1 ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в условиях рыночной

1
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время в условиях рыночной экономики при быстро меняющейся
политике спроса «выживают» лишь те фирмы и предприятия, которые способны
правильно отреагировать на изменения условий рынка и вовремя сориентировать свою
продукцию в соответствии с ними.
Для швейного производства такая реакция в запуске нового ассортимента одежды,
что связано с подготовкой соответствующего производственного процесса к
функционированию в условиях предприятия.
Важное место среди составных частей технологической подготовки швейного
производства занимает проектирование технологических процессов (осуществляется –
вручную, требует большого количества исполнителей, их высокой квалификации,
значительных затрат времени, отсюда – субъективный подход к проектированию (исходя
из собственных навыков), снижение качества).
Технологический процесс как система, вопросы его анализа и синтеза ( синтез гр. –
сочетание, соединение, составление; метод изучения предмета в его целостности, и в единстве и
взаимной связи его частей; синтез связан с анализом), функционирования в рамках
производственного процесса как внешней среды являются наиболее неизученной
областью. Однако, современное состояние науки и техники, опыт работы других отраслей
промышленности по решению вопросов совершенствования проектирования
технологических процессов с использованием ЭВМ сделали возможным решение данной
проблемы и для швейной промышленности.
Основная сложность при решении указанной задачи состояла в видовом
многообразии швейных изделий, различающихся как самими видами изделий, так и
моделями, конструкцией и материалами. В этих условиях использование каких-либо
обобщенных моделей технологических процессов для последующего выбора из них
конкретного процесса для заданных условий просто не рационально. Поэтому был
предложен другой вариант решения, основанный на создании универсальной модели
процесса проектирования ТП, для любого швейного изделия. С ее помощью в каждом
конкретном случае (для конкретной модели изделия) производится генерация допустимых
для последующих решений технологических процессов, отличающихся применением
различных методов обработки и оборудования. На заключительной стадии производится
выбор из них оптимального варианта процесса (достаточного ввести в базу признаки
проектного решении и машина выдает схему соединения того или иного узла).
МиОТП – прикладная наука, занимающаяся вопросами построения
рациональных технологических процессов изготовления изделий и раскроя
материалов.
ЦЕЛЬ – применение ЭВМ.
2
Тема 1
(ЛЕКЦИЯ
1): ВВЕДЕНИЕ. ХАРАКТЕРИСТИКА
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА КАК СИСТЕМЫ
1. Функция технологического процесса.
2. Структура технологического процесса.
3. Набор характеристик технологического процесса.
4. Связи технологического процесса с внешней средой.
ОПР! МОДЕЛЬ – комплекс (материализованный или абстрактный, т.е
математические модели, положенные в основу теоретического анализа),
представляющий собой источник информации об определенных свойствах
объекта, процесса или явления.
ОПР! МОДЕЛИРОВАНИЕ – процесс выбора некоторого способа
действия по созданию модели.
ОПР! ПРОЕКТИРОВАНИЕ – выбор некоторого способа действия по
созданию конкретной системы со строго оговоренными свойствами.
ОПР!
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
ПРОЦЕСС
–
совокупность
целенаправленных во времени воздействий средств труда на предметы с
целью получения продукта (готовое изделие, полуфабрикат) с заданными
свойствами.
Развитие
методов
автоматизированного
проектирования
технологических процессов с применением ЭВМ потребовало более
глубокого изучения их закономерностей с использованием современных
математических методов (исследования операций, теории систем и др.). В
связи с этим возникла необходимость нового представления о
технологических процессах как о сложных системах.
Технологический процесс изготовления швейного изделия (ТПШИ),
являясь сложной системой взаимосвязанных элементов, определяется
функцией (Fтп), структурой (S), набором характеристик (Z), связями с
внешней средой (H).
1. Функция технологического процесса
ФУНКЦИЯ
любого технологического процесса состоит в
преобразовании объекта обработки из исходного состояния Со в конечное
Ск:
Fтп: Со→Ск
Исходное состояние швейного изделия как объекта обработки
характеризуется множеством деталей кроя - ДКi, а конечное определяет
готовое изделие – ГИ. Таким образом, функция ТПШИ может быть описана
как:
Fтп: ДКi→ГИ
3
Технологический процесс может быть расчленен на элементы. При
этом функция каждого элемента (fi) ТПШИ связана с функциями других его
элементов (f1, f2,……, fn) и направлена на выполнение общей функции (Fтп)
всего технологического процесса.
Технологический
процесс
изготовления
швейного
изделия
представляет собой обработку отдельных деталей и сборочных единиц
(узлов) и их сборку в готовое изделие. Поэтому функцией (fi) элементов
ТПШИ может быть как преобразование деталей (ДТi) и сборочных единиц
(СБi) из одного состояния в другое, так и их сборка в более крупные
сборочные единицы, то есть:
fj: ДКi-1, СБi-1 → ДК i, СБi;
или
fj: ДКj, СБj-1 → СБj;
где i, j – состояние конструкции изделия при ее сборке.
Для реализации одной и той же функции элементов технологического
процесса могут быть предложены различные виды оборудования,
приспособлений,
вспомогательных
материалов,
определяющих
последовательность и характер воздействия на предмет труда. Разные методы
обработки деталей и узлов швейного изделия, реализующие одну функцию,
называются альтернативными методами обработки.
НАПРИМЕР: клапан бокового прорезного кармана может быть изготовлен с
применением как стачивающей машины, так и полуавтомата. Рассматриваемые
методы обработки, имея одинаковую функцию, отличаются друг от друга
характеристиками и последовательностью воздействия на обрабатываемый предмет.
2. Структура технологического процесса
СТРУКТУРА (S) ТПШИ представляет собой конечное множество
элементов ТП с взаимосвязями, определяющими отношения между этими
элементами. Элементами ТП могут быть различные его части. Способ
расчленения структуры технологического процесса зависит от цели
решаемой задачи.
Структуру ТП чаще всего принято отображать в виде списков
технологических операций (последовательностей обработки изделий), схем
сборки, графа ТП. Первые два варианта дают лишь общее представление об
обработке изделия и не выявляет в достаточной степени взаимосвязей
элементов технологического процесса, т.е. его структуры. Учитывая это
наиболее приемлемой формой представления взаимосвязей элементов ТП,
порядка их выполнения является ориентированный граф.
3. Набор характеристик технологического процесса
4
ОСНОВНЫЕ
ХАРАКТЕРИСТИКИ
ТПШИ
определяются
характеристиками технологических операций (Z1, Z2, ……, Zn), а именно:
 Тарифными данными (специальность Сi, разряд Ri исполнителя);
 Затратами времени ti на их выполнение;
 Видами применяемого оборудования Оi, спецприспособлений ПРi;
 Вспомогательными материалами ВМi:
Z= {Z1, Z2, Z3, ……, Zn};
Zn= {Сi,Рi, ti, Оi, ПРi, ВМi},
где n – количество технологических операций в ТПШИ.
Каждый элемент ТПШИ описывается набором своих характеристик.
При этом характеристики всего ТПШИ зависят не только от характеристик
его элементов, но и отношений между этими элементами, т.е. от структуры
ТП в целом.
НАПРИМЕР: Время обработки изделия в производственном процессе зависит не
только от характеристик самих технологических операций, но и от последовательности
их выполнения, т.е. качества комплектования технологических операций в
организационные и использования параллельности в обработке частей изделия.
Характеристики технологического процесса формируются на основе
характеристик предметов и средств труда.

К основным характеристикам предметов труда относятся:
число деталей в изделии, размеры срезов деталей, время пропаривания, время
прессования, частота стежков, расход вспомогательных материалов, цена
вспомогательных материалов, сложность обработки элементов конструкции
и т.п.

К основным характеристикам средств труда можно отнести:
производительность оборудования, тип привода, расход пара на
пропаривание
(обогрев),
мощность
электродвигателя,
мощность
нагревательных элементов, цена оборудования (приспособлений) и т.д.
Характеристики ТП, формируемые непосредственно на основе
характеристик средств и предметов труда и определяющие способ обработки
изделия, называют ВНУТРЕННИМИ характеристиками ТПШИ.
Производственный процесс описывается набором своих характеристик,
зависящих от его подсистем и взаимосвязей между ними. Из характеристик
производственного процесса можно выделить те, которые зависят от
характеристик ТП, т.е. определяются применяемыми способами обработки
изделия. Эти характеристики называют ВНЕШНИМИ характеристиками
ТП. Внешние характеристики ТП оценивают его функционирование в рамках
конкретного производства. Внешние характеристики ТПШИ во многом
зависят от организационных факторов производства и структуры самого
технологического процесса. Это объясняется тем, что под влиянием
организационных факторов, из-за наличия параллельности в обработке
основных сборочных единиц швейного изделия при синхронизации операций
5
такту потока, структура ТП существенно меняется. Изменение структуры ТП
влияет на внешние характеристики функционирующего процесса.
Таким образом, выбор ТП при их проектировании необходимо
проводить по внешним характеристикам, учитывающим функционирование
ТП в конкретном производстве.
4. Связи технологического процесса с внешней средой
СВЯЗИ технологического процесса изготовления швейного изделия С
ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ (Н) представляют собой связи с подразделениями
производственного процесса и системами управления предприятием, работа
которых зависит от ТПШИ или оказывает на него свое влияние.
Технологический процесс изготовления швейного изделия – является
одной из составных частей производственного процесса.
Производственный процесс состоит из:
 Основного;
 Вспомогательного;
 Подсобного;
 Побочного производств;
 Обслуживающего хозяйства.
Основное производство – часть предприятия, где в результате
производственных процессов основное сырье и материалы преобразуются в
готовую продукцию. Оно включает в себя: экспериментальное,
подготовительное, раскройное, швейное, отделочное производства.
Вспомогательное производство – те цеха предприятия, которые
обеспечивают бесперебойную работу основного и других производств
(ремонтные, энергетические, столярные цеха, необходимые для производства
пара, электроэнергии, обеспечения запасными частями к машинам,
приспособлениями и инструментами и выполнения ремонта оборудования
основного производства).
Подсобное производство – предназначено для изготовления
продукции, потребляемой основным производством, например фурнитуры
тары, маркировочной документации (этикеток, ярлыков) и др.
К побочному производству – относятся цеха, занятые
использованием и переработкой отходов основного производства (например,
цех ширпотреба).
Обслуживающее хозяйство – транспортное и складское хозяйство,
обеспечивающее транспортировку, хранение материалов и готовой
продукции.
Таким образом, основной производственный процесс в швейной
промышленности включает в себя совокупность этапов, которые проходят
6
материалы, полуфабрикаты изделия и само изделие на пути превращения в
готовую продукцию.
Технологический процесс представляет собой часть основного
производственного процесса, во время которого происходит изменения
качественного состояния объекта обработки (материала, детали, изделия).
Являясь частью производственного процесса, ТПШИ характеризуется как
относительно обособленная его часть. Это позволяет рассматривать ТП как
подсистему более сложной системы - производственного процесса.
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНОГО ВАРИАНТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА определяется рядом внешних
характеристик:
 Время обработки изделия Т;
 Себестоимость его изготовления С;
 Капитальные затраты, необходимые для производства данного изделия К.
В себестоимость включают те статьи затрат, которые зависят от
варианта технологического процесса. Данная часть себестоимости
представляет собой стоимость обработки с учетом изменяющейся части
материальных
затрат.
Эту
часть
себестоимости
называют
ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ СЕБЕСТОИМОСТЬЮ.
Выбор в качестве критериев оптимизации ТПШИ сразу 3 –х
перечисленных выше характеристик объясняется тем, методика
проектирования ТПШИ должна учитывать всевозможные варианты,
возникающие при решении поставленной задачи.
Например: Если в качестве критерия выбрать затраты или себестоимость, то
они не покажут каких при капитальных вложениях изготовится заданное изделие.
Может возникнуть и такой случай, когда необходимо срочно изготовить партию
изделий за минимальный срок независимо от затрат.
Внешние характеристики (Т, С, К), выбранные в качестве критериев
оптимизации, позволяют:

