологическими подразделениями.
Внедрение гибкой технологии (технологии переналаживаемого производства) с широким переналаживаемых средств автоматизации позволяет быстро и эффективно перестраивать ТП на изготовление новых изделий, что весьма актуально в условиях мелкосерийного и серийного производства, преобладающего в машиностроении.
Основные принципы построения технологии механической обработки в автоматизированных производственных системах (АПС) [4]:
Принцип завершенности заключается в том, что следует стремиться к выполнению всех операций в пределах одной АПС без промежуточной передачи полуфабрикатов в другие подразделения или вспомогательные отделения. Для реализации принципа необходимы:
- обеспечение требований по технологичности изделий;
- разработка новых унифицированных методов обработки и контроля;
- расширение и обоснование типа оборудования АПС с повышенными технологическими возможностями.
Принцип малооперационной технологии заключается в формировании ТП с максимально возможным укрупнением операций, с минимальным числом операций и установок в операциях. Для реализации принципа необходимы те же мероприятия, что и для принципа 1, а также оптимизация маршрутов и операционной технологии, применение методов автоматизированного проектирования ТП.
Принцип «малолюдной» технологии заключается в обеспечении автоматической работы АПС в пределах всего производственного цикла. Для реализации принципа необходимы:
- стабилизация отклонений входных технологических параметров АПС (заготовок, инструментов, станков, оснастки);
- расширение и повышение надежности методов операционного информационного обеспечения;
- переход к гибким адаптивным системам управления СУ ТП со статистической коррекцией УП.
Принцип «безотладочной» технологии заключается в разработке ТП, не требующих отладки на рабочих позициях. Принцип особенно актуален для широкономенклатурных АПС, он близок к принципу 3. Для его реализации необходимы те же мероприятия, что и для принципа 3.
Принцип активно-управляемой технологии заключается в организации управления ТП и коррекции проектных решений на основе рабочей информации о ходе ТП. Корректировать можно как технологические параметры, формируемые на этапе управления, так и исходные параметры технологической подготовки производства (ТПП). Для реализации принципа необходимы:
- разработка методов и алгоритмов адаптивного управления ТП;
- разработка методов статистической коррекции базы данных (БД) для создания самообучающихся АПС.
Принцип оптимальности заключается в принятии решения на каждом этапе ТПП и управлении ТП на основе единого критерия оптимальности. Для реализации принципа необходимы:
- разработка теоретических основ оптимизации ТП;
- разработка алгоритмов оптимизации для условий работы АПС;
- разработка специальных технических, аппаратных, программных средств реализации указанных алгоритмов.
Принцип оптимальности создает единую методическую основу решения технологических задач на всех уровнях и этапах, позволяет выработать наиболее эффективное, однозначное и взаимоувязанное решение указанных задач.