Главная       Продать работу       Блог       Контакты       Оплата       О нас       Как мы работаем       Регистрация       Вход в кабинет
Тех. дипломные работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   электроснабжение
   пищевая промышленность
   водоснабжение
   газоснабжение
   автоматизация
   теплоснабжение
   холодильники
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. курсовые работы
   автомобили
   спец. техника
   станки
   тех. маш.
   строительство
   детали машин
   электроснабжение
   газоснабжение
   водоснабжение
   пищевая промышленность
   автоматизация
   теплоснабжение
   ТММ
   ВСТИ
   гидравлика и пневматика
   машиностроение
   др. тех. специальности

Тех. дополнения
   Отчеты
   Расчетно-графические работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Чертежи и 3D моделирование
   Тех. soft
   Рефераты
   Общий раздел
   Технологический раздел
   Конструкторский раздел
   Эксплуатационный раздел
   БЖД раздел
   Экономический раздел
   Экологический раздел
   Автоматизация раздел
   Расчетные работы

Гум. дипломные работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. курсовые работы
   педагогика и психология
   астрономия и космонавтика
   банковское, биржевое дело
   БЖД и экология
   биология и естествознание
   бухгалтерский счет и аудит
   военное дело
   география
   геология
   государство и право
   журналистика и СМИ
   иностранные языки
   история
   коммуникации
   краеведение
   кулинария
   культура и искусство
   литература
   экономика и торговля
   математика
   медицина
   международное отношение
   менеджмент
   политология
   музыка
   религия
   социология
   спорт и туризм
   таможенная система
   физика
   химия
   философия
   финансы
   этика и эстетика
   правознавство

Гум. дополнения
   Отчеты
   Расчетные работы
   Лекции
   Задачи
   Лабораторные работы
   Литература
   Контрольные работы
   Сочинения
   Гум. soft
   Рефераты

Рефераты
   Авиация и космонавтика
   Административное право
   Арбитражный процесс
   Архитектура
   Астрология
   Астрономия
   Банковское дело
   Безопасность жизнедеятельнос
   Биографии
   Биология
   Биология и химия
   Биржевое дело
   Ботаника и сельское хоз-во
   Бухгалтерский учет и аудит
   Валютные отношения
   Ветеринария
   Военная кафедра
   ГДЗ
   География
   Геодезия
   Геология
   Геополитика
   Государство и право
   Гражданское право и процесс
   Делопроизводство
   Деньги и кредит
   ЕГЭ
   Естествознание
   Журналистика
   ЗНО
   Зоология
   Издательское дело и полиграф
   Инвестиции
   Иностранный язык
   Информатика
   Информатика, программировани
   Исторические личности
   История
   История техники
   Кибернетика
   Коммуникации и связь
   Компьютерные науки
   Косметология
   Краеведение и этнография
   Краткое содержание произведе
   Криминалистика
   Криминология
   Криптология
   Кулинария
   Культура и искусство
   Культурология
   Литература : зарубежная
   Литература и русский язык
   Логика
   Логистика
   Маркетинг
   Математика
   Медицина, здоровье
   Медицинские науки
   Международное публичное прав
   Международное частное право
   Международные отношения
   Менеджмент
   Металлургия
   Москвоведение
   Музыка
   Муниципальное право
   Налоги, налогообложение
   Наука и техника
   Начертательная геометрия
   Оккультизм и уфология
   Остальные рефераты
   Педагогика
   Политология
   Право
   Право, юриспруденция
   Предпринимательство
   Прикладные науки
   Промышленность, производство
   Психология
   психология, педагогика
   Радиоэлектроника
   Реклама
   Религия и мифология
   Риторика
   Сексология
   Социология
   Статистика
   Страхование
   Строительные науки
   Строительство
   Схемотехника
   Таможенная система
   Теория государства и права
   Теория организации
   Теплотехника
   Технология
   Товароведение
   Транспорт
   Трудовое право
   Туризм
   Уголовное право и процесс
   Управление
   Управленческие науки
   Физика
   Физкультура и спорт
   Философия
   Финансовые науки
   Финансы
   Фотография
   Химия
   Хозяйственное право
   Цифровые устройства
   Экологическое право
   Экология
   Экономика
   Экономико-математическое мод
   Экономическая география
   Экономическая теория
   Этика
   Юриспруденция
   Языковедение
   Языкознание, филология

Главная > Тех. дипломные работы > тех. маш.
Название:
Розробка системи синтезу організаційно-технологічної структури дільниці збирання вузлів механообробних верстатів в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва

Тип: Дипломные работы
Категория: Тех. дипломные работы
Подкатегория: тех. маш.

Цена:
1 грн



Подробное описание:

РЕФЕРАТ
Магістерський проект містить __ стор., __ рис., __ табл., перелік джерел інформації з __ найменувань, доповнення.
КЛЮЧОВІ СЛОВА: ДЕТАЛЬ, ГНУЧКІ ВИРОБНИЧІ СИСТЕМИ, СКЛАДАННЯ, ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ПРОЦЕС, СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ, МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ КЕРУЮЧА ПРОГРАМА, ЧАС ВИКОНАННЯ.
Мета проекту «Розробка системи синтезу організаційно-технологічної структури дільниці збирання вузлів механообробних верста-тів в умовах одиничного та дрібносерійного виробництва» є підвищення ефективності технологічної підготовки виробництва складальних процесів, а також:
- розробка моделі системи імітаційного моделювання складальних процесів;
- розробка програмного й методичного забезпечення системи 3D моделювання складальних процесів
- розробка методів синтезу структури й параметрів технологічних процесів складання на основі 3D-моделювання;
- Розробка моделі побудови формування звітності роботи системи імітаційного моделювання складальних процесів.

РЕФЕРАТ

Магистерский проект содержит __ стр., __ рис., __ табл., перечень источников информации с __ наименований, дополнения.

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ДЕТАЛЬ, ГИБКИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ СИСТЕМЫ, СБОРКА, ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС, СБОРКА УЗ-ЛОВ, МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ УПРАВЛЯЮЩАЯ ПРОГРАММА, ВРЕМЯ ВЫПОЛНЕНИЯ.

Цель проекта «Разработка системы синтеза организационно-технологической структуры участка сборки механообрабатывающих стан-ков в условиях единичного и мелкосерийного производства» является по-вышение эффективности технологической подготовки производства сбо-рочных процессов, а также:
- разработка модели системы имитационного моделирования сбо-рочных процессов;
- разработка программного и методического обеспечения системы 3D моделирования сборочных процессов
- разработка методов синтеза структуры и параметров технологиче-ских процессов сборки на основе 3D-моделирования;
- Разработка модели построения формирования отчётности работы системы имитационного моделирования сборочных процессов.

THE ABSTRACT

The Magistersky project contains __ p., __ fig., __ tab., the list of sources of the information with __ names, addition.