учесть особенности возникающих ситуаций проектирования ТПШИ;

оценить
эффективность
использования
основных
элементов
производства при том или ином способе обработки изделия;

оказывают влияние практически на все отчетные показатели
производства (объем выпуска продукции в натуральном выражении,
себестоимость продукции, прибыль, рентабельность производства, объем
капитальных вложений, объем товарной и валовой продукции и др.).
7
Тема 2 (ЛЕКЦИЯ 2): ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ
МОДЕЛИРОВАНИЯ
1. Построение ориентированного графа технологического процесса.
2. Взаимосвязь элементов структуры ТПШИ.
1. Построение
процесса
ориентированного
графа
технологического
В существующей практике проектирования технологических процессов
изготовления швейных изделий (ТПШИ) структуру процесса чаще всего
принято отображать в виде схем сборки и технологических
последовательностей. Однако, наиболее приемлемой формой представления
взаимосвязей элементов ТП, порядка их осуществления является
ориентированный граф.
Математически граф (G) структуры ТПШИ можно определить как пару
множеств N и E:
G = {N, E},
где N = {n1, n2, …..,np} – множество вершин графа, каждой из которых
соответствует элемент технологического процесса;
E = {e1, e2, …..,eq} – множество дуг, соответствующих связям между
элементами процесса.
При проектировании ТПШИ в качестве элемента ТП чаще всего
используют технологическую операцию – вполне законченная работа,
дальнейшее членение которой нецелесообразно по технологическим
соображениям. Однако, в последнее время, для целей нормирования времени
технологических операций, составления карт инженерного обеспечения на их
выполнение, широко стали использовать членение технологических
операций на технологические приемы и движения. Это позволяет
использовать еще один вид структурного отображения графа на уровне
технологических приемов.
Вершины подобных графов, а следовательно и сами графы являются нагруженными. В качестве нагрузки используется информация, применяемая
при проектировании процессов, а именно – специальность (Сi) и разряд (Ri)
исполнителя, время (ti) выполнения операций или приемов.
Построение графа ТП целесообразно начинать с выделения основной
сборочной единицы, т.е. детали, которая имеет наибольшее количество
конструктивно-технологических связей с другими деталями. Операции по
обработке данной детали составляют как бы «ствол дерева» процесса
(условное название), к которому будут подходить ветви обработки других
деталей.
8
С математической точки зрения «стволом» или «стержнем» графа
ТПШИ является самая нагруженная по времени цепочка работ, идущая от
одной из исходных вершин дерева до его основания. На графе процесса она
называется критическим путем графа.
При построении графа процесса обработки изделия следует учитывать
особенности технологии изготовления одежды.
Так, например, параллельная обработка деталей изделия (операции,
выполняемые параллельно на разных деталях) на графе обозначается
параллельными цепочками работ (параллельными ветвями дерева процесса),
рис.1.1. Последовательная обработка и сборка деталей изделия всегда
изображается на графе ТПШИ последовательной цепочкой работ, рис.1.2.
Операции равного приоритета отображаются своеобразными «ромбиками»,
которые характеризуют ситуацию «или-или», рис. 1.3.:
Рис. 1. Варианты следования технологических операций в ТП.
Представление информации о технологии изготовления швейного
изделия в виде ориентированного графа процесса позволяет решать целый
ряд задач, связанных с анализом технологий изготовления швейных изделий,
их взаимосвязями между собой, моделированием и проектированием
производственных процессов.
2. Взаимосвязь элементов структуры ТПШИ
Значительную роль в вопросах анализа и синтеза ТПШИ при их
моделировании играют вопросы расчленения системы на части. Полученные
единицы членения ТП, должны отвечать следующим требованиям:
 Технологическая завершенность обработки относительно
самостоятельной части изделия;
 Функциональная целостность;
 Отсутствие причинно-следственных связей с методами обработки
других частей изделия.
9
Перечисленным требованиям отвечает такая единица членения
процесса обработки изделия, как конструктивно-технологический
модуль (КТМ).
КТМ изделия характеризует функционально завершенную, в
технологическом отношении, часть ТП по обработки и сборки одной
элементарной части конструкции изделия. Границами существования КТМ
является набор (множество) технологических операций, не связанных
причинно-следственными связями с другим множеством технологических
операций. НАПРИМЕР: КТМ -амии являются – обработка вытачек, дублирование
деталей, выполнение каких-либо швов изделия и т.п.
Отсутствие причинно-следственных связей между методами обработки
различных КТМ означает, что выбор определенного метода обработки в
одном КТМ, не влечет за собой его исполнения в каком-либо другом КТМ.
НАПРИМЕР: обработка клапана кармана, являясь одновременно завершенной в
конструктивном отношении частью изделия, может быть выполнена как ниточным,
так и клеевым способом; на универсальном и на специальном оборудовании. При этом
применяемый метод обработки клапана кармана не влияет на дальнейшую обработку
всего кармана.
Анализируя характер различных типов связей элементов на графе,
можно заметить, что отсутствие причинно-следственной связи элементов
наблюдается во всех случаях, кроме последовательного их сочленения, т.е. на
переходах к соединению двух и более частей изделия.
Для систематизации сведений о ТПШИ и создании системы поиска
исходной информации при синтезе ТП и их оптимизации в структуре ТПШИ
предложено выделять элементы более высоких уровней членения, а именно
БЛОКИ и ЭТАПЫ.
Опр! БЛОКИ – представляют собой, совокупность КТМ,
объединенных между собой по выполняемой ими в ТП ФУНКЦИИ. Блок ТП
определяет технологически завершенную обработку (сборку) отдельных
частей сборочных единиц изделия. НАПРИМЕР: соединение спинки с отлетной
кокеткой; соединение верхней части спинки с нижней; соединение средней части спинки
с боковой и т.д.
Опр! ЭТАПЫ – представляют собой, совокупность блоков,
объединенных по выполняемой ими в ТПШИ функции и определяющих
технологически завершенную обработку и сборку основных сборочных
единиц изделия. НАПРИМЕР: полное завершение обработки полочки и спинки изделия,
рукавов и других сложных конструктивных элементов; а также формирование
полуфабриката изделия, состоящего из полочки, спинки и рукава и т.д.
Исходя из определений блоков и этапов ТПШИ, они могут содержать
от двух до нескольких элементов ТП низшего уровня членения. При этом
указанные элементы подразделяются на обработочные и сборочные (т.е.
включающие операции по обработке какой-либо части изделия или операции по их
сборке).
Структура модулей, блоков, этапов ТПШИ представлена на рис. 2.
10
Рис. 2. Структура модулей, блоков, этапов ТПШИ:
Мо – модуль обработки; Мс – модуль сборки; Б – блок обработки;
Э – этап обработки
Структурный состав обобщенного ТПШИ в виде графа приведен на рис. 3.
Рис. 3. Иерархическая схема членения ТПШИ
Элементами I уровня являются – ЭТАПЫ ТП.
Элементами II уровня являются – БЛОКИ ТП
11
Элементами III уровня являются – КТМ. Отдельные КТМ могут иметь
несколько разновидностей технологического решения (R), в зависимости от
вида материала, пакета деталей, конструкции шва, способа соединения и т.д.
Эти представители имеют одну целевую функцию, поэтому в модели
ТПШИ указываются одним представителем. НАПРИМЕР: Обработка низа
отлетной кокетки спинки может быть выполнена – обтачкой без отделочной строчки,
обтачкой с отделочной строчкой; без обтачки, швом в подгибку с открытым срезом и
т.д.
В графе ТП все эти разновидности могут быть даны на уровне модулей
или объединены под одним КТМ – «обработка нижнего среза кокетки», в
зависимости от задач проектирования и способов представления
информации.
Разновидности технологического решения КТМ могут быть выполнены
на различном оборудовании, поэтому в структуре предусмотрены варианты
их методов обработки (М). В производственном процессе может быть
реализована одна из предложенных разновидностей с использованием
конкретного метода. НАПРИМЕР: Обрезка низа – может выполняться с
использованием различного оборудования.
Элементами уровня IV являются – технологические операции (О),
а элементами уровня V – приемы выполнения технологической
операции (П).
Опр! Технологическая операция представляет собой элемент
структуры ТП, при выполнении которой происходит качественное изменение
предмета обработки.
В настоящее время структуру технологических операций изготовления
изделия принято делить на приемы, трудовые действия и движения.
ТО
ТПО
ТД
Д
Опр! Трудовое движение (Д) – представляет собой однократное
перемещение рабочего органа человека (руки, взгляда и т.п.). НАПР!
«протянуть руку», «перевести взгляд» и т.п.
Опр! Трудовое действие (ТД) – это логически завершенная
совокупность трудовых движений, выполняемая без перерыва одним или
несколькими рабочими органами исполнителя при неизменных предметах и
средствах труда. НАПР! Действие «взять деталь» состоит из движений:
протянуть руку, перевести взгляд, взять пальцами.
Опр! Технологический прием операций (ТПО) – формируется из
совокупности
трудовых
действий,
составляющих
технологически
завершенную часть операции и объединенных одним целевым назначением и
неизменным составом средств и предметов труда. НАПР! «взять деталь и
перенести в рабочую зону».
Приемы подразделяются на основные и вспомогательные.
К основным ТПО можно отнести:
 Прием – взять деталь и перенести ее в рабочую зону;
 Подвести деталь под рабочий орган машины (иглу, лапку, ПММ);
12





