ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Основные направления работ по оптимизации подетальных норм расхода и раскроя материалов из "Оптимальный раскрой материалов с помощью ЭВМ" На большинстве машиностроительных предприятий, где имеется вычислительная техника, в частности, на Узловском машиностроительном заводе им. И. И. Федунца и Коломенском тепловозостроительном заводе им. В. В. Куйбышева, расчет подетальных и специфицированных норм расхода материалов организован следующим образом. [c.7] На основе расчетов подетальных норм расхода материалов, выполняемых вручную, в ОГТ и в ИВЦ создается массив материальных нормативов на перфокартах, где по определенной программе с использованием информации о составе изделия осуществляется перегруппировка первичного массива подетальных норм и рассчитываются специфицированные и сводные нормы расхода материалов на изделие. В дальнейшем эта информация используется для расчета потребности в материалах по программе завода. Здесь необходимо отметить, что нужен не просто массив на машинных носителях, а массив прогрессивных норм, в котором нашли свое отражение резервы производства и прогрессивные тенденции на планируемый период 172]. [c.7] Изучение опыта создания информационно-нормативного хозяйства в ИВЦ на ряде предприятий машиностроения позволило сделать вывод, что метод разработки норм расхода материалов в условиях АСУП должен быть изменен, так как он содержит большой объем ручных работ и трудоемок из-за постоянной корректировки созданного массива в связи с непрерывным процессом изменения состава изделий и разработки новых конструкций. Эти изменения и объем хранимой информации особенно велики в условиях единичного и мелкосерийного производства. Например, картотека нормативов расхода материалов в ИВЦ Московского автозавода им. И. А. Лихачева составляет около 70 тыс. перфокарт, а в ИВЦ Барнаульского котельного завода 300 тыс. перфокарт. [c.7] Следует рекомендовать новую методику расчета нормативов расхода материалов, исключающую применение ручного труда на всех стадиях нормирования, суть которой заключается в следующем. [c.7] Большую роль в экономии материалов, упорядочении нормирования их расхода и создании автоматизированной системы нормирования (АСН) играет технологический процесс разработки карт раскроя материалов при помощи ЭВМ. В этом случае должны быть разработаны математические модели и эффективные методы решения задачи раскроя для реализации на ЭВМ. [c.8] Раскрой листового и сортового проката заключается в подборе экономически целесообразных вариантов расположения заготовок на материале или заготовительных полос на листах в соответствии с выбранной формой заказа поставки с учетом имеющегося оборудования. [c.8] Под рациональным или оптимальным раскроем подразумевается такой раскрой, который при данном характере производства позволяет получить заготовку (деталь) с минимальными затратами труда, времени и материалов с использованием имеющегося оборудования для резки, с минимальной стоимостью изготовления штампов. [c.8] При разработке алгоритмов раскроя для реализации на ЭВМ необходимо учитывать следующие производственные особенности характер производства (единичный, мелкосерийный, серийный, крупносерийный и массовый) формы поставки металлопроката транзитную норму поставок условия неполной информации о раскраиваемых материалах анизотропность и изотропность металлопроката способ резки металлопроката сложность конфигурации деталей конгруэнтность или неконгруэнтность выкраиваемых фигур технические характеристики оборудования, с помощью которого производится раскрой производственную программу оперативность решения задачи раскроя трудоемкость раскроя при выборе тех или иных его вариантов. [c.8] Наиболее рациональным (хотя он еще не получил широкого распространения на промышленных предприятиях) является способ группового раскроя различных заготовок, сущность которого заключается в предварительном расчете и планировании вариантов разрезки материала комплектно на разные заготовки. Для этого разрабатывают ряд исходных вариантов раскроя одного листа (прутка) на произвольные комбинации различных заготовок. Каждый исходный вариант характеризуется различным составом заготовок и разной величиной отходов. Комплект— это набор одновременно раскраиваемых заготовок внутри рассматриваемой группы, объединенных общей схемой раскроя, обеспечивающей рациональное использование металла. В комплект подбираются заготовки только одной маркосорто-толщины. [c.9] В исходных вариантах не учитывают количественные пропорции деталей (т. е. комплектность выпуска). Чтобы обеспечить комплектность, уровни возможного использования каждого исходного варианта принимают за переменные, которые являются решением нелинейной системы уравнений и неравенств. Из них выбирают решение с минимальными общими отходами. В итоге получается набор вариантов, удовлетворяющий требованиям комплектности и минимальности отходов. Этот набор и является оптимальным планом группового раскроя. [c.9] Таким образом, возникает общая задача математического программирования. Если исходные варианты раскроя листа (прутка) заранее известны, то задача сводится к линейному программированию, если варианты неизвестны — к нелинейному программированию. В зависимости от типа производства задача раскроя может быть поставлена в различных вариантах. Ниже рассмотрены модели и алгоритмы, пригодные для их практической реализации. [c.9] Постановка задач сводится к следующему. [c.10] В зависимости от толщины листа и серийности производства на машиностроительных предприятиях для резки заготовок, имеющих различные геометрические формы, широко применяют штампы, устанавливаемые на различные прессы (механические, гидравлические и ручные). При этом наиболее широко используют механические прессы К-100А, ПК-5, ЭР-70, ПКН-10, КА-234, П-16, К009 и др. При прямолинейной резке для раскроя листового металла толщиной свыше 40 мм и при резке заготовок толщиной свыше 10 мм сложных геометрических конфигураций применяют термическую резку, осуществляемую на машинах типа Одесса , Кристалл , СГВ-1-60, Зенит-2 , Алмаз , Дружба , Радуга и др. Наиболее перспективные из них — машины с фотокопировальным управлением типа Зенит-2 , Одесса и машины с программным управлением Кристалл , Алмаз , Дружба . [c.10] Известно также зарубежное оборудование, работающее по картам оптимального раскроя. Так, в США применительно к условиям мелкосерийного производства разработаны и применяются гильотинные ножницы с управляющей вычислительной машиной [87] голландской фирмой Safan [63] создан Робот-резчик с числовым программным управлением, осуществляющий комплексную автоматизацию резки. Аналогичные работы проводятся в Англии и в других странах. На верфи военно-морских сил США в Бремертоне (штат Вашингтон) эффективно используется дисплей для составления карт раскроя листа на заготовки, имеющие вид сложных геометрических фигур, вырезаемых из листа [62]. [c.11] Определенный интерес представляет работа, проводимая в нашей стране, по переходу от решения с помощью ЭВМ отдельных проектно-конструкторских и технологических задач к созданию систем автоматизации проектирования (САПР) в машиностроении. Накопленный в этом направлении опыт (по системному подходу решения задач) эффективно может быть использован при создании САПР Раскрой , объединяющий в себе на единой методологической основе пакеты прикладных программ, банк данных, базовое программное обеспечение и вычислительный комплекс коллективного пользования. [c.12] На ряде машиностроительных предприятий используют различные методы, направленные на рациональный раскрой материалов, такие, как графический метод раскроя листовых материалов, метод косого раскроя и раскрой методом кратных рядов. Эти методы особенно эффективны для малых размеров предприятий, на которых ИВЦ не предусматривается. [c.12] На некоторых заводах проводятся работы, направленные на рационализацию раскроя материалов без использования ЭВМ. Эти работы также представляют интерес, например, на Иркутском заводе тяжелого машиностроения [40]. На рис. 1 приведены планы раскроя заготовок по старому (рис. 1,а) и новому (рис. 1,6) методам. При старом методе раскроя из листа получали 20 заготовок, а при новом методе удалось получить 21 заготовку, при этом во втором случае норма расхода проката на деталь снижена на 1,9 кг. Экономия металлопроката может быть достигнута за счет конструктивного изменения размеров и формы детали. На рис. 2 приведен план раскроя криволинейных заготовок с совмещением линий реза, исключающий перемычки между соседними заготовками. Этот способ позволяет снизить чистую массу детали на 0,2 кг и норму расхода на одну деталь на 5,3 кг годовая экономия металлопроката составит 24,6 т. [c.12] Вернуться к основной статье