ЛК 3. Системный анализ технологических операций ТПШИ
План:
Характеристика технологической операции (ТО) как системы
2 Анализ структуры ТО ТПШИ
3 Формирование структурно-функциональной модели ТО ТПШИ для цели автоматизированного проектирования
1 Характеристика технологической операции (ТО) как системы
Исследования ТПШИ, проведенные ранее показали, что технологическая операция является низшим уровнем его декомпозиции.
Рассматривать ТО только как элемент ТПШИ не всегда позволяет правильно выполнить нормирование затрат времени на операцию, качественно и рационально организовать работу исполнителя в потоке и т.п. Поэтому необходимо провести дальнейшую детализацию, рассматривая ТО как отдельную систему.
ТО – функционально законченная часть ТПШИ (Н), содержащая ряд заранее предусмотренных воздействий (S) предметов труда на средства труда с целью изменения его свойств (F) и выполняемая специализированным исполнителем с помощью соответствующих средств труда (Z).
Можно с уверенностью утверждать, что ТО обладает всеми системными свойствами:
1 ТО обладает функцией цели, т.к. производит изменение свойств предметов труда
2 ТО может быть дифференцирована на более мелкие составляющие элементы, т.к. содержит ряд заранее предусмотренных воздействий средств труда на предметы труда, следовательно, имеется структура
3 ТО – это функционально законченная часть ТПШИ, следовательно, является его подсистемой, а значит, имеет связь с внешней средой.
4 ТО характеризуется набором свойств и характеристик, т.к. выполняется специализированным исполнителем и соответствующими средствами труда
Формализованное представление о ТО (обозначим ее Y) как о системе имеет вид:
Y = {F, S, Z, H}.
2 Анализ структуры ТО ТПШИ
С целью автоматизированного проектирования ТО ТПШИ должны быть выделены такие структурные элементы, которые включали бы в себя всю необходимую информацию, позволяющую проводить синтез ТО. В настоящее время структуру ТО изготовления швейных изделий принято делить на приемы, трудовые действия и движения, т.е. структура ТО является иерархической
Трудовое движение (Д) представляет собой однократное перемещение рабочего органа человека. Например, «протянуть руку», «перевести взгляд».
Трудовое действие (ТД) – это логически завершенная совокупность трудовых движений, выполняемая без перерыва одним или несколькими рабочими органами исполнителя при неизменных предметах и средствах труда. Например, действие «взять деталь» состоит из движений: протянуть руку, перевести взгляд, взять пальцами.
Технологические приемы операции (ТПО) формируются из совокупности трудовых действий, составляющих технологически завершенную часть операции и объединенных одним целевым назначением и постоянством состава материальных факторов (средств и предметов труда). Например, «взять деталь и перенести в рабочую зону».
Множество взаимосвязанных между собой технологических приемов образуют технологическую операцию, формализованная структура которой может быть отображена следующим образом:
ТО = {ТПОi}, i = 1,…,n, ТПО = {ТДj}, j = 1,…,m, ТД = {Дz}, z = 1,…,k.
Предложенная декомпозиция ТО в виде набора элементов позволяет выполнить их анализ и синтез последовательным комплектованием от самого нижнего до самого верхнего иерархического уровня. Однако, такая глубокая дифференциация оказалась невостребованной из-за практической нецелесообразности – слишком большие объемы информации даже при автоматизированном проектировании. Поэтому принято решение остановиться на уровне технологических приемов, сохраняющих в своей функции технологическую составляющую.
Следующим моментом, отражающим процесс моделирования структуры ТО, является выбор формы отображения взаимосвязей ее элементов. Анализ математического аппарата, в наибольшей степени подходящего для этой цели показал, что теория графа неприменима ввиду последовательного чередования элементов. Невозможным оказалось и построение единой обобщенной модели для всех видов ТО из-за многообразия используемых средств труда. Одновременное представление каждой ТО в виде отдельной структуры также неэффективно, т.к. влечет за собой разработку необоснованного количества моделей и алгоритмов проектирования.
Т.о., для моделирования структур ТО предварительно выделены типы ТО, отличающиеся используемыми средствами труда.
Таким образом, создается предпосылка для системно-структурного анализа и исследования ТО ТПШИ с целью представления определенных типов операций в таком виде, который позволил бы разработать их модели, пригодные для решения задач автоматизированного проектирования.
Содержание и количество частей структуры в каждом типе ТО ТПШИ необходимо формировать по признаку технологически целевой завершенности. Такой принцип позволит скомплектовать однородные технологические приемы в отдельные группы.
Каждый из приемов может альтернативно присутствовать в любой технологической операции. Условно эти приемы названы основными.
К основным технологическим приемам согласно принятой в промышленности символике можно отнести для машинных операций:
- А – взять деталь и перенести ее в рабочую зону;
- С – подвести деталь под рабочий орган машины (иглу, лапку, ПММ),
- S – выполнить машинную строчку,
- G – освободить обработанную деталь из-под рабочего органа и обрезать нитки,
- Н – отложить готовый полуфабрикат.
Подобным образом определяются основные технологические приемы и для других типов операций.
Помимо основных ТПО используется ряд вспомогательных:
- В – укладывание, перехват деталей;
- D – выравнивание деталей;
- E – перегибание деталей;
- F – поворот деталей под иглой.
Проведенные исследования позволили сформировать относительно ограниченные наборы элементов ТПО каждого типа. Например, первый тип А включает 7 подтипов:
А1 – взять одну деталь одной рукой,
А2 – то же с подъемом,
А3 – взятие одной большой детали двумя руками,
А4 – одновременное взятие двух деталей одной рукой из одной пачки,
А5 – то же с подъемом,
А6 – взятие двух больших деталей двумя руками из одной пачки
А7 – взятие двух деталей двумя руками из двух пачек
Так же для других.
Установление элементного содержания каждого типа ТО позволяет перейти к формированию для них структурно-функциональных моделей процесса.
3 Формирование структурно-функциональной модели ТО ТПШИ для цели
автоматизированного проектирования
Структурная схема элементного содержания ТО позволяет выделить множества основных приемов, составляющих простейшую цепочку структуры ТО (например, для машинной операции: А – С – S – G – H). – см. рисунок
|
Анализируя структуру ТО, можно сформировать функциональные блоки основных и вспомогательных приемов выполнения ТО. – см. рисунок
Полученные функциональные блоки взаимодействуют между собой по логическим линиям связи в соответствии с исходными условиями и правилами перехода.
Рассмотрим в качестве примера синтез операции «Стачать средние срезы спинки» с использованием структурно-функциональной модели
Сначала нужно «взять детали» (ФБ1), затем уравнять срезы (БВПО1), подвести детали под лапку (ФБ2), проложить часть строчки (ФБ3), выполнить перехват, уравнивая срезы (БВПО2), проложить следующую часть строчки (ФБ3), снова выполнить перехват (БВПО2). В данном случае в наличии цикл движений ФБ3 «БВПО2 до тех пор, пока не закончится строчка. Затем необходимо обрезать нитки (ФБ4) и отложить полуфабрикат (ФБ5).
Общность структурно-функциональных моделей всех типов ТО позволяет разработать обобщенный алгоритм и программу автоматизированного проектирования ТО из ТПО