Выполнить машинную строчку;
Освободить деталь из под рабочего органа и обрезать нитки;
Отложить готовый полуфабрикат;
Работа пресса при заданных режимах;
Основная работа на утюжильном столе и т.д.
Вспомогательные приемы:
 Укладывание, перехват деталей;
 Выравнивание деталей;
 Перегибание деталей;
 Поворот деталей под иглой.
Множество взаимосвязанных между собой ТПО образуют
технологическую операцию (ТО).
Выполненный анализ структурных схем элементного содержания
технологических операций позволяет разработать обобщенный алгоритм
проектирования содержания, последовательности (структуры) и времени
выполнения технологических операций.
Технологические операции, так же как и КТМ, могут иметь варианты V
в зависимости от параметров шва. НАПР! Операция – стачивание рельефного
среза спинки пальто имеет много вариантов по продолжительности
обработки, в зависимости от длины шва (шов может идти из плечевого среза,
из различных участков проймы; заканчиваться он может на линии бедер,
низа или линии талии, в зависимости от конструкции изделия). Так как число
вариантов при одной структуре операции безгранично и учесть их все
невозможно, поэтому для проектирования ТПШИ задают типовые решения, а
в остальных вариантах предусматривают подключение системы
микроэлементного нормирования. В этом случае базовыми элементами
структуры ТП будут элементы уровня V – приемы выполнения операций (П).
Связи между элементами различных структурных уровней ТПШИ,
таких как КТМ, блоки, этапы определяются последовательностью их
выполнения при изготовлении изделия. Структура
конкретного
технологического процесса с взаимосвязями между этими элементами
различных уровней представлена на рис. 4, с помощью графа.
Таким образом, изображение ТПШИ в виде обобщенного графа
позволяет в сжатой форме дать полную информацию о технологии
изготовления изделия с учетом возможных модельно-конструктивных
решений деталей и узлов, систематизировать эту информацию,
совершенствовать существующие способы представления сведений о
технологии изготовления изделий и в дальнейшем подойти к автоматизации
проектирования технологических процессов.
13
Рис. 4. Структура ТП изготовления модели изделия
14
Тема 3 (ЛЕКЦИЯ
3): МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ
ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШВЕЙНЫХ ИЗДЕЛИЙ
1. Анализ конструктивных переходов предметов труда в процессе сборки
конструкции изделия.
2. Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ.
3. Методика проектирования внешней структуры ТПШИ.
1. Анализ конструктивных переходов предметов труда в
процессе сборки конструкции изделия
Моделирование технологических процессов базируется на сведениях о внешнем
виде и конструкции изделия. Эти данные являются исходной информацией системы
моделирования. Они определяют, какой технологический процесс необходим для заданной
модели изделия.
ОПР! Под КОНСТРУКЦИЕЙ в широком смысле этого понятия
подразумевают состав и взаимное расположение частей какого-либо
устройства или объекта, а также само это устройство или этот объект.
Создание конструкции состоит в сборке отдельных ее частей посредством
определенных технологических воздействий, т.е. способов обработки или соединения.
Целевой функцией процессов обработки и соединения при этом является получение
завершенного композиционного решения конструкции изделия, определяющего заданную
модель.
Процесс сборки конструкции швейных изделий, как и любого другого
объекта, можно представить как множество скачкообразных переходов
предметов труда из одного конструктивного состояния в другое, более
крупное. Процесс обработки изделия отличается от процесса сборки тем, что
предмет труда переходит из одного конструктивного состояния в другое, не
укрупняясь.
ОПР! При этом под КОНСТРУКТИВНЫМ СОСТОЯНИЕМ (КС)
предмета труда понимают форму, взаимное положение и связь частей
(элементов) конструкции изделия.
ОПР! ЭЛЕМЕНТАМИ КОНСТРУКЦИИ можно считать слои
изделия, которые состоят из улов, а те, в свою очередь, из отдельных деталей.
КЛАССИФИКАЦИЯ ОСНОВНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ
СОСТОЯНИЙ ПРЕДМЕТОВ ТРУДА:

Деталь кроя (ДК) – представляет собой часть
раскраиваемого материала, ограниченного контурами срезов.
плоскости
15

Деталь изделия (ДИ) – элементарная часть конструкции изделия,
образованная из детали кроя посредством начальной технологической
обработки или без нее.
Под НАЧАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКОЙ (нто)
понимается любая обработка на детали кроя, кроме ее соединения с другой
деталью кроя, приводящей к укрупнению конструктивного состояния. НАПР!
Формование ДК, фальцевание, отделка вышивкой, обработка вытачек,
обметывание срезов и т.п.
Тот случай, когда деталь кроя не подвергается начальной
технологической обработке, означает, что к моменту соединения происходит
условный переход деталей кроя в детали изделия (НТО=0).
Рис. 3.1. Примеры образования деталей изделия:
а – посредством НТО; б- без НТО.

Сборочная единица (СЕ) – конструктивное состояния предмета труда,
образующееся при изготовлении швейного изделия и состоящее из двух и
более деталей изделия.
В процессе образования сборочных единиц участвуют не только детали
изделия, но и более крупные части конструкции изделия. Конструктивное
состояние соединяемых частей определяет вид сборочных единиц, которые
могут быть простыми и сложными.

Простые сборочные единицы (ПСЕ) – образуются путем
одновременного или последовательного соединения деталей изделия.
Одновременное соединение нескольких деталей изделия приводит к
образованию простых сборочных единиц первого порядка (ПСЕ1). При их
последовательном укрупнении за счет присоединения деталей изделия
формируются простые сборочные единицы второго, третьего и
последующего порядков (ПСЕ2, ПСЕ3, ….., ПСЕn), рис. 3.2 а.

В результате одновременного соединения нескольких простых
сборочных единиц (независимо от порядка) образуется СЛОЖНАЯ
СБОРОЧНАЯ ЕДИНИЦА ПЕРВОГО ПОРЯДКА (ССЕ1). Дальнейшее
укрупнение ССЕ1 происходит за счет присоединения к ней частей изделия,
находящихся в более мелком конструктивном состоянии, т.е. ПСЕ и ДИ. При
этом формируется сложная сборочная единица второго, третьего ит.д.
порядка, рис. 3.2 б.
16
а)
б)
Рис. 3.2. Примеры образования сборочных единиц: а – простых; б – сложных
второго, третьего и последующих порядков (ССЕ2, ССЕ3, …., ССЕn).
Предметы труда могут находиться в состоянии незавершенности,
относительной и полной завершенности. Состояние относительной
завершенности было рассмотрено выше.
ОПР!
Состояние
полной
завершенности
характеризуется
конструктивной и технологической завершенностью предметов труда.
ОПР! Под конструктивной завершенностью понимается такое
состояние части изделия, когда ее укрупнение за счет присоединения других
частей завершено, а взаимное расположение составляющих ее элементов
(деталей и срезов) в процессе дальнейшей технологической обработки
изделия остается неизменным.
17
ОПР! Состояние технологической завершенности означает, что
технологическая обработка части изделия полностью завершена.
НАПР! Полочка с притачной кокеткой и обработанным, но не приутюженным
боковым карманом, находится в состоянии конструктивной завершенности, если по
замыслу конструктора не предусматривается ее дальнейшее укрупнение, либо изменение
конструкции. В состоянии технологической завершенности полочка будет находится
после окончания ее технологической обработки, в данном случае – после приутюживания
бокового кармана. Если на полочке кроме бокового кармана предусмотрен еще и верхний
карман, то в состояние конструктивной и технологической завершенности полочка
перейдет лишь после обработки верхнего кармана.
В состоянии полной завершенности могут находиться как простые и
сложные сборочные единицы, так и детали изделия (напр.: цельнокроеные
пояса, хлястики, шлевки и т.п.).
Полностью завершенные детали изделия (ДИз) и сборочные единицы
(ПСЕз ССЕз) в процессе основной сборки образуют сборочные комплексы
изделия.
ОПР! Сборочный комплекс изделия (СК), рис.3.3, представляет
собой конструктивно и технологически завершенную часть конструкции
изделия, отвечающую базовому ее членению и составляющую элемент
основной ее сборки.
Дальнейшее последовательное соединение сборочных комплексов
приводит к образованию сборочных комплексов разных порядков (СК2, СК3,
……., СКn). Из сборочных комплексов формируется слой изделия.
Последний по порядку сборочный комплекс для однослойных изделий
представляет собой готовую конструкцию или готовое изделие (ГИ).
Рис. 3.3. Примеры образования сборочных комплексов
2. Принципы моделирования внешней структуры ТПШИ
Целевой функцией процесса сборки швейных изделий является
получение завершенного композиционного решения элементов изделия,
определяющего заданную модель.
В процессе сборки детали и полуфабрикаты швейных изделий претерпевают
сложные изменения: постепенно укрупняются и формируют качественно новое
состояние предметов труда. Технология изготовления изделия при этом обеспечивает
переход предметов труда из одного конструктивного состояния в другое, вплоть до
получения готового изделия.
18
В качестве концептуальной посылки для создания модели системы
проектирования ТПШИ приняты два момента:

Идентичность структур конструктивных переходов при сборке
конструкции изделия и технологических процессов, обеспечивающих эти
переходы;

Отсутствие причинно-следственных связей между процессами,
обеспечивающими каждый конструктивный переход, возможность
автономного альтернативного решения частей задачи.
В качестве модели процесса сборки швейного изделия, отражающей
конструктивное состояние предметов труда, предлагается конструктивный
граф.
G={X, U},
(4.1)
где X={xi} – вершины графа, соответствуют различному конструктивному
состоянию предметов труда;
U={uj} – дуги (ребра) графа, обозначают переходы предметов труда из
предыдущего конструктивного состояния в последующее.
Заменяя в конструктивном графе переходы предметов труда из одного
состояния в другое на технологическое их обеспечение можно получить
ВНЕШНЮЮ СТРУКТУРУ ТПШИ. Внешняя структура ТПШИ зависит от
конструктивного решения изделия, применяемых методов обработки,
способов членения технологических процессов.
Элементом для перехода от конструкции изделия к технологии его
изготовления приняты завершенные конструктивные состояния изделия
(переходы при создании конструкции) и КТМ по его обеспечению.
ОПР! КТМ представляет собой совокупность технологических
операций, функция которых состоит в обеспечении перехода предмета труда
из предыдущего состояния в последующее, более крупное.
Таким образом, модель процесса сборки швейного изделия является
основой для установления функционального назначения КТМ и взаимосвязи
между ними. Чтобы выделить КТМ по конструктивному графу, необходимо
данный граф разбить на подграфы, отражающие конструктивные переходы
предметов труда, и каждому графу поставить в соответствие КТМ (набор
операций).
Определим математическую интерпретацию задачи выделения КТМ
как задачу разрезания графа.
Пусть задан граф G={X, U}.
Необходимо разрезать его на подграфы Gi, где
Gi=(хi, уi), xi€Х, ui€U, i I=(1,2,…….n),
Где n- число подграфов на которые разрезается граф.
Совокупность подграфов Р(Gi) назовем разрезанием графа, тогда
G=P{Gi},
Где
Gi
P(Gi) [Gi≠0], i
I,
Gi=G (
- объединение).
19
Другими словами, совокупность Р(Gi)={G1, G2,……Gn} подграфов
является разрезанием графа G, если любой подграф этой совокупности не
пустой, а объединение всех подграфов путем совмещения одноименных
вершин в точноcти равно графу G.
Рассмотрим пример разрезания графа G=(X,U) на подграфы Gi=(xi,ui)
(рис4.1).
Множества
Х={х1,х2,……х9},
U=(u1,u2,…..u8)
составляют
совокупность вершин и ребер графа. Инцидентными разнонаправленным
ребрам являются вершины х5,х6,х7,х8. Линии разрезания графа показаны
пунктиром. В результате разрезания образуются подграфы, определяющие
границы конструктивно-технологических модулей.
ОПР! Вершины хi и xj называются инцидентными ребрами uк,
если ребро uк U и и соединяют вершины хi и xj.
Если в исходном графе заменить полученные подграфы вершинами,
отождествленными
конструктивно-технологическими
модулями,
то
получится новый граф (рис.4.2), представляющий собой модель внешней
структуры ТПШИ. Ребра нового графа характеризуют взаимосвязи между
КТМ.
а)
б)
Рис.4.1. Разрезание графа на подграфы: а – исходный граф, б – подграфы.
20
Рис. 4.2. Модель внешней структуры ТПШИ.
3. Методика проектирования внешней структуры ТПШИ
Процесс моделирования состоит из нескольких этапов:
1.
Постановка задачи и определение свойств оригинала,
подлежащего исследованию.
2.
Выявление затруднительности или невозможности исследования
оригинала в натуральном выражении.
3.
Выбор – разработка модели, фиксирующей существующие
свойства оригинала и легко поддающейся исследованию.
4.
Исследование моделей в соответствии с постановкой задачи.
5.
Перенос результата исследования на оригинал, проверка
результатов.
Основными задачами теории моделирования является выбор моделей и
перенос результатов исследования на оригинал.
Изложенные принципы проектирования внешней структуры ТПШИ по
заданной модели изделия можно представить в виде следующей схемы:
Внешний вид и
конструкция
изделия
Формализованное
описание
конструкции изделия
Граф
конструктивных
переходов
Граф внешней
структуры ТПШИ
Исходной информацией для проектирования является техническое
описание на модель изделия и разработанные чертежи деталей конструкции
изделия.
В основе технического описания лежит рабочий эскиз и описание
модели.
Для формализации информации о конструкции используются – граф
модель описания рабочего эскиза (ГМОРЭ).
G={X, U}; X= {x1, x2,…..xn }; U= {u1, u2,……un}
ГМОРЭ – элементы конструкции изделия, образующие множество
вершин Х, а межэлементные соединения являются ребрами этого графа U.
Графы позволяют применять машинные методы для обработки
информации. Для этого выбирают конструктивные элементы (КЭ).
В качестве КЭ графа ГМОРЭ непосредственно участвующих в
технологическом процессе можно выделить следующие:
21

Поверхность детали кроя – бывают формуемые, декатируемые,
плиссированные, гофрируемые и т.д. (всего для поверхности выделено 22
подтипа).

Срезы детали кроя – бывают соединяемые (стачной, настрочной и
т.д.), обрабатываемые по краю с образованием краевых соединений.
Конструктивные элементы могут вступать в обработку не сразу. Так,
например, срезы низа изделия, горловины, проймы и т.п. вступают в
обработку после их полного формирования. Как правило, срез низа изделия
обрабатывают после соединения боковых срезов, воротник втачивают в
горловину после соединения плечевых срезов. Такие конструктивные
элементы называют смежными.
Признак «смежность » свидетельствует о том, что конструктивный
элемент принадлежит одновременно нескольким деталям и может быть
обработан только тогда, когда все смежные конструктивные собраны в
сборочную единицу.

Готовые отделочные элементы (ГОЭ) – их изготавливают где-то в
другом производстве. Например, пуговицы, цветы для платья, застежки,
корсажная лента и т.д. В технологическом процессе изготовления швейного
изделия они присоединяются либо к поверхности, либо к срезам деталей.

Готовая, но отделанная окончательно, конструкция изделия (ГИ) –
данный тип КЭ призван посредством ВТО, чистки изделия, упаковки и т.п.
завершить технологический процесс.
Каждому конструктивному элементу на рабочем эскизе задается
порядковый номер. Симметричные элементы в изделии задаются
одинаковыми номерами, а в третьей позиции кода указывается их
симметричность 1,2,3 и т.д.
Но так как конструктивный элемент принадлежит детали кроя (ДК), а
деталь кроя принадлежит части изделия (ЧИЗ), то при описании
конструктивного элемента указывается его принадлежность к более крупным
градациям.
Полный код конструктивного элемента –
ХХ Х. ХХ. ХХ
номер КЭ
симметричность номер детали кроя номер ЧИЗа
Основные положения кодирования (первые три цифры полного кода КЭ):
 Одинаковые номера присваивают элементам, которые будут
взаимодействовать друг с другом в конструкции (плечевые срезы полочки и
плечевые срезы спинки);
 Конструктивные линии (имитационные линии), например, вытачки,
складки, защипы и т.д. – кодируют в общем порядке.
22
 Срезы, обрабатываемые за один проход, кодируют одним номером (срез
горловины, срезы обтачивания, срез низа и т. п.).
Процесс построения граф-модели начинают с построения граф-модели
на детали, затем на ЧИЗы, и на всю конструкцию изделия.
Процесс формирования граф-модели на деталь состоит в
идентификации конструктивных элементов вершинам графа. Поверхность
как элемент не задается.
Соединяя графы по одноименным вершинам, получаем графы на
ЧИЗы, а соединяя последние – готовое изделие.
При соединении ЧИЗов и построении граф-модели на все изделие
следует учитывать, что конструкция изделия представляет собой
пространственный объект, а граф-модель плоскостной. Поэтому для
осуществления указанного перехода от эскиза к граф-модели, поверхность
изделия необходимо представить как плоскостную фигуру.
Для этого введем следующие понятия:
 Центр симметрии конструкции – деталь, относительно которой
симметрично отображаются все остальные элементы данной конструкции
(спинка в распашном изделии). Центр симметрии встречается только в
развернутых изделиях (пальто, сорочка, жакет). Если изделие не
разворачивается, то используется центр компоновки.
 Центр компоновки – срез, являющейся связующим в конструкции
нескольких ее основных деталей (горловина блузки, линия притачивания
пояса в брюках). Центр компоновки присутствует в изделии всегда, их может
быть несколько, например, комбинезон – 2 центра компоновки.
При построении граф-модели необходимо учитывать многослойность
одежды. В этом случае граф-модель как и само изделие будет иметь
23
несколько слоев (верх, подкладка, приклад). Каждый слой на графе должен
отображаться своим цветом или другими графическими средствами.
При использовании машинных методов проектирования ТПШИ вместо
граф-моделей на ДК, ЧИЗы и все изделие, строится матрица контуров
деталей конструкции изделия.
В матрице контуров (идентичности) по строкам приведены коды
деталей кроя изделия и их принадлежность ЧИЗам; по столбцам указаны –
номер КЭ, их тип и значение растяжимости и смежности. Признаки
устанавливаются с помощью специальных таблиц.
ПРИМЕР:
Матрица контуров деталей конструкции изделия
Тип КЭ
Признак К
(смежность)
Признак Л
(растяжимость)
Номер КЭ
№ ЧИЗа
№ ДК
01
01
02
03
04
02
03
2-03
2-03
2-03
2-03
2-03
2-03
2-03
2-03
1-17
1-17
010
021
022
031
032
041
042
050
061
602
1
1
1
взаимосвязь контуров
Примечание: 0- поверхность,
К - 1 (несмежный), 2 (смежный);
Л – 1 (нерастяжимый), 2 (растяжимый).
Присутствующая вершина в ДК – 1, отсутствующая – 0.
24
Тема 4 (ЛЕКЦИЯ 4,5): МОДЕЛИРОВАНИЕ ВНЕШНЕЙ
СТРУКТУРЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
ИЗГОТОВЛЕНИЯ ШВЕЙНОГО ИЗДЕЛИЯ
1. Проектирование внешней структуры ТПШИ. Правила деления
граф-модели.
2. Построение конструктивного графа.
1. Проектирование
внешней
деления граф-модели.
структуры
ТПШИ.
Правила
Проектирование внешней структуры ТПШИ состоит – в определении
порядка сборки частей конструкции изделия; построении, конструировании
графа сборки и трансформации последнего в технологический граф.
Построенная граф-модель описания конструкции изделия позволяет, на
основе общих закономерностей сборки любого изделия, в том числе конструктивного
состояния изделия, перейти от детали кроя в готовое изделие посредством
технологической обработки. Конструкция собирается – постепенно
укрупняясь. Если возможно построить конструкцию изделия, то ее можно и
разобрать в обратном порядке.
Правила деления граф-модели конструкции изделия:
1. Открыть конструкцию к разборке элементом, препятствующим
разборке.
Для однослойных изделий – это смежные срезы, переходящие в
краевые (низ изделия).
В многослойных пакетах разборку начинают с удаления фурнитуры и
разделении слоев пакета (верх, подкладка, утепляющая прокладка). Ключом
к разборке могут служить накладные соединения средних и нижних срезов
подкладки. Для изделий с отлетной подкладкой такими элементами могут
быть соединения слоев по боковым швам, по бортовым срезам.
2. После удаления мест скрепления слоев пакета изделия производится
отделение одного слоя от другого. Разделенные слои пакета изделия
разбираются как однослойные изделия.
2. Построение конструктивного графа.
Построение конструктивного графа начинают с выписывания по
горизонтали наименования и кодов деталей кроя изделия. Эта информация
составляет первый уровень графа.
25
Карман
01.04
Переход деталей кроя в следующее конструктивное состояние деталей
изделия связан с наличием или отсутствием начальной технологической
обработки (НТО=0, НТО≠0).
НТО – это подготовка деталей кроя к переходу к деталям изделия.
Наличие НТО для той или иной детали кроя можно установить по
соответствию ее конструктивных элементов следующим кодам: 102 - 109
(обрабатываемая клеями и пастой – соединяемая с другой поверхностью по
всей плоскости детали), 113-115, 117- 118, 210-211 (обрабатываемый в
подгибку- обрабатываемый по краю).
Согласно параметрической информации следует установить, есть ли
такие элементы, если да, то они подвергаются НТО (при условии, что эти
элементы принадлежат одной детали (не соединяются).)
На II-ом уровне конструктивного графа отображается новое
конструктивное состояние изделия, с указанием нагрузки к вершинам графа,
с соответствующей информацией об элементе конструкции изделия. В
качестве такой информации должны содержаться следующие сведения.
Код состояния детали кроя – 04.01
Номер конструктивного элемента – 000
Тип и подтип конструктивного элемента – 100
Карман
03.08
256
113
03.08
256
107
04.01
000
100
Дальнейшее изменение конструкции связано со
сборочными процессами, т.е. рассматривается переход
детали изделия к простым и сложным сборочным
единицам, а также к образованию сборочных
комплексов.
Этот переход может быть определен с помощью
таблицы конструктивных переходов. Для этого, начиная
с последующего шага этой таблицы для каждого
перехода указываются свои конструктивные состояния.
Когда ветка графа выходит на основную сборку, происходит обнуление
позиции номера детали, т.е. конструктивное состояние имеет вид, например,
03.00. При завершении построении конструкции, перед выходом на отделку
изделия, обнуляются и коды ЧИЗов, тогда признак готовой конструкции
изделия – 4 нуля в коде (00.00). После того, как произошло обнуление ЧИЗов
конструкция подвергается окончательной отделке (ВТО, чистка, маркировка
и т.д.).
Спроектированный конструктивный граф, рис.5.1, на следующем этапе
моделирования разрезается по вершинам, инцидентным разнонаправленным
ребрам графа. Полученные при этом подграфы заменяются на
26
конструктивно-технологические модули (КТМ) процесса изготовления
изделия, формируя тем самым технологический граф внешней структуры
процесса на уровне модулей, рис.5.2.
Рис. 5.1. Граф конструктивных переходов (конструктивный граф)
Рис. 5.2. Граф внешней структуры ТПШИ
Для решение последующих задач моделирования технологии
изготовления изделия, а именно – получения конструктивного и
технологического решений каждого модуля, вершины технологического
27
графа кодируются порядковыми номерами и нагружаются информацией о
каждом конструктивном состоянии изделия.
Набор параметрической информации определяется на основе
признаков проектной ситуации для каждого конструктивного элемента.
Перечисленная информация заносится в таблицу характеристик элементов
внешней структуры ТПШИ, табл. 5.1, и является исходной для дальнейшего
проектирования.
Таблица 5.1
Характеристика элементов внешней структуры ТПШИ
Код Код Функция
КТМ КЭ
КЭ
1
2
3
КТМ-2
250
105
Параметрическая информация
Конструктивная хар-ка
Технологическая хар-ка
Е Ж З И К и т.д. П Р
С
Т
У
и т.д.
9-11 12 13 14 15 16 17-21
4
5
6 7
8
Тема 5 (ЛЕКЦИЯ 5,6): МОДЕЛИРОВАНИЕ
КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
РЕШЕНИЙ КТМ
1. Технологическое решение КТМ.
2. Конструктивное решение КТМ.
Принятые в качестве основного элемента ТПШИ КТМ в свою очередь
являются системой взаимосвязанных элементов технологических операций.
Конструктивно-технологическим модулям присущи системные признаки
(функция, цели, набор характеристик, связи с внешней средой, структура).
Функция КТМ состоит в обеспечении конструктивного перехода
предметов труда из одного относительно завершенного состояния в
последующее более крупное (стачивание боковых срезов, соединение накладного
кармана с полочкой, обработка низа изделия и т.д.).
В соответствии с функцией, КТМ имеют конструктивные и
технологические составляющие части модуля.
Конструктивная
сущность
КТМ
выражается
его
конструктивным
решением,
которое
предполагается
описывать
совокупностью конструктивных характеристик:
КР КТМ ={
КХ1
, КХ2
, КХ3 }
вид элемента
пространственное атрибуты
решение
внешнего вида
КХ1 – вид конструктивных элементов, обеспечивает переход
конструкции их одного состояния в другое. Вид может быть представлен –
поверхностью, срезом, готовым отделочным элементом, готовым изделием.
28
Каждый конструктивный элемент имеет разновидности, определяющие
целевую функцию этого элемента (т.е. подтип, у поверхности их 22).
КХ2 – пространственное решение (признаки М, Н), определяется
взаимным расположением самих деталей и их конструктивных элементов.
Отображением пространственного решения могут быть эскизы разрезов или
сечений конструкции или набор характеристик, описывающих проектную
ситуацию.
КХ3 –наличие атрибутов, окончательно формирующих внешний вид
изделия. Атрибуты внешнего вида могут присутствовать на эскизах, а могут
и не присутствовать.
1. Технологическое решение КТМ
Технологическое решение КТМ представляет собой описание способа
воздействия средств труда на предмет труда с целью достижения заданной
функции. Отображается оно перечнем технологических операций с
указанием необходимых атрибутов: специальность, разряд,
оборудование, спецприспособление.
КТМ может иметь для одного конструктивного решения различные,
альтернативные, варианты обработки.
В общем случае технологическое решение можно записать как
множество обработок (модуль обработки - Мо), модулей сборки – Мс,
модулей образовавшегося состояния – Мос.
ТР КТМ = {Мо, Мс, Мос}
Для конкретного модуля могут присутствовать не все характеристики.
Состав может быть из одного или нескольких решений.
Каждому конструктивному решению может соответствовать одно или
несколько технологических решений. Это связано с многообразием
оборудования, и отсутствием стандартизации и унификации методов
обработки (стачивание плечевого среза – 97, 1022, 131-32+3 и т.д.).
Системный подход к объекту и процессу моделирования КТМ
предполагает дифференциацию последнего на следующие этапы:
Формирование функции модуля;
Определение допустимых вариантов конструктивного решения (КР) КТМ;
29
Установление содержания функции модуля, его элементарных
подфункций;
Проектирование вариантов технологических решений (ТР) и структуры
КТМ.
Процесс формирование функции КТМ состоит в установлении типа КЭ и
его подтипа. Тип КЭ характеризует объект воздействия (поверхность, срез,
готовый отделочный элемент или готовое изделие). Подтип КЭ – отображает
вид воздействия на объект (обработка, соединение, отделка) и результат
этого воздействия (получение вытачки, настрочного соединения, ВТО
готового изделия и т.п.), т.е. целевую функцию КЭ в конструкции изделия.
Тип КЭ и способ воздействия на него устанавливается посредством
предпроектного анализа внешнего вида изделия и его конструкции.
Результаты анализа отображаются в коде функции КТМ, в табличной форме.
Х. ХХ
Тип КЭ
Подтип КЭ
Результат воздействия на конструктивный элемент или его подтип,
окончательно формирующий его функцию, устанавливается на основе
информации о взаимном расположении в пространстве деталей изделия, их
срезов или готовых отделочных элементов.
Для того, чтобы полностью сформировать функцию КЭ, которая
идентична функции КТМ, необходимо определить способ обработки,
устанавливаемый признаком «О» (табличные значения). Способ обработки
определяется на предпроектной стадии анализом признаков «А», «Б», «В»,
характеризующие материал.
Перечисленные данные отображаются в коде функции КТМ
ФКТМ : {[тип КЭ]; [подтип КЭ]; [Аi ]; [Бi]; [Оi]}
Полученная, таким образом, функция КТМ отражает конечный
результат воздействия средств труда на предметы труда посредством
выполнения технологических операций модуля ТП, т.е. достигаемую при
этом цель. Процесс реализации функций КТМ многовариантен и может
осуществляться различными конструктивными и технологическими
решения модуля.
2. Конструктивное решение КТМ
Проектирование конструктивного решения КТМ, как и многие другие
процессы инженерной деятельности, является процессом анализа и
переработки информации. В связи с этим важно выяснить перечень
необходимой для принятия решения информации, а также основные
методологические принципы, заложенные деятельность технолога при
выборе того или иного решения.
30
Формально процесс логического мышления технолога при выборе
конструктивного решения КТМ можно представить кап многоуровневый
итерационный (последовательный) процесс детализации проектных
решений. Это означает, что решение принимается не сразу, а в несколько
этапов. На каждом этапе технолог, анализируя значения одного из
выбранных
признаков
проектной
ситуации,
исключает
заранее
неприемлемые варианты, сужая, таким образом, область поиска до одного
варианта.
Так, для решения задачи проектирования КР КТМ необходимо вначале
конкретизировать его функцию, определенную типом и подтипом КЭ. Этим
целям служат признаки Ж, 3, И, М, Н проектной ситуации (см. табл.).
Ж – количество обрабатываемых (соединяемых) деталей
З – количество обрабатываемых (соединяемых) конструктивных
элементов (КЭ)
И – конфигурация линии среза (линии перегиба) в изделии
М – взаимное расположение деталей (частей изделия)относительно линии
соединения (л.с.)
Н – расположение припусков соединения (швов, складок) относительно
линии соединения (л.с.)
По признаку Ж (количество обрабатываемых деталей) можно
установить, сколько деталей участвуют в технологических операциях модуля
одновременно (Ж=1, 2,...4). При этом устанавливается, выполняется ли
обработка детали (Ж=1) или происходит ее соединение с другой деталью,
либо с ГОЭ (Ж=2, Ж=3, Ж=4).
В случае, когда Ж=1, следует взять сочетание данного признака с
типом и подтипом КЭ.
Если это поверхность (тип 1), то подтип КЭ уточнит, что с ней надо
сделать (отформовать, зафальцевать или что-либо другое).
Для срезов при Ж=1 такой ход решения применяется только для двух
подтипов КЭ: 210 – обрабатываемый в подгибку и 211 – обрабатываемый по
краю. В первом случае деталь перед обработкой перегибается, во втором –
нет.
В варианте Ж>1 для конкретизации функции требуется анализ
признаков 3, И, М, Н, и, особенно, признаков М и Н, характеризующих
взаимное расположение деталей и самих КЭ. При этом для полноты описания
функции потребуются признаки О, П, Р, С, Т, характеризующие способ
соединения КЭ и атрибуты внешнего вида КР КТМ, как, например,
количество строчек, их местоположение, наличие канта, сосбаривание детали
и т.п.
Таким образом, КР КТМ будет включать тип и подтип КЭ, основные и
дополнительные признаки:
КР КТМ = {<тип и подтип КЭ> + <Ж, З, И, М, Н>+ <О, П, Р, С, Т>}
основная часть
дополнительная часть
31
Если Ж=1, следует взять сочетание данного признака с типом и
подтипом КЭ, т.е. без дополнительной части.
Если Ж>1, то существует и пространственное решение.
КР КТМ : КХ1: ФКТМ : [тип, подтип КЭ], [Аi, Бi], [Оi]
КХ2 :{[ Жi], [Зi], [Мi], [Нi], [Гi , Дi , Еi]}
КХ3: {[ Пi], [Рi], [Сi], [Тi], [Оi ]……..}
Эскиз КР КТМ можно построить методом прочтения признаков в
определенном порядке. Последовательность прочтения признаков может
быть
представлена
с
помощью
технологической
карты
формирования КР КТМ.
Технологическая карта формирования КР КТМ
Номер
шага
Признаки для
формирования
КР КТМ
Значение признаков
Формирование
конструктивного решения
1
Тип КЭ,
Ж, З
М, Н
Тип – 2
Ж-2, З-2
М-4, Н-2
ДИ-2, КЭ-2
2
расположение ДИ,
расположение КЭ
3
4
О
О-2
П, Р
П-2, Р-1
количество строчек,
расстояние от линии
соединения до строчки,
до 5 мм
5
И
И-1
конфигурация линии
среза
Основой для проектирования технологического решения КТМ является
его конструктивное решение. Для проектирования ТР КТМ введены две
составляющие: основная и дополнительные части.
Основная часть ТР КТМ – представляет собой технологические
операции, обязательные для реализации функций КТМ.
Дополнительная часть ТР КТМ – операции вспомогательного
назначения, наличие которых обусловлено индивидуальными требованиями
производства к качеству соединения или обработки конкретных
32
конструктивных элементов; либо зависит от формы организации трудового
процесса в потоке.
Способ проектирования ТР КТМ основывается на том, что основные
части решения модулей можно представить совокупностью действий над
деталями (стачать, разутюжить и т.д.).
Для этого составляют справочник терминов действий для
формирования технологических операций.
-----------------------Пример
Таблица
Справочник подфункций функций КТМ
№
п/п
1
1
2
3
Код
функции
операции
2
F101
F102
F03
Наименование
термина
действия
3
Втачать
Притачать
Стачать
Определение термина действия
Шифр
специальности
4
Ниточное
соединение
деталей
разных габаритов по замкнутому
или незамкнутому контуру
Ниточное соединение мелких
деталей с крупными по срезам или
линиям на поверхности
Ниточное соединение 2-х или более
деталей одинаковых габаритов по
их срезам
5
М, С
М, С
М, С
……..
-----------------------------Завершающим этапом формирования технологического решения
является составление выходной таблицы карты ТР КТМ (см. пр/работу №4).
33
Тема
6
(лекция
6,7):
АНАЛИЗ
СПОСОБОВ
ОПТИМИЗАЦИИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
Оптимизация объекта означает выбор наилучшего варианта из
множества возможных. Оптимизация технологических процессов является
сложной задачей, так как область решений, т.е. множество возможных
вариантов технологических процессов заданы не аналитически, а, как
правило, логически в виде разного рода правил, инструкций, указаний,
имеющих как формальный, так и неформальный характер.
Различают две разновидности оптимизации технологических
процессов: структурную и параметрическую.
Параметрическая оптимизация связана с изменением параметров
процесса при его заданной структуре. Она характерна для уровня
технологических операций при выборе режимов обработки (режимов
влажно-тепловой обработки, параметров соединения деталей и т.д.).
Задача параметрической оптимизации формулируется как задача
нахождения параметров х = {х1, х2; х3, …хn}, которые являются
оптимальными в смысле некоторых критериев. В простейшем случае такая
задача сводится к минимизации или максимизации некоторой целевой
функции без каких либо ограничений.
Структурная оптимизация связана с выбором структуры
технологического процесса, т.е. с выбором необходимых операций, порядка
их выполнения, выбором оборудования и инструментов.
Для структурной оптимизации технологических процессов чаще всего
применяются итеративные (пошаговые) методы. Суть этих методов
заключается в том, что вычислительный процесс начинают некоторого
пробного решения, а затем применяют алгоритм, обеспечивающий
улучшение этого решения. Это продолжается до тех пор, пока не станет ясно,
что дальнейшее улучшение невозможно.
Для осуществления оптимизации можно выделить три класса
итеративных методов.
Об алгоритмах первого класса заранее известно, что при их
использовании на каждой итерации (шаге) решение улучшается. После
конечного числа шагов дальнейшее улучшение решения невозможно.
Ко второму классу относятся алгоритмы, обеспечивающие улучшение
решения на последовательных итерациях, но гарантирующие получение
оптимального
решения
как
предела
некоторого
бесконечного
вычислительного процесса.
Третий класс итеративных методов включает в себя алгоритмы,
основанные на методе проб и ошибок. При использовании этого метода
последовательные пробы позволяют улучшить результат, но монотонное
улучшение решения не гарантируется.
34
Выбор метода оптимизации зависит от объекта оптимизации,
количества выбранных критериев оптимизации и характера их ограничений.
В зависимости от количества выбранных критериев различают задачи
однокритериальной и многокритериальной оптимизации.
Задача однокритериальной оптимизации заключается в выборе
варианта решения, наилучшим образом соответствующего единственной
цели.
Многокритериальная задача состоит в поиске среди конечного или
бесконечного множества допустимых решений (определенных явно или
через ограничения) «лучшего» решения с учетом совокупности критериев.
В большинстве методов математического программирования
предполагается оценка по одному критерию. Однако в реальных
технологических задачах всегда бывает несколько целей, поэтому задача
многокритериальной
оптимизации
более
жизненна
(адекватна
действительности).
Так как многокритериальная оптимизация связана с рядом серьезных
трудностей, ее часто сводят к однокритериальной путем «огрубления».
(Допустим – выбирают наиболее важный критерий, а остальные
отбрасывают).
На первом шаге многокритериальной оптимизации выделяют область
потенциально возможных оптимальных решений. В нее входят решения, которые
не могут быть улучшены одновременно по всем локальным критериям. Чтобы
выбрать из этой области оптимальное решение, необходимо иметь способ учета
приоритета (важности, значимости) локальных критериев. Необходимо определить,
чем и в какой мере можно поступиться в достижении одной цели ради ускорения
достижения другой. Для этого используется два подхода: принцип жесткого и
гибкого приоритетов.
Принцип жесткого приоритета с последовательной оптимизацией
критериев состоит в том, что не допускается повышение уровня менее значимых
критериев, если это приводит к снижению уровня более важного критерия из ряда
предпочтений. В этом случае находят не единственную точку, а некоторую область
решений, близких к оптимальному.
Принцип
гибкого
приоритета
предполагает
дополнительную
нормализацию критериев, предварительно нормализованных с целью приведения
их к единому масштабу измерения. Образуется вектор распределения:
 
 а1 
 
 а2 
 а 3 
 
Это позволяет отдавать предпочтение важным критериям с учетом их
относительной значимости (так называемое взвешенное предпочтение).
В связи с перечисленными трудностями и сложностью решет задач
многокритериальной оптимизации наибольшее распространение получили
однокритериальные задачи. При этом вопрос о том, какой показатель выбрать в
35
качестве критерия или группы критериев, зависит от этапа и уровня
автоматизирования проектирования, а в особых случаях - от конкретных
требований.
В швейной промышленности при проектировании технологических
процессов выбор наилучшего варианта процесса осуществляется технологом
на основе знаний производственной ситуации, опыта. В качестве критерия,
определяющего этот выбор используется время обработки.
При этом не производится экономический расчет возможных потерь от
неполной загрузки дорогостоящего оборудования, от некратности времени
операций такту процесса, которые могут значительно уменьшить экономический
эффект нового метода или даже свести его к нулю. Часто именно поэтому
дорогостоящее оборудование, поставленное на поток с целью повышения
производительности труда и снижения затрат на производство продукции, не
дает желаемых результатов.
В качестве критериев оптимизации технологических процессов
наиболее целесообразно выбрать такие характеристики ТП, как время
изготовления изделия (Т), технологическую себестоимость (С) и
капитальные затраты (К). При этом в себестоимость предлагается включать
только те статьи затрат, которые зависят от варианта технологического
процесса.
Данная часть себестоимости представляет собой стоимость обработки с
учетом изменяющейся части материальных затрат. Часто эту часть себестоимости
называют технологической себестоимостью.
Выбор в качестве критериев оптимизации ТПШИ сразу трех
характеристик
объясняется
тем,
что
методика
проектирования
технологических процессов изготовления швейных изделий должна
учитывать все возможные варианты, возникающие при решении данной
задачи (новое проектирование, реконструкция, запуск новых моделей в
действующее производство).
Для нахождения оптимальных решений технологических процессов
изготовления швейных изделий предлагается двухэтапный метод
оптимизации.
Результатом первого этапа будет ограничение числа вариантов
технологических процессов, которые могли бы удовлетворить поставленным
технологическим требованиям. Задача при этом решается с упрощенным
оператором контроля, который позволяет выделить технологические
процессы с максимальными технологическими возможности
На втором этапе, когда формируется функционирующий в
производстве технологический процесс (не расчетный, как на предыдущем
этапе), решается задача оптимизации с имитационным оператором контроля,
позволяющим получить наилучшие конечны результаты по внешним
характеристикам ТП в условиях производства.
36
Для ее решения задачи введем понятие расчетных и фактический
внешних характеристик.
ОПР! Под расчетными характеристиками ТПШИ будем понимать
характеристики Тр, Ср, Кр, полученные по модели технологического процесса
без учета ограничений организационного характера.
Расчетные характеристики ТП могут быть подсчитаны по
спроектированной технологической последовательности на первом этапе.
Эти
характеристики будут
оценивать
предельные
возможности
технологического процесса.
Обозначим расчетные внешние характеристики ТПШИ буквой «У»,
тогда выражение:
Т р

У  С р
 р
К







будет отображать трехмерный вектор-столбец.
Введем понятие «оператор контроля» - оператор, определяющий связь
между моделью ТПШИ «х» и расчетными характеристиками ТПШИ «У».
Обозначим оператор контроля через «F».
Тогда: У = F(х), х Є X.
В общем виде упрощенный оператор контроля будет иметь
 n

  t oi 

 Т р   i 1


  n
F у ( х)   С р     coi 

 р   i 1
К  

n


k 


 i 1 oi 
где toi , Coi , koi – характеристики технологических операций, соответственно
время операций, сумма стоимости операций, сумма капитальных затрат
всех операций,
оi – конкретные операции;
Тр, Ср, Кр – расчетные характеристики ТПШИ.
Фактические внешние характеристики технологического процесса
формируются на втором этапе оптимизации с помощью имитационного
оператора контроля – Fи.
Опр! Имитационный оператор контроля – представляет собой
машинный алгоритм расчета фактических внешних характеристик ТПШИ
конкретной модели. Он состоит из двух алгоритмов: алгоритма расчета
технологической схемы разделения труда исполнителей и алгоритма расчета
внешних характеристик ТПШИ по этой схеме.
37
Прежде чем поставить задачу проектирования ТПШИ, уточним
понятие проекта ТПШИ. Подобно тому, как заданию поставлено в
соответствие математическое понятие - задание 3={зп}, проекту будет
соответствовать математическое понятие проекта, которое обозначим П.
Проект представляет собой совокупность сведений «πn» о
технологических решениях.
Таким образом, проект П = πn,
где πn – некоторые подмножества пространства модели X,
удовлетворяющие выражению:
или
х   n , F ( х)  у  зn , n  1, N
F ( n )  з n
Отметим, что проект в общем случае представляет собой не абсолютно
заданную точку х  Х
а совокупность сведений о технологических процессах.
Наиболее часто на практике приходится решать задачу проектирования
технологических процессов при запуске новых моделей в действующий
поток. Данная задача является частным случаем задачи общего
проектирования, и ее целесообразно выделить специально, так как для ее
решения можно предложить более простой способ. При решении задачи
проектирования ТПШИ на действующем потоке отсутствуют конечные
ограничения на капитальные затраты. Ограничения на капитальные затраты в
данной задаче определены в сведениях об оборудовании, которое может быть
использовано в разрабатываемом технологическом процессе. Поэтому для
данной задачи критериями оптимизации будут технологическая
себестоимость Ст и время обработки изделия – Т. Учитывая особенности
изменения данных характеристик в зависимости от мощности потока (его
такта) и тесную взаимосвязь этих характеристик, критерием оптимизации в
частной задаче проектирования ТПШИ можно выбрать технологическую
себестоимость С.
Перейдем к математическим формулировкам задачи проектирования
ТПШИ (см. сл. Лист!)
Отметим еще раз, что постановка задачи однокритериальной
оптимизации является частным случаем общей многокритериальной
постановки задачи.
38
Постановка задачи общего проектирования
Считается
известным:
Пространство моделей X, пространство внешних
характеристик У, оператор контроля
У = F(х), х Є X, у ЄУ
Задание
Дано:
З  {зn }, n  1, N
D Х
и ограничения, определяющие область
Требуется найти:
Проект П, соответствующий заданию З и ограничениям.
Постановка задачи терминального проектирования
Считается
известным:
Пространство моделей X, пространство внешних
характеристик У, оператор контроля
У = F(х), х Є X, у ЄУ
Задание
Дано:
З  {зn }, n  1, N
D Х
и ограничения, определяющие область
Требуется найти:
Некоторый терминальный проект
  { Х З , з n  з}
n
соответствующий заданию З.
Постановка задачи частного проектирования
Считается
известным:
Дано:
Пространство моделей X, оператор контроля
F(х) = У
Ограничения
конструктивно-технологические
технические, определяющие область D  Х
Требуется найти:
Оптимальный проект х0 Є D из условия
С ( х 0 )  min
и
39
Тема
7
(лекция
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОИЗВОДСТВА
7,
8) МЕТОДЫ
ПРОЦЕССОВ
ОПТИМИЗАЦИИ
ШВЕЙНОГО
Оптимизация технологических процессов осуществляется в два этапа:
на стадии моделирования вариантов технологических решений по заданной
модели изделия и на стадии формирования функционирующих в
производстве технологических процессов.
Исходными данными на первом этапе оптимизации являются сведения
об изготовляемом изделии и технические ограничения. Эти сведения
определяют
допустимые
варианты
технологических
процессов,
т. е. область D  Х
Сведения об изготовляемом изделии представляют собой формализованное
описание (наборы) КТМ, необходимых для изготовления изделия с
заданными конструктивно-технологическими признаками.
Техническими ограничениями служат сведения об оборудовании,
приспособлениях и вспомогательных материалах, которые могут быть
применены в разрабатываемом (моделируемом) технологическом процессе.
Задача первого этапа заключается в том, чтобы при заданных
конструктивно-технологических и технических ограничениях определить
область ТП из пространства моделей X, отвечающую заданным требованиям
{зn}= 3 при упрощенном операторе контроля.
Оператором контроля на первом этапе является упрощенный
оператор Fу(х):
 n

  t oi 

 Т р   i 1


  n
F у ( х)   С р     coi   Y  З n , n  1,2,....., N

 р   i 1
К  

n


k 


 i 1 oi 
Определение области Р проводится в два приема:
Сначала из пространства моделей X по конструктивнотехнологическим и техническим ограничениям выделяется область
допустимых технологических процессов D. При этом по кодам заданных
КТМ выделяются допустимые КТМ, а по техническим ограничениям
допустимые методы обработки в каждом из КТМ.
На второй стадии первого этапа из области допустимых
технологических процессов D определяется область предварительных
решений Р. При определении области Р для каждого предварительного варианта
ТП должны выполняться следующие условия:
- в ТП должны входить все заданные КТМ;
40
- каждый КТМ из ТП должен содержать в себе один единственный метод из
допустимых альтернативных методов обработки;
- упрощенные характеристики ТП должны отвечать заданным требованиям
{Зn}=З.
Задача определения области Р решается перебором методов обработки
лишь в тех КТМ, которые имеют альтернативы. В результате решения
данной задачи формируется таблица предварительных вариантов ТПШИ (см.
табл.7.1).
Таблица 7.1
Предварительные варианты ТПШИ
№
вар.
Предварительные варианты ТПШИ
(набор кодов КТМ)
1
2
КТМ 1, КТМ 2, КТМ 16, КТМ 11, КТМ 12,
…..и тд.
КТМ 3, КТМ4, КТМ 5, КТМ 9, КТМ 22,
…..и тд.
и т.д.
1
2
Упрощенная (расчетная)
характеристика ТП
Т
С
К
3
4
5
2,35
2,69
18 500
2,4
2,71
15 100
Описанный выше логический алгоритм можно представить в виде
структурной модели оптимизации технологического процесса изготовления
швейного изделия (см. рис.7.1).
{КТМi}
{зn}
1
Ввод информации о вариантах ТПШИ
2
Ввод ограничений производства по
оборудованию и материалам
3
Определение области допускаемых
технологических решений D  Х
4 Расчет характеристик (Т, С, К) для вариантов
технологических решений ТПШИ
5
6
Определение области предварительных
решений ТПШИ ( Р  D  Х )
Формирование выходных
технологических документов
Д
Рис. 7.1. Структура процесса оптимизации расчетных ТПШИ
41
Блок 1 – подача информации из системы моделирования ТПШИ о
смоделированных вариантах технологическихI решений ТПШИ по заданной
модели изделия (а именно, таблица – варианты технологических решений КТМi
моделируемого ТПШИ; таблица – обобщенная информация о порядке сочленения
элементов конструкции изделия и граф внешней структуры ТПШИ). Последние
два документа взаимозаменяемы, первый из них применяется при
автоматизированном проектировании, второй - при ручном.
Блок 2 – осуществляет ввод информации о допускаемом при
моделировании
процессов
оборудовании,
приспособлениях
и
вспомогательных материалов (см. табл.7.2).
Таблица 7.2
Варианты задания 3 = {зn} на моделирование ТПШИ
Варианты задания
3 = {зi}
Ограничения на моделирования
по оборудованию
по приспособлениям
тип
количество
тип
1
2
3
4
5
6
1
1022-3
97-А
1022-М
20
3
15
Ц-1-22
Ц-124
--
2
1
--
83456
2
и т.д.
количество
по
материалам
код ОКП
На основе введенной информации в блоках 1 и 2 в следующем
блоке 3 производится исключение вариантов КТМ, не обеспеченных
условиями производства (задания). Таким образом, устанавливается
допустимая область возможных решений «D» для моделирования
технологических процессов.
Для принятых к рассмотрению вариантов КТМ производится расчет
характеристик (Т, С, К) сначала для технологических операций, затем для
модулей процесса и, в заключение, для каждого варианта ТПШИ (блок 4).
В блоке 5 на основе предполагаемого варианта решения задачи и
выбора в соответствии с этим главного критерия для оценки полученных
вариантов ТПШИ производится ранжирование последних по этому
критерию. Далее задается количественно число приемлемых вариантов
ТПШИ. Как правило их количество не превышает 3 – 5.
Таким образом, область предварительных решений «Р» определена.
Выбор окончательного варианта из этой области осуществляется на втором
этапе оптимизации после составления разделения труда исполнителей.
42
Тема
8
(ЛЕКЦИЯ
8,9) ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ (САПР)
1. Принципы создания САПР.
2. Состав САПР ТПШИ.
1. Принципы создания САПР
Система автоматизированного проектирования технологических
процессов создается на основании принятого методического обеспечения и
алгоритмов проектирования ТПШИ. В процессе создания САПР могут
уточнятся формы представления нормативно-справочной и исходной
информации, а также отдельные алгоритмы решения задачи проектирования.
САПР ТПШИ, как и САПР другого назначения, целесообразно создавать
на основе принципов:
1.
Принцип системного единства состоит в том, что при создании,
функционировании и развитии САПР ТПШИ, связи между ее подсистемами
должны обеспечивать целостность системы.
2.
Принцип развития заключается в том, что САПР ТПШИ должна
создаваться и функционировать с учетом дополнения, совершенствования и и
обновления ее подсистем и компонентов.
3.
Принцип совместимости состоит в том, что языки
программирования, символы, коды, информационные и технические
характеристики структурных связей между подсистемами, средствами
обеспечения и компонентами САПР ТПШИ должны обеспечивать
совместное функционирование подсистем и сохранять открытую структуру
системы в целом.
4.
Принцип открытости позволяет вносить изменения в систему во
время ее эксплуатации, путем добавления новых или замены старых
элементов системы. Открытая САПР ТПШИ является развивающейся
системой, так как более совершенные методы, программы и технические
средства могут быть реализованы в ней по мере их разработки.
5.
Принцип стандартности заключается в унификации, типизации и
стандартизации подсистем и компонентов, а также установлении правил с
целью упорядочения деятельности при создании и развитии САПР ТПШИ.
6.
Исходя из архитектурного принципа при разработке САПР
ТПШИ следует помнить, что она «человеко-машинная система» и поэтому
необходимо четко разделять то, что принципиально должен делать человек, и
то, должна выполнять ЭВМ.
7.
Принцип иерархичности построения системы состоит в
выделении иерархических уровней САПР ТПШИ, распределении функций
между этими уровнями и разработке форм связей между ними. Это дает
возможность независимой параллельной разработки и поэтапного выделения
отдельных уровней системы.
43
8.
Принцип комплексной автоматизации заключается в
автоматизации всех уровней проектирования. Комплексная автоматизация
позволяет внести изменения в структуру всех проектных организаций,
отдельных подразделений промышленных предприятий в форме документов.
9.
Принцип модульности построения системы обеспечивает
поэтапный ввод в действие и независимое функционирования отдельных
подсистем САПР ТПШИ, оформленных в виде отдельных модулей, что
позволяет осуществлять их модернизацию независимо от других подсистем.
Создание и внедрение САПР ТПШИ целесообразно начинать с
разработки подсистемы проектирования ТП при решении частной задачи ( так
как этот вариант задачи является наиболее часто встречающимся).
2. Состав САПР ТПШИ.
САПР представляет собой организационно-техническую систему,
выполняющую автоматизированное проектирование и состоящую из
комплекса средств автоматизации (КСА) проектирования, взаимосвязанных с
подразделениями проектной организации.
КСА проектирования включает в себя методическое, лингвистическое
(языки программирование), математическое, программное, техническое,
информационное и организационное обеспечение.

Методическое обеспечение – это совокупность документов,
обеспечивающих процесс проектирования в САПР и отражающих методику
автоматизированного проектирования, правила отбора и эксплуатации
средств автоматизации.

Лингвистическое обеспечение – включает в себя совокупность
языковых средств (языков программирования) и терминологию,
используемые в САПР ТПШИ. В лингвистическое обеспечение входят
алгоритмические языки, используемые для программирования задач в САПР;
входные языки, на которых описываются ТПШИ как объекты
проектирования и задания на выполнение проектных процедур.
Основное назначение входных языков САПР ТПШИ – обеспечения
удобства общения пользователей с КСА проектирования.

Математическое обеспечение – совокупность математических
методов, моделей и алгоритмов для решения проектных задач.

Программное обеспечение – представляется совокупностью
документов с текстами программ, программ на машинных носителях и
эксплуатационных документов для реализации автоматизированного
проектирования ТПШИ.
Программное обеспечение делится на общее и специализированное.
Общее программное обеспечение предназначено для управления
процессом проектирования в САПР ТПШИ и включает в себя операционные
системы ЭВМ, функционирующие в САПР.
44
Специальное программное обеспечение включает в себя пакеты
прикладных программ (ППП), предназначенных для решения задач
проектирования конкретных ТПШИ.

Техническое
обеспечение
–
взаимосвязанных
и
взаимодействующих технических средств (устройств вычислительной и
организационной техники, средств передачи данных, измерительных и
других устройств), предназначенных для выполнения автоматизированного
проектирования ТПШИ.

Информационное обеспечение – совокупность сведений,
необходимых для выполнения проектирования ТПШИ. Информационное
обеспечение САПР ТПШИ включает в себя документы, содержащих
описание стандартных проектных процедур, типовых проектных решений,
типовых элементов ТПШИ, а также файлы и блоки данных на машинных
носителях, в которых записаны указанные документы.

Организационное обеспечение – представляет собой
совокупность документов, устанавливающих состояние и правила
функционирования средств САПР ТПШИ. Оно включает в себя положения,
инструкции, приказы, штатное расписание, квалификационные требования и
другие документы, регламентирующие организационную структуры
подразделений и их взаимодействие с комплексом средств автоматизации
проектирования ТПШИ.
По назначению в САПР ТПШИ можно выделить два вида
подсистем: проектирующие, обслуживающие.

К проектирующим относятся – подсистемы, выполняющие проектные
процедуры и операции в САПР ТПШИ; подсистема проектирования ТПШИ
при запуске новых моделей на действующий поток; подсистема общего и
терминального проектирования ТПШИ.

К обслуживающим относятся следующие подсистемы САПР ТПШИ,
предназначенные для поддержания работоспособности проектирующих
подсистем – подсистема управления (мониторная система); подсистема
интерактивного взаимодействия пользователей с КСА проектирования;
подсистема документирования; подсистема информационного поиска.
Все подсистемы САПР ТПШИ состоят из компонентов, объединенных
общей целевой функцией и обеспечивающие функционирование этой
подсистемы.
Например: проектирующие подсистемы включают в себя компоненты подготовки
исходных данных, определения области допустимых технологических решений,
определения области предварительных технологических решений, определения
окончательных технологических решений для общей и терминальной задач
проектирования, определения оптимального варианта ТПШИ для частной задачи
проектирования.
Компонентами технического обеспечения являются технические
средства, выполняющие определенные функции в САПР ТПШИ.