Производственных процессов

Цель: Ознакомление с видами обеспечения типовой САПР.

План: 1) Виды обеспечения САПР

2) Особенности проектирования с/х производства.

Согласно ГОСТам САПР определена как организационно-техническая система, состоящая из комплекса средств автоматизации проектирования, взаимодействующего с подразделениями проектной организации, и выполняющая автоматизированное проектирование.

Средства автоматизации проектирования можно сгруппировать по видам обеспечения.

- техническое обеспечение САПР (совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения АП. Делятся: на группы средств программной обработки данных, подготовки и ввода данных, отображения и документирования, архива проектных решений, передачи данных.)

Средства программной обработки данных представлены устройствами ЭВМ, в которых реализуются преобразования данных. Средства подготовки, ввода, отображения и документирования данных служат для общения человека с ЭВМ. Средства архива проектных решений представлены внешними запоминающими устройствами, средства передачи данных используются для организации связей между разнесенными ЭВМ.

- математическое обеспечение САПР (ММ и алгоритмы выполнения проектных процедур, используемые при АП) Их реализация происходит в программном обеспечении.

- программное обеспечение САПР (собственно программы для ЭВМ и программную документация). ПО делится на системное (базовое) и прикладное (специальное). Системное ПО предназначено для организации функционирования ЭВМ и представлено ОС. Системное ПО создается для многих приложений и специфику САПР не отражает. В прикладном ПО реализуется матобеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур. Прикладное ПО обычно имеет вид пакетов прикладных программ, каждая из которых обеспечивает обслуживание определенного этапа проектирования или группу однотипных задач внутри различных этапов. Системное ПО обеспечивает правильное функционирование прикладных программ.

Иногда в системное ПО включают ППП, поставляемые в централизованном порядке вместе с аппаратурой (пакет Office к OC Windows).

- информационное обеспечение САПР (всевозможные данные, необходимые для выполнения АП). Данные могут быть представлены на различных носителях в виде сведений справочного характера, типовых проектных решениях и т.п. Основная составляющая часть инф. обеспечения САПР – банк данных. Банк данных состоит из базы данных (БД) и системы управления БД (СУБД). БД – сами данные, находящиеся в запоминающих устройствах ЭВМ в виде структуры принятой в данном банке данных. СУБД – ПО обеспечивающее функционирование БНД. С помощью СУБД производят запись, поиск и т.п.

- лингвистическое обеспечение САПР (совокупность языков, применяемых для описания процедур АП, т.е. языки общения ЭВМ и человека).

- методическое обеспечение САПР (документы, характеризующие состав, правила эксплуатации средств АП и т.п.)

- организационное обеспечение САПР (приккзы, инструкции, штатные расписания и др. документы, регламентирующие орг. структуру проекной орг. и взаимодействие с комплексом САПР.

Функционирование САПР возможно только при наличии и взаимодействии всех перечисленных средств АП.

Опыт промышленности, строительства и сельского хозяйства показывает, что рациональная организация производства возможна только на основе научного проектирования с применением современных технических средств.

Проектирование как форма инженерной деятельности имеет ряд характерных особенностей:

1. Процесс имеет итерационный характер.

2. Решения принимаются на отдельных этапах в условиях неполной или недостаточной информации, которая в эти случаях поступает или из внешней среды, или вырабатывается проектировщиком в процессе творческой деятельности.

3. В процессе проектирования сочетаются процедуры алгоритмического и эвристического характера.

4. В проектной деятельности используются различные ресурсы, среди которых одним из наиболее важных являются знания проектировщика.

5. Цель проектирования устанавливается вне процесса проектирования и остается неизменной в течении этого процесса.

6. Процесс проектирования производит информацию, которая может быть использована в производстве.

Анализ процесса неавтоматизированного проектирования позволяет обнаружить в нем ряд нерациональных сторон:

• необходимая для проектирования информация хранится на традиционных бумажных носителях в неупорядоченном для конкретной проектной задачи виде, что вызывает большие затраты времени на поиск и обработку этой информации;
• не обеспечивается сквозной характер проектирования, что требует дополнительных трудовых ресурсов на стыковку, согласование отдельных проектных подзадач, выполняемых различными исполнителями;
• область варьирования характеристик X объекта проектирования сильно сужена из-за ограниченности временных ресурсов, что, как правило, приводит к нахождению неоптимального проектного решения;
• существует большой объем проектных операций нетворческого характера (расчеты, изготовление технической документации, эскизов, чертежей и т.д.).

Следует отметить, что в качестве объекта проектирования может выступать не только какое-либо устройство, узел, деталь и т.п., но и целый производственный процесс.

Известно, что в с/х производстве есть своя специфика. К особенностям организации производства относятся: мобильность техники, что обусловлено большими земельными площадями. Для разных производственных процессов создают из отдельных машин производственные линии для выполнения работ на определенном поле, для выполнения этой же операции на др. полях необходимо вследствие изменения условий создавать новые производственные линии, частая перестройка линий характерна для с/х. Заимствование пр. линий целиком из одного хоз. в другое ограничено, т.к. резко меняются условия работы. Поэтому быстрота проектирования имеет большое значение.

Производство с/х продукции связано с выполнением целого комплекса работ. Отдельные звенья разных производственных линий общие. Поэтому машины необходимо создавать и подбирать с учетом не только данного технологического процесса, но и ряда этих процессов. Следовательно, должно быть комплексное проектирование.

При этом большую роль играет оптимизация проектных решений.

Оптимальным наз. такой план (решение), когда реально осуществимые изменения не увеличат полезности принимаемого плана. (Оптимальное решение для отд. узла, механизма может не быть оптимальным для всего агрегата, а решение для агрегата может не быть оптимальным для производственного процесса.)

Общий ход решений такой: постановка произв. или эконом. проблемы – построение ММ, мат формулировка задачи – подготовка исх. информации – выбор методов решения – анализ результатов. Соблюдая принятую последовательность, следует определить, какой из возможных вариантов осуществления пр. процессов наиболее эффективен.

Постановка пр. задачи – ответственный шаг. Должна быть четко сформулирована цель тех. процесса. Нельзя формулировать цель расплывчато, например «улучшить использование техники», такая формулировка не ставит конкретной задачи. К лучшему использованию техники можно подойти с разных сторон, например увеличить производительность МТ агрегатов, обеспечить наименьший разрыв между операциями, сохранить МТ парк в работоспособном состоянии и т.д.

От правильности постановки задачи зависит и правильность выбора ММ. Выбрать ММ – значит выбрать вид функции, записать ее уравнение.

После того как выбрана ММ, можно собирать исходную информацию. (норма расхода, цены, расчетные величины и т.д.). Точность расчетной информации зависит от точности исходной.

Задачи проектирования пр. процессов и операций сводятся с сл.:

- обоснование опт. параметров машинных агрегатов и режимов их работы

- расчет целесообразности совмещения операций

- проектирование пр. линий, расчет кол-ва машин

- расчет по распределению универс. техники для пр. операций

- расчет по выбору и подготовке раб. места агрегата

- в с/х большой вес имеют сборочные и распределительные процессы

- обоснование параметров транспорта и погрузочных работ

- расчет пунктов по послеуборочной обработке урожая

Как было сказано, выявление и постановка задачи важный этап в оптимальном проектировании. При этом возникает необходимость колич. оценки тех или иных решений по управлению операциями и процессами, т.е. возникает вопрос оценки соответствия полученных решений поставленной цели, т.е. оценки правильности принимаемых решений. Количественная мера соответствия решений – критерий эффективности. Если он выбран неверно, то все расчеты не дадут желаемого результата.

Конкретный вид критерия эфф. выбирают в зависимости от поставленной цели и условий. На ход пр. процесса оказывают влияние большое кол-во факторов, они могут действовать и одновременно и разновременно, в этой обстановке, поэтому пр. процесс как правило оценивается большим кол-вом показателей.

Показатель, который в зависимости от поставленной цели характеризует главную сторону процесса и является критерием. Показатель должен быть измеряемой величиной, выражаться одним числом, это особенно важно для с/х производства, где часто важно знать тенденцию развития, а не точную кол. меру – следовательно требуется быстрота расчетов. Показатель (критерий), должен быть таким, чтобы его можно было применить для оценки большего числа операций и процессов, т.е. быть универсальным.

В с/х произв. процессы сложны и многочислены, поэтому классификация показателей имеет часто условный характер.

Осн. критерии с/х производства:

- прямые издержки при выполнении операции

- приведенные затраты (учет эфф. капиталовложений)

- производительность агрегата (от нее зависят др. показатели: затраты труда, горючего и т.д) – важный показатель

- затраты труда – как правило имют самостоятельное значение и не могут быть заменены др. показателями, т.к. развитие с/х произв. часто лимитируется наличием раб. силы.

Задачей при решении оптимизационных задач и является учет всех этих критериев.

Несмотря на то, что необходимо стремиться к общему, универсальному решению задач, многие задачи оптимальных расчетов в с/х не могут быть решены из-за сложности, поэтому приходится их использовать для частных случаев, или брать решения в виде числового ряд

Литература: 2, 15-37 с.

Контрольные вопросы:

1. Что такое ММ?

2. Назовите задачи проектирования с/х процессов.

3. Особенности проектирования с/х процессов.