KEYWORDS: THE DETAIL, FLEXIBLE INDUSTRIAL SYSTEMS, ASSEMBLAGE, TECHNOLOGICAL PROCESS, ASSEMBLAGE OF KNOTS, MATHEMATICAL MODEL THE OPERATING PROGRAM, PER-FORMANCE TIME.

The project purpose «System engineering of synthesis of organizational-technological structure of a site of assemblage machine tools in the conditions of individual and small-scale manufacture» is increase of efficiency of technologi-cal preparation of manufacture of assembly processes, and also:
- Working out of model of system of imitating modelling of assembly processes;
- Working out of program and methodical maintenance of system 3D modelling of assembly processes
- Working out of methods of synthesis of structure and parametres of technological processes of assemblage on the basis of 3D-modelling;
- Working out of model of construction of formation of the reporting of work of system of imitating modelling of assembly processes.

 

 

ЗМІСТ
ВСТУП……………………………………………………………………………….
1 АНАЛІЗ ПРОБЛЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ
ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ ……….……………………..
1.1 Проблема підвищення ефективності виробничих систем складання
вузлів в умовах багатономенклатурного серійного виробництва…..…..……
1.2 Аналіз літературних й електронних джерел по проблемі
дослідження……………………………………………………………………...
1.3 Цілі й задачі дослідження………..………………………………………....
1.4 Висновки……………………………………………………………………..
2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ………………………..…...…
2.1 Структура типових елементів імітаційної моделі виробничих
систем складання вузлів………………………………………………………
2.2 Математичне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи
складання вузлів………………...…………………………………………..…..
2.3 Програмне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи
складання вузлів…............................................................................................…
2.4 Інформаційне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи
складання вузлів……………………………………………………...…………
2.5 Висновки……………………………………………………………………..
3 МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО
МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ……
3.1. Формальне представлення взаємозв'язку елементів моделі
виробничих систем складання вузлів у процесі виконання виробничого завдання……….………………………………………………………………….
3.2 Класифікація видів складання…………………………...……..………….
3.3 Організаційні форми складання………………….…..................………….
3.4 Структура й зміст технологічного процесу складання………….……….
3.5 Висновки……………………………………………………………………..
4 СТРУКТУРА БАЗИ ДАНИХ СИСТЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО
МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ…….
4.1 Загальна структура СУБД системи імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів…………………………………………..
4.2 База даних структури елементів…………..……..………………………....
4.3 База вихідних даних…………………………………………….…..……….
4.4 Висновки……………………………………………………………………..
5 ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ…………………………….………………..
5.1 Структура програмного забезпечення……………………………………..
5.2 Принципи функціонування підсистеми імітаційного
моделювання виробничих систем складання вузлів……………………….…
5.3 Принципи візуалізації виробничого процесу…………………………….
5.4 Опис інформаційного середовища системи імітаційного моделю-
вання складання вузлів……………......………………………………………..
5.5 Методика імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів…………………………………………………………………………..…
5.6 Аналіз результатів моделювання…………………………………………
5.7 Приклад побудови імітаційної моделі виробничих систем складання вузлів ……………………………………………………………………….……
5.8 Висновки……………………………………………………………………..
6 ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА ….……………………….…..
7 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ….………………………..
8 ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА ……………………………...………………………….
ВИСНОВКИ…………………………………………………………………………
СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ………………………………………………..
ДОДАТКИ

ВСТУП

На сучасному етапі розвитку промисловості зростання технічної озброєності праці в машино- і приладобудуванні має велике значення через те, що дані галузі покликані повною мірою задовольнити потреби промисло-вості України у високоефективних машинах й обладнанні, засобах автомати-зації та механізації в системах керування. У цих галузях промисловості про-блема економії живої праці й звільнення робітників від виконання важких і монотонних ручних операцій особливо гостро відчувається в складальних виробництвах, які в цей час таять у собі самі великі потенційні резерви для скорочення ручної праці, зниження трудомісткості й собівартості виробів, росту продуктивності праці, істотного підвищення ефективності виробництва і якості випускаємої продукції.
Аналіз розвитку машинобудівного виробництва показує, що допущено значні диспропорції в удосконалюванні різних технологічних процесів виробництва виробів, що є серйозним перешкодою на шляху здійснення комплексної автоматизації виробничих процесів і підвищення якості виробів, що випускають. У результаті допущеної диспропорції в заміні ручної праці процеси складання зараз найменш механізовані й автоматизовані й займають непропорційно велику питому вагу в загальній структурі трудомісткості ви-робництва машин і приладів. Сьогодні в більшості виробництв трудомісткість складальних робіт звичайно наближається або перевершує трудомісткість механообробки різанням і значно перевищує витрати праці на всіх інших те-хнологічних етапах виробництва. При цьому аналіз процесу зниження трудомісткості по видах робіт показує, що в результаті широкого впрова-дження ефективних засобів механізації й автоматизації відносна трудоміст-кість заготівельних (ливарних, ковальсько-пресових, зварювальних) процесів і механообробки різанням рік у рік неухильно скорочується, тоді як відносна трудомісткість складання, як правило, росте. Все це обумовлено тим, що при складанні виробів застосовується й впроваджується найменше засобів авто-матизації в порівнянні з іншими технологічними ділянками виробництва. Пі-дтвердженням цьому є те, що питома вага основних фондів складальних ви-робництв у машинобудуванні становить усього 5-10 % фондів основних ви-робництв, що зовсім не відповідає трудомісткості складальних процесів. У ре-зультаті в цей час у машино- і приладобудуванні відповідно механізовано 25-30 й 12-15 % складальних операцій, а автоматизовано не більше 6 %.
У складальних виробництвах дотепер переважає малопривабливий ручний, монотонний, а нерідко й важка праця й спостерігається найвища плинність робочої сили, тому складальні роботи є малопродуктивними, тру-домісткими і дорогими, внаслідок чого здорожується вартість виробів, що випускають, і знижується їхня якість.
Низька ефективність і значне відставання розвитку складального ви-робництва від інших сфер економіки, на мій погляд, пояснюються не тільки недоліками в роботі окремих підрозділів, але й тим, що не була вчасно роз-роблена загальнодержавна концепція оптимального функціонування й розго-ртання інфраструктури складального виробництва, що відповідає вимогам науково-технічної революції. У результаті цього в даній області дотепер від-сутній єдина науково-технічна, проектна й інформаційна база, у неприпусти-мій мері проявляється відомчий підхід до рішення проблем складального ви-робництва. Все це сприяє нераціональному використанню матеріальних ре-сурсів, розповсюдженню застарілої технології, проектуванню й впроваджен-ню малоефективного складального обладнання й оснащення, застосуванню необґрунтованих форм і методів праці.
Висока ефективність складального виробництва може бути отримана за рахунок широкого впровадження передової технології, високоефективних засобів механізації й автоматизації складання й наукової організації праці.
Основним напрямком технічного прогресу сучасного складального виробництва є створення такої організаційно-технічної структури виробниц-тва, що забезпечувала б можливість швидкої її перебудови на випуск нових виробів. Цим вимогам відповідають гнучкі виробничі системи (ГВС), засто-сування яких значно підвищує продуктивність праці, коефіцієнт завантаження обладнання, якість виробів, що випускають, і знижується їхня собівартість. При переході на складання нових або видозмінених виробів ГВС дозволяють у максимальному ступені зберегти раніше використовуване технологічне обладнання й оснащення при мінімальних термінах технологічної підготовки складального виробництва.
Таким чином, здійснення комплексної автоматизації складання, почи-наючи від розробки технологічного процесу складання у САПР, подачі дета-лей, що збирають, і об'єктів складання на складальні місця й кінчаючи паку-ванням готових виробів, варто вважати за необхідне умовою підвищення ефективності складального виробництва й надалі створення автоматичних ліній, цехів, заводів. При цьому необхідно, щоб технологія складання органі-чно вписувалася в єдиний виробничий процес, а система керування склада-льним виробництвом була б складовою частиною АСУ будь-якого підприєм-ства.
Цілю та задачею дипломної роботи є: розробка системи імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів; розробка методичної бази по створенню імітаційних моделей складання вузлів; розробка методів си-нтезу структури й параметрів технологічного процесу складання на основі 3D моделювання.
Система імітаційного моделювання складання вузлів на даний час є актуальною, за рахунок того, що потребує менших коштів на освоєння виро-бництва, дозволяє проаналізувати всі етапи технологічного процесу від поча-тку складання до виходу готового виробу. Дозволяє економити витрати на перевірку робото здатності виробничого процесу.
Таким чином створена система імітаційного моделювання відповідає усім заданим вимогам.

1 АНАЛІЗ ПРОБЛЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИ-ЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ
1.1 Проблема підвищення ефективності виробничих систем складання вуз-лів в умовах багатономенклатурного серійного виробництва
Гнучка виробнича система складання (ГВСС) має властивість ціле-спрямовано змінювати свої технологічні можливості в межах можливого діапазону зміни переналагоджуваних параметрів технологічної системи шляхом її перебудови (переналагодження) відповідно до вимог складаль-ного виробництва при мінімальних термінах і витратах на переналаго-дження. Гнучкість ГВСС обумовлена багатьма факторами, до основного з яких можна віднести наступні: число різних по конструкції виробів (вузлів), що збирають у системі, з урахуванням складності їхньої конструкції й конструктивної неоднорідності; час, затрачуваний на переналагодження системи при переході на складання інших виробів (вузлів); економічність перебудови системи при переході на складання інших виробів (вузлів); швидкість переналагодження системи при переході виробництва на скла-дання нових виробів (вузлів); живучість системи. Крім того, до факторів, що впливають на технічний рівень й ефективність системи ГВСС, відносять ступінь автоматизації процесу складання; конструктивні особливості виробів, що збирають, (вузлів); складність і трудомісткість технічного об-слуговування системи; надійність системи і її складових елементів (засобів технологічного оснащення й систем керування); рівень системи контролю процесу і якості складання; рівень системи технічної діагностики засобів технологічного оснащення, обчислювальної техніки й програмного забез-печення.
Вибір раціональної структури ГВСС починається з аналізу номенк-латури об'єктів, що збирають, а потім їхньої класифікації й групування по конструктивно-технологічних ознаках на базі спільності технологічного обладнання, оснащення й налагодження. При цьому раціональний склад і розмір технологічної групи різних по конструкції об'єктів складання, що збирають у ГВСС, визначаються з урахуванням габаритів елементів які складають, їхньої маси й геометричної форми, спільності способів і ме-тодів складання, спільності з'єднань і режимів складального процесу, се-рійності випуску виробів які складають, (вузлів), і економічності технології складання, складності й трудомісткості технічного обслуговування сис-теми. Найбільш ефективними в експлуатації в одиничному й дрібносерій-ному виробництві є ГВСС, що володіють високою гнучкістю (універсаль-ністю) з метою забезпечення складання великої номенклатури різних по конструкції об'єктів, що складають, при відносно високому рівні заванта-ження системи. У результаті в одиничному виробництві розмір технологі-чної групи різних по конструкції об'єктів складання, що складають в одній ГВСС, буде самим більшим у порівнянні із ГВСС інших типів виробництв. З підвищенням серійності виробництва звичайно відбувається зниження гнучкості ГВСС і підвищення її продуктивності за рахунок більш високої спеціалізації засобів технологічного оснащення системи складання більш обмеженої номенклатури об'єктів, які складають. У свою чергу, це приво-дить до зниження розміру технологічної групи різних по конструкції об'єк-тів складання, що збирають в одній ГВСС. Тому ГВСС масового виробни-цтва звичайно мають найменшу гнучкість і найвищу продуктивність, най-меншим розміром технологічної групи різних по конструкції об'єктів скла-дання, які складають в одній ГВСС, у порівнянні із ГВСС одиничного, дрі-бно-, середньо- і крупносерійного виробництва.
Час, затрачуваний на переналагодження ГВСС при переході на складання іншого виробу (вузла), залежить від числа операцій, що вима-гають переналагодження, виду й змісту налагоджувальних робіт, а також від рівня механізації й автоматизації технологічного процесу переналаго-дження системи. Цей час визначається часом переналагодження по всіх операціях, що вимагає переналагодження. Час, затрачуваний на перенала-годження всієї номенклатури виробів (вузлів), яких складають, - це час, необхідний для виконання переналагоджень по всій номенклатурі виро-бів(вузлів), що складають.
Економічність перебудови (переналагодження) ГВСС при переході на складання інших виробів (вузлів) залежить від витрат, пов'язаних з пе-реналагодженням системи. До таких витрат відносять поточні витрати, ви-трати, пов'язані із простоєм технологічного обладнання, додаткові капіта-льні вкладення в основні виробничі фонди, розмір оборотних коштів у не-завершенім виробництві. Найбільш економічне переналагодження системи досягається за рахунок оптимізації розмірів партій виробів (вузлів), що за-пускають, і мінімізації перерахованих вище витрат на переналагодження.
Швидкість переналагодження ГВСС при переході виробництва на складання нових виробів (вузлів) обумовлена ефективністю функціонуван-ня гнучкої виробничої системи складального виробництва підприємства (ГВССВ) вхідних у її склад, систем АСУСВ, а також технологічними мож-ливостями ГВСС, тобто сукупністю діапазонів можливих змін параметрів по всіх переналагоджуваних елементах системи. При цьому технологічні можливості ГВСС можуть бути істотно розширені за рахунок стандартиза-ції деталей, яких складають, вузлів, виробів, технологічного обладнання, оснащення, обчислювальної техніки й програмного забезпечення.
Живучість системи ГВС є властивість продовжувати виконувати свої функції із частковою втратою (або без втрати) ефективності при від-мові одного або декількох функціональних елементів системи або гнучкого технологічного осередку складання, наприклад складального верстата, ро-бота, інструмента, пристосування, ЕОМ і т.п. У системах, що володіють живучістю, невиконані операції через відмову яких-небудь функціональних елементів починають виконуватися на справному обладнанні за рахунок перерозподілу технологічних функцій між ними, що здійснюється за рахунок переналагодження справного обладнання (або керуючої ЕОМ, або наладчиком). У цьому випадку відбувається часткова втрата ефективності системи, тобто вироби (вузли) будуть зібрані за час, що перевищує планові терміни. Функціонування ГВСС без втрати ефективності при відмові яких-небудь елементів можливо, коли в системі передбачене дублювання цих елементів.

Рис. 1.1 - Класифікація деталей, яких складають
Значний вплив на технічний рівень й ефективність ГВСС роблять конструктивні особливості виробів, що складають, і вузлів (рис. 1.1) (габа-ритні розміри, маса, геометрична форма, точність відносного положення поверхонь, наявність у деталях напрямних фасок і т.п.). Конструкції дета-лей, що складають, з'єднань, вузлів і виробів, що не відповідають вимогам гнучкої автоматизованої складання, значно ускладнюють автоматизацію складальних операцій, що приводить до зниження ефективності ГВСС. Ва-рто також ураховувати, що ГВСС виробів великих габаритних розмірів і маси будуть у значній мірі відрізнятися від ГВСС виробів невеликих габа-ритних розмірів і маси за рівнем автоматизації технологічних процесів складання, структурі й ефективності ГВСС при однакових програмах ви-пуску виробів.
1.2 Аналіз літературних й електронних джерел по проблемі дослідження
У цей час є певний заділ, що створює основу для практичної реалі-зації методу, наприклад імітаційні пакети, що використовують наступні типи моделей: моделі технічних засобів, які імітують роботу центральних і периферійних пристроїв обчислювальних систем; моделі програмних засо-бів, що імітують функціонування програм, які забезпечують роботу обчис-лювальної системи; стиково-оптимізаційних моделі, що здійснюють ув'я-зування попередніх типів моделей у єдину погоджену систему. За допомо-гою останніх виробляється структурування масивів, призначення масивів по периферійних пристроях і каналам, блокування записів, коректування довжин записів, розподіл пам'яті й ін. Імітація дає можливість розроблю-вачеві з'ясувати, чи може бути здійснений проектований процес обробки даних на заданій обчислювальній системі, оцінити можливі режими наван-таження системи в часі, перевірити можливість поліпшення якості системи шляхом зміни конфігурації обчислювальних засобів і т.п. Використання імітаційного методу носить ітераційний характер.
Одною з перших практичних розробок була створена в 60-х роках економіко-математична модель упорядкування системи виробництва й під-готовки її до впровадження засобів автоматизованого управління. Слід за-значити, що модель у деякому значенні була прототипом сучасних систем. Як вихідні модулі були розроблені моделі окремих верстатів, призначених виконувати ряд технологічних операцій по обробці деталей. Залежно від конкретного завдання модуль настроювався на імітацію виконання набору певних технологічних операцій. Точність імітації випадкових впливів (на-приклад, частота й тривалість відмов по різних причинах, зміна тривалості виконання операцій залежно від характеристик основних факторів і т.д.) визначалася зібраною статистикою. При компонуванні моделей технологі-чних ліній або виробничих ділянок використовувалися також модулі, що описують динаміку роботи транспортних засобів, стан міжопераційних бу-нкерів й інших елементів. Моделі, які налагоджувалися із пропонованого набору модулів, використовувалися для вирішення питань:
• Вибір і визначення раціональної послідовності впровадження економічно обґрунтованих заходів щодо підготовки об'єкта до автоматиза-ції. (Заміна або модернізація окремих верстатів, визначення структури бу-нкерів у функції раціонального обсягу міжопераційних заділів, впрова-дження засобів локальної автоматики, виявлення результатів впровадження НОТ, багатоверстатного обслуговування й т.д.)
• Дослідження поведінки виробничого.
• Виявлення точок і частоти знімання інформації й потреб на об-слуговування, у тому числі з боку системи керування.
• Аналіз можливих варіантів побудови системи керування об'єк-том й оцінка їхньої економічної ефективності.
• Вибір варіанта системи керування з елементами автоматизації й перевірка її роботи при прогнозованих або планованих змінах у вироб-ничому (технологічному) процесі.
• Аналіз можливості й доцільності додання створюваній системі властивостей адаптації й самонавчання в результаті включення в настроєній моделі з урахуванням можливості її систематичного підстроювання в міру зміни параметрів моделёванної системи.
Еволюція програмних засобів моделювання може бути представлена у вигляді послідовної зміни п'яти поколінь:
- перше покоління (50-і роки, FORTRAN, ALGOL...) - програмуван-ня моделей на мовах високого рівня без якої-небудь спеціальної підтримки;
- друге покоління (60-і роки, GPSS, SIMULA, SIMS-CRIPT...) - спе-ціальна підтримка моделювання у вигляді відповідних виражень мови, ге-нераторів випадкових чисел, засобів представлення результатів;
- третє покоління (70-і роки, ACSL...) - можливість комбінованого безперервно-дискретного моделювання;
- четверте покоління (80-і роки, SIMFACTORY, XCELL...) - орієн-тація на конкретні галузі програм, можливість анімації;
- п'яте покоління (90-і роки, SIMPLEX II, SIMPLE++...) - графічний інтерфейс, інтегроване середовище для створення й редагування моделей, планування експериментів, керування моделюванням й аналізу результатів.
Інтегровані системи моделювання (ІСМ) можна розглядати як про-грамний засіб моделювання шостого покоління, що розвиває найважливіші особливості засобів п'ятого покоління й орієнтованого на використання не тільки масових комп'ютерів, але й масивних-паралельних високопродукти-вних обчислювальних систем.
Як основні принципи побудови ІСМ можуть бути названі наступні: модульна структура, масштабованість, відкрита архітектура, ієрархія мо-делей, розвинений графічний інтерфейс.
Модульна структура. Розбивка системи на відносно автономні мо-дулі із чітко специфікованим інтерфейсом дозволяє забезпечити цілий ряд переваг:
- зниження порога складності системи й максимальне розподілення робіт з її розробки, розвитку й супроводу;
- можливість поступового розвитку системи за рахунок еволюції й заміни окремих модулів;
- варіативність функціональних можливостей, забезпечувана мож-ливістю розробки альтернативних наборів модулів;
- висока гнучкість й адаптованість системи за рахунок комплектації наборами модулів, які максимально відповідають поточним вимогам;
- розширення можливостей інтеграції системи з іншими програм-ними продуктами як за рахунок використання різних інтерфейсних модулів для зв'язку із зовнішніми системами, так і шляхом незалежного викори-стання окремих модулів в інших системах.
Масштабованість. Даний принцип припускає реалізацію на основі модульності різних варіантів ІСМ, що відрізняються як складністю й обся-гом, так і вимогами до апаратних засобів. При цьому забезпечується:
- можливість реалізації найпростіших варіантів системи для цілей ознайомлення й початкового навчання з мінімальними вимогами до апара-тних засобів й орієнтацією на комп'ютерні засоби, масово використовувані в навчальному процесі;
- поступове нарощування функціональних можливостей системи в міру збільшення підготовленості користувача й використання більш про-дуктивних і досконалих апаратних засобів;
- можливість ефективного використання масового паралелізму різ-них високопродуктивних обчислювальних систем при рішенні завдань під-вищеної складності й ресурсоємкості.
Відкрита архітектура. Чітка специфікація міжмодульних інтерфейсів дозволяє забезпечити їхню взаємозамінність, а також:
- можливість доукомплектації системи при необхідності наборами спеціалізованих модулів, що доповнюють її функціональні характеристики в необхідному напрямку;
- можливість розробки сторонніми організаціями окремих комплек-туючих модулів, орієнтованих на конкретні додатки, що дозволяє істотно розширити потенційні області застосування системи;
- розвиток системи безпосередньо користувачем шляхом розробки й удосконалювання відповідних модулів;
- розширення можливостей системи за рахунок включення зовніш-ніх програмних засобів, наприклад різних редакторів, засобів символьної маніпуляції, візуалізації й т.п.
- можливість інтеграції окремих програмних модулів системи в інші програмні продукти різного призначення.
Ієрархія моделей. Підтримка створення й редагування ієрархічно специфікованих моделей забезпечує:
- побудова на базі елементарних модельних блоків і структур синте-зованих блоків і структур, що відповідають конкретним моделювальним об'єктам (електродвигун, регулятор і т.п.), які у свою чергу також можуть використатися як елементи для побудови більше укрупнених моделей і т.д., що дозволяє успішно перебороти модельну складність реальних дина-мічних об'єктів;
- формування бібліотек різного рівня модельної ієрархії, орієнтова-них на широкий спектр додатків і різний рівень підготовки користувачів;
- можливість створення модельних бібліотек високого рівня готов-ності й спеціалізації для конкретних областей застосування.
Графічний інтерфейс. Розвинений графічний інтерфейс повинен га-рантувати:
- наочність створюваних моделей, процесів і результатів моделю-вання;
- можливість виконання більшості операцій на всіх етапах від поча-ткового синтезу моделі до аналізу отриманих результатів без використання алфавітно-цифрової клавіатури, а за допомогою тільки вказівного пристрою (маніпуляторів «миша», трекбол і т.п.), що істотно спрощує експлуатацію системи;
- можливість безпосереднього «візуального проектування» моделей шляхом маніпуляції з піктограмами без залучення спеціальних мов опису моделей, що вимагають особливого вивчення, що дозволяє значно скоро-тити час освоєння системи й у багатьох випадках - витрати часу на підго-товку, налагодження й документування моделей.
Модель виробничого об'єкта дозволяє відтворювати випадкові фак-тори, що обумовлюють імовірнісний характер виробничих процесів і зух-валі відхилення перебігу виробничого процесу від запланованого: випад-кові втрати ресурсу обладнання внаслідок аварійності його роботи й прос-тої в ремонті; випадкові втрати ресурсу робочої сили, обумовлені невихо-дами на роботу; випадкові коливання індивідуальної продуктивності праці, що приводять до змін тривалості виконання технологічних операцій; випа-дкові коливання тривалості допоміжних й обслуговуючих процесів і т.д. Весь обсяг інформації, що враховує імовірнісний характер виробничого процесу по зазначених факторах, уводиться в модель у вигляді законів ро-зподілу або довільних статистичних рядів (табличним способом).
Модель АСКП являє собою автоматизовану систему керування промисловим підприємством з дискретним характером виробництва. Об'є-ктом керування моделі АСКП є підприємство з параметрами, типовими для великого класу підприємств. Таке підприємство можна назвати уза-гальненим, тому що його галузева приналежність несуттєва, а параметри можуть мінятися в дуже широкому діапазоні. Дана модель може бути ви-користана як повністю готове з генероване програмне забезпечення АСК для широкого класу об'єктів. На його основі за твердженням авторів може бути в короткий термін реалізована перша черга АСК.
Імітаційне моделювання є одним з методів, що дозволяють оцінити систему і її реакцію на збурювання по ряду показників. За допомогою мо-делювання при створенні АСК цехом можуть вирішуватися наступні за-вдання: визначення шляхів удосконалювання системи на основі моделю-вання різних варіантів технічної, технологічної, а також організаційної пе-ребудови й дослідження наслідків ухвалених рішень. Імітаційне моделю-вання дозволяє робити відпрацьовування не тільки різних варіантів струк-тур і режимів функціонування технічних засобів програмного забезпечення (у тому числі операційних систем, і промислових варіантів програм ко-ристувача), але й різних форм функціонування АСК.
Також важливим є критерії вибору оптимальної послідовності тех-нологічних операцій, кількісна концентрація однотипних операцій по їх-ньому місцезнаходженню в технологічному процесі, що впливає на число одиниць обладнання і його завантаження.
.
Необхідно вибрати по одному елементі так, щоб ці елементи розта-шувати в послідовності й щоб сума обраних елементів була мінімальною.
tc1 c2, tc2 c3,…, tcN-1cN, tcNcN+1.
На відміну від класичного завдання, де дана відстань між пунктами, тут присвоюється вага дугам, що визначають передачу предметів праці від одного елемента до іншого. Вершини графа при цьому інтерпретуються як елемент, а дуги визначають послідовність проходження елемента, причому якщо перехід здійснюється до однотипного елемента, то дузі присвоюється вага «0», якщо до не однотипного, те «1», «10» або «100» залежно від їх-нього місцезнаходження в технологічному процесі.
Проілюструємо це на прикладі. Нехай необхідно зібрати n склада-льних одиниць, технологічний процес кожної з яких представляється у ви-гляді послідовного ланцюжка проходження елементів:
l11 l12…l1n1-1l1n1;
l21l22…l2n2-1l2n2;
l1l2…lNnNlNnN,
де l — тип елемента, використовуваний для виконання складальної операції при складанні виробу.
Введемо фіктивні вершини: початкову й кінцеву, відповідно 1 й N+2; у технологічних ланцюжках між lрпр й z, щоб пр=п, де п =mах{п1, п2, ..., np, ...,п}.
Далі введемо наскрізну нумерацію всіх вершин:
.
Позначимо рядок виділеної матриці Si, а стовпець — Lk, де 1  i  N, 1 k n. Для будь-якого v  Lk, Si вибираємо довільну v  Lk,Sj при ji й 1 j  N й одержуємо:
.
Для будь-якого v  Lk, Si вибираємо довільну vLk+1Sj, де 1 j  N й kn-1, і одержуємо:
.
Для будь-якого v  Lk, Si , 1 i  N:
( (1, u)=0;
(Nn+2, 1) =0.
Останні вершини S1 ..., SN з'єднує з вершиною (Nn + 2) дугами з ва-гою «0». Інші дуги графа мають «нескінченну» вагу.
Позначимо О=i1, i2, ..., iNn+2 - послідовність виконання складальних операцій в узагальненому технологічному процесі складання складальних одиниць, де (i - найменування операції, 1, 2, ..., Nn+2 - порядок проходжен-ня. Ця послідовність може бути представлена як безліч упорядкованих пар складальних операцій (і, v):
0={(i1,i2), (i1,i2),…, (iNn+1,iNn+2), (iNn+2,iNn+3)}.
Потрібно встановити послідовність виконання операцій i, при якій:
.
Отже, імітаційні моделі дозволяють робити аналіз : стохастичних матеріальних й інформаційних процесів, обумовлених виходом з ладу об-ладнання, інструмента, транспортних й інших технічних засобів, включа-ючи в загальному випадку й засобу АСК.
1.3 Цілі й задачі дослідження
Метою дослідження є підвищення ефективності технологічної під-готовки виробництва складальних процесів, а також:
- розробка моделі системи імітаційного моделювання складальних процесів; Опис математичної моделі побудови імітаційного моделювання складальних процесів, структури функціонування моделей у системі, стру-ктури взаємодій елементів складання вузлів;
- розробка програмного й методичного забезпечення системи 3D моделювання складальних процесів; Програмного забезпечення на основі 3D моделювання з використанням програмного комплекту набору проце-дур і функцій OpenGL; Розробка методичного забезпечення побудови імі-таційних моделей моделювання складальних процесів на основі платформи HTML Help.
- розробка методів синтезу структури й параметрів технологічних процесів складання на основі 3D-моделювання;
- Розробка моделі побудови формування звітності роботи системи імітаційного моделювання складальних процесів на основі платформи HTML.
1.4 Висновки
Розглянувши існуючі на даний момент системи імітаційного моде-лювання, можна зробити висновок, що: зараз є потреба у створенні системи імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів, для точнішого аналізу виробничого процесу складання вузлів.
Таким чином розробити систему виконавши критерії: модульність структури, масштабованість, відкрита архітектура, ієрархія моделей, роз-винений графічний інтерфейс.


2 ПОСТАНОВКА ЗАДАЧІ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ
2.1 Структура типових елементів імітаційної моделі виробничих систем складання вузлів
Побудова математичних моделей, що описують функціонування організаційних структур ГВС і враховуючі різні фактори, неможливо без класифікації типових елементів організаційних структур, властивому реальному виробництву виробів, і без побудови на основі класифікації моделей, що дозволяє зменшити обсяг їхнього тезауруса й тим самим обсяг інформації в ЕОМ, використовуваних, наприклад, при проектуванні ГВС.
Під організаційною структурою ГВС виробництва виробів будемо розуміти структуру виробничої технологічної системи, що є матеріальною реалізацією технологічного процесу й задану на декомпозиційній множині її елементів Е и множині зв'язків  між ними. Таким чином, можна задати структуру ГВС графом:
G=G (E, )
Враховуючи, що процес функціонування ГВС розглядається в задачі оцінки надійності ГВС, поняття елементів і зв'язків ГВС повинні бути визначені із цих же позицій.
Під елементами ГВС мають на увазі автоматичне й автоматизоване технологічне обладнання (ГВМ), що реалізує основні технологічні операції, необхідні для кількісного і якісного перетворення предметів праці (продукції) відповідно до ТУ на їхнє виробництво, і автоматизовані або автоматичні засоби оснащення допоміжних операцій, необхідних для забезпечення функціонування основних ГВМ. Під зв'язками  графа організаційної структури ГВС будемо розуміти матеріальні потоки продукції із зазначенням напрямку їхнього переміщення між типовими елементами (ГВМ) ГВС.
Введемо в класифікацію ГВМ Е та зв'язку  ГВС, що дозволяє на її основі побудувати моделі функціонування, і врахуємо при цьому, що будь-яка система обслуговування, у тому числі й технологічна, може бути описана характеристиками вхідного потоку продукції, дисципліни «обслуговування» і часу «обслуговування» (далі - обробки).
Аналіз організаційних структур типових технологічних процесів підприємства машино- і приладобудування, радіо- і електронної промисловості дозволив виявити типові організаційні структури виробництва й на їхній основі побудувати класифікацію елементів Е, що наведена в табл. 2.1. Аналіз таблиці показує, що ГВМ володіють рядом ознак, частина з яких має потребу в поясненні.
При розгляді характеру функціонування ГВМ у часі необхідно розрізняти їхню надійність із двох позицій: пов'язану з відмовами й відновленнями самих технологічних модулів (ТМ) у процесі їхнього функціонування й з відмовами по якості типу «помилок» й «дефектів», що обумовлюють якість є продукції, що випускається.
ГВМ безвідносно до виду виконуваних технологічних операцій можна розглядати з позицій перетворення ними вхідних потоків продукції з певними характеристиками у вихідні потоки з іншими характеристиками. Виходячи зі сказаного всі вони мають загальні властивості і являють собою системи обробки вхідних на вхід виробів. Таким чином, вхідні й вихідні потоки продукції визначають матеріальні зв'язки в ГВМ і ГВС (між ГВМ).
Класифікація вхідних і вихідних потоків може бути зроблена за ознаками, у число яких входять імовірнісний опис, опис у часі, номенклатура виробів у потоці; відповідність і невідповідність ТУ виробів у потоці й деякі інші. Імовірнісний опис випадкових потоків продукції може бути деталізоване залежно від числа виробів, що з'являються в потоці за малий проміжок часу, взаємозв'язків між імовірнісними характеристиками потоку в часі, а також від параметрів подій у потоці.
Таблиця 2.1 Класифікація ГВМ
Ознака класифікації Вид ГВМ
По виду виконуваних технологічних операцій
Складально-монтажні; регулювально-настроюванні; контрольно-іспитові; транспортні; нагромадження (зберігання) виробів
По відмовах при функціонуванні
З відмовами по продуктивності, якості й змішаному типу
По числу вхідних і вихідних накопичувачів у складі технологічних модулів Без накопичувачів; з одним і декількома накопичувачами

По універсальності

Призначені для виконання технологічних операцій одного (спеціалізовані) і різних видів (універсальні)
По числу одночасно оброблюваних виробів З обробкою одного й безлічі виробів

За розкладом роботи при виконанні операцій Послідовна, паралельному й послідовно-паралельна в часі обробка

Потоки матеріальної продукції в реальних ГВС охоплюють всі ознаки наведеної класифікації. По ознаці номенклатури виробів у потоці розрізняють потоки з виробами одного й декількох найменувань. Перші з них характерні для масового й серійного одно номенклатурного виробництва, другі - для дрібносерійного багатономенклатурного виробництва. Залежно від числа виробів у потоці в кожний момент часу можуть бути потоки ординарні (з одним виробом) і неординарні (з декількома - пачкою виробів). Останні характерні для транспортування виробів у пачках, реалізований, як правило, у ГВС. У свою чергу, обсяг транспортної пачки може бути детермінованою й випадковою величиною, містити вироби одного або декількох найменувань, що залежить від характеру організації процесу транспортування виробів між ГВМ, видів ГВМ і деяких інших факторів.
Потоки продукції, що мають місце в ГВС, можна підрозділити на потоки придатної й дефектної продукції.

Рис. 2.1 - Види з'єднань між елементами виробничої системи:
а - послідовне; б - паралельне; в - послідовно-паралельне; г - зі зворотним зв'язком
Подібне розмежування необхідно при аналізі функціонування ГВМ контролю, які виявляють дефектну продукцію, проріджуючи тим самим потоки з дефектною продукцією. Виділення потоків придатної продукції дозволяє оцінювати потенційну продуктивність її випуску. І, нарешті, виробу в потоці можуть містити один або кілька видів дефектів. Подібна ознака класифікації й відповідно опис потоків необхідні для оцінки показників ефективності функціонування ГВМ діагностики. Аналіз реальних технологічних систем виробництва продукції дозволяє визначити характер руху матеріальних потоків (об'єктів виробництва) між ГВМ: послідовні, збіжні, розбіжні й зі зворотним зв'язком. Кожний із зазначених видів потоків характерний для відповідних видів з'єднань між ГВМ: перший - для послідовного з'єднання ГВМ (рис. 2.1, а); другий - для групи паралельно працюючих ГВМ (рис. 2.1, б); третій - для ГВМ і допоміжного устаткування, включених послідовно з ним (рис. 2,1, в); четвертий - для групи ГВМ, що виконують технологічні операції з наступним їх повторенням на наступних ГВМ (рис. 2.1,г). Звичайно останній вид з'єднань між ГВМ характерний для випадків виявлення дефектних виробів або для багаторазових повторень деяких технологічних операцій, наприклад лакування, нанесення шарів матеріалу й т.д.
Класифікація ГВМ по дисципліні обслуговування включає дві ознаки: пріоритет і відмови в обробці виробів, що роблять на ГВМ. Відзначимо що ГВС, як правило, є системами без відмов в обробці. Час обробки виробів у ГВМ визначає технологічний операційний час (норму часу), необхідне для виконання робіт при проведенні технологічної операції. Час обробки залежить від ряду факторів: виду й номенклатури виконуваних технологічних переходів, як основних, так і допоміжних; числа одночасно оброблюваних виробів і проведених операцій й у зв'язку із цим може бути класифіковане по ряду конструкторсько-технологічних ознак. Залежно від виду ГВМ, на якому виконується обробка виробу, час обробки може бути детермінованою або випадковою величиною.
Наведена класифікація елементів і зв'язків ГВС - це засіб для виявлення класів ГВМ, що є загальними з позицій їхнього математичного опису. На основі аналізу класифікації виділимо два основних класи ГВМ: з нерегламентованим і регламентованим тактами функціонування. ГВМ із нерегламентованим тактом функціонування будемо називати агрегати, у яких передача оброблюваних на робочому місці виробів відбувається у випадкові моменти часу, пов'язані із закінченням всіх запланованих робіт, що, як правило, характерно для автоматизованих й адаптивних систем. Під ГВМ із регламентованим тактом функціонування будемо розуміти модулі, призначені для виробництва виробів, у яких передача об'єкта виробництва з одного ГВМ на іншій здійснюється через фіксований і детермінований проміжок - такт. Такт у межах аналізованої технологічної системи (сукупності ГВМ) може бути постійним для всіх ГВМ або тільки для їхньої частини.
Класифікація ГВМ, матеріальних потоків (зв'язків), дисципліни й процесу виконання операцій є основою побудови моделей функціонування ГВМ і ГВС.
При побудові математичних моделей кількісного опису функціонування типових ГВМ необхідно враховувати, що вони при описі мають загальні властивості. Можна виділити чотири типи математичних моделей, на основі яких, можна описати роботу ГВМ всіх класів. До останнього ставляться наступні типи умовних блоків ГВМ: блоки ГВМ технологічний модуль (ТМ) обробки (ТМО), що визначає виконання основних і допоміжних технологічних операцій (або елементів технологічних операцій); блоки-ГВМ, що визначають формування складального комплекту (БФСК) і транспортних пачок виробів (БФТП); блоки ГВМ, що характеризують процес прийняття рішень у ході контролю або пошуку несправностей (БПР), а також ГВМ зберігання (ТМЗ) або нагромадження (ТМН) виробів між операціями.
Для ГВМ всіх типів можна виділити загальні оператори опису їхнього функціонування. Для цього зрівняємо їхні структурні схеми, що визначають перетворення вхідних потоків, які поступають на ГВМ, які представлені на (рис. 2.2). Аналіз показує, що у всіх зазначених ГВМ є ТМО, відповідальний за виконання відповідних технологічних або допоміжних операцій: у технологічному модулі складання (ТМС) - за проведення операцій складання, у технологічному модулі контролю (ТМК) - за проведення операцій контролю, у технологічному модулі формування транспортного комплекту - за формування транспортного комплекту виробі, у технологічному модулі транспортування - за транспортування комплекту виробів, у технологічному модулі зберігання (ТМЗ) - за видачу виробу. З функціонуванням ТМО в ГВМ різних видів зв'язані всі тимчасові характеристики й показники надійності їхнього використання.
Блоки ФСК (ФТК) (рис. 2,2, а, б), БПР (рис. 2.2, в) і ТМН (ТМЗ) (рис. 2.2, г) відображають специфічні сторони функціонування ТМС, ТМК і ТМН відповідно.

Рис. 2.2 - Структурне представлення моделей технологічних модулів:
а - складання; б - контролю; в - транспортування; г - зберігання; д, е, ж - обробки
Допоміжний модуль зберігання виробів може включатися до складу ТМ будь-яких типів як їхній власний елемент (ТМЗ), а також використовуватися як самостійний елемент для між операційного нагромадження виробів (ТМН), тому далі ТМО в моделях може бути представлений у вигляді структурних схем, наведених на (рис. 2.2, д-ж). Наведене структурне представлення ТМ дозволяє спростити й уніфікувати їхній опис. У зв'язку із цим далі вводяться опис ТМО без застережень по приналежності його до типових моделей ГВМ й опис блоків ФСК (ФТК), БПР і ТМН.
Формалізований опис процесів функціонування ГВМ використовується далі для функціонування ГВС при їхньому проектуванні й керуванні.
Час виконання технологічних операцій у ГВМ залежить від ряду факторів, пов'язаних з універсальністю ГВМ, тобто здатністю обробки сукупності виробів одного або декількох найменувань, складом виконуваних операцій (або елементів операцій), наявністю в ГВМ накопичувачів; зі структурою технологічних операцій, використовуваної при обробці в ГВМ; з особливістю виробів, що надходять на обробку, і характеризуємо необхідною послідовністю й сукупністю операцій (переходів), виконуваних при їхній обробці, і ін. Зазначені фактори визначають тривалість тимчасового циклу обробки одного виробу і їхніх пачок і повинні враховуватися при аналізі надійності функціонування ГВС.

2.2 Математичне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи складання вузлів
При описі функціонування групи ГВМ скористаємося спільно методами фаз і псевдо стану. Для цього представимо процес надходження виробів на обробку розбитим на декілька псевдо станів. Сукупність псевдо станів надходжень, яка характерна випадковим часом i i=1,п визначає сумарний час , рівне:
.
яке є часом між пачками у вхідному потоці. Зчитаємо, що розподіл  () часу  відомо й по ньому можна визначити щільність розподілу i (, i) компонент I, що припустимо експонентної з параметром i i=1, n.
Процес обробки виробів на i-м ГВМ також представимо у вигляді декількох фаз обслуговування, таких, що час обробки ti,j j-й фази розподілене експоненціально i,j (, µi,j) з параметром µi,j. При цьому сумарний час обробки t рівне:
,
де t — число фаз, описується відомою щільністю розподілу i (), i = 1,n. Будемо вважати, що існує й відомо розкладання випадкового часу ti заданого щільністю i (), на фази ti,j з експонентними щільностями I,j (, µi,j) з параметрами µi,j, що визначають інтенсивність обслуговування j-й фази на i-м ГВМ.
Визначимо стан системи Ei (k, r) як стан, у якому в системі є i виробів; k позначає номер псевдо станів (i+1)-го виробу, що надходить на обробку, k=1,n; r позначає фазу обробки (i+1)-го виробу, r = 1, m.
Для опису функціонування групи ГВМ із елементами кінцевої надійності введемо додатковий стан системи.
Ei(k, r), що означає, що система перебуває в непрацездатному стані, індекси i і числа k, r аналогічні позначенням у станах Ei (k, r).
Ескіз графа інтенсивностей переходу для випадку відносної безлічі станів {Ei (k, r), Ei (k, r), k=1,n-1; r=1,m} при k=1, r=1 (рис. 2.3)
На підставі графа (рис. 2.3) можна побудувати систему диференціальних рівнянь, вирішивши яку, можна визначити ймовірності відповідних станів {Ei (k, r), Ei (k, r), k=1,n-1; r=1,m}, знайти інтенсивність вихідного потоку й визначити тим самим всі показники ефективності функціонування ГВМ.
Для визначення показників продуктивності ГВМ необхідно знайти сукупність ймовірностей розподілу рn (t0, t0+t), що описують вихідний потік v(t) ГВМ, що може бути знайдений із двох підходів.
У рамках першого підходу розглянемо сукупність станів Ei(n,m), i=1,∞, які описують процес технологічної обробки виробів ГВМ. Умовна інтенсивність t (t) потоку оброблених виробів при знаходженні ГВМ у стані Ei (n,m) дорівнює:

де .
В окремому випадку пуассоновской системи (мал. 2.3, б) при однаковій інтенсивності µ обробки на всіх ГВМ значення j(t), можна

Рис. 2.3. Граф переходів технічної моделі:
а - загальний випадок; б - пуассоновська модель

записати у вигляді:

Безумовна сумарна інтенсивність вихідного потоку оброблених виробів:
.
Використовуючи це вираження, одержимо для випадку пуассоновской системи:

яка має ясний фізичний зміст. Дійсно, якщо інтенсивність nµ обробки виробів у групі ГВМ більше, ніж інтенсивність вхідного потоку  то вихідний потік  дорівнює по інтенсивності вхідному . У противному випадку він обумовлений інтенсивністю роботи nµ групи ГВМ.
Крім точної моделі для визначення надійності й продуктивності ГВМ можна використовувати наближену модель.
Наближена модель оцінки надійності по показнику продуктивності заснована на незалежності між працездатними й непрацездатними станами ГВМ (рис. 2.3).
У цьому випадку опис сукупності ймовірностей появи nа виробів (n=0, ∞) у вихідному потоці продукції має вигляд:
pn (t0, t0+t) =pЕ (t0, t0+t) p°n (t0, t0+t),
де p(t0, t0+t) - імовірність того, що на інтервалі (t0, t0+t) ГВМ буде працездатний; рon (t0, t0+t) - імовірнісний опис потоку продукції на виході ГВМ для випадку його безвідмовної роботи.
Для визначення значень імовірності працездатного стану PЕ=р(t0, t0+t) необхідно вирішити допоміжне завдання оцінки надійності функціонування ГВМ. Будемо вважати, що відмови у функціонуванні в людино-машинних ГВМ залежать як від стану людини (0 — працездатна, 1 — відмова), так і від стану СТО (0 — працездатний, 1 — відмова). Ввівши інтенсивності відмови 0 і відновлення µ0 людини-оператора, можна одержати для стаціонарного стану k=∞ значення ймовірностей працездатного ре (∞) і непрацездатного р(∞) станів:

,
де
Принципово можливий розгляд і більш складних випадків відмов ГВМ.
Розглянемо функціонування ГВМ із регламентованим тактом. У систему надходить довільний потік виробів з розподілом pj(Т), що має виробляючу функцію:
,
де pj(T) — імовірність того, що за один такт у систему надійде j виробів, j=0,n; n<∞. Обробка виробів може починатися з моментів часу tk=k, k=0,∞, кратних такту Т функціонування. При цьому за такт Т с умовною ймовірністю pi може бути обслуговано i виробів з m , яка знаходяться в системі, i=0,m; m<∞.
Під станом Еl,v ГВМ із кінцевою надійністю будемо розуміти подію, що ототожнює парою El,v, де l - число виробів у накопичувачі; v - величина, що приймає значення:

Розглянемо стан ГВМ у моменти часу tk+0=k+0. Позначимо p(l1,v1)(l2,v2) - імовірність переходу системи зі стану E(l1,v1) у стан Е(l2, v2). Імовірність p(l1,v1)(l2,v2) залежить від ймовірностей розподілу виробів, що надійшли в систему й оброблених за час такту Т, а також від імовірності того, що система буде перебувати в працездатному стані з ймовірностями ре=p(k+0) і р=p(k+0) у непрацездатному стані.
Очевидно, що стану системи в розглянуті моменти часу tk=k+0 утворять вкладений ланцюг Маркова з рахунковим числом станів, матриця Р переходів, визначається у вигляді
E0,0 … E1,0 … E0,1 E1,1 … El,1 … El+r,1
E0,0 p(0) p … p(1) p … p0p p1p … plp … pl+rp
E1,0 p(1) p … p(0) p … 0 p0p … pl-1p … pl+r-1p
… …
P=El,0 p(l)p … p(l-1)p … 0 0 … p0pt … prp
… …
E0,1 0 … 0 … p(0) p p1p … plp … pl+rp
E1,1 0 … 0 … 0 p0p … pl-1p … pl+r-4p
… …
El,0 0 … 0 … 0 0 … p0p … prp
… …
Визначимо імовірнісні характеристики процесу функціонування ГВМ за час rТ з урахуванням відмов ГВМ. Розглянемо інтервали часу rТ. Очевидно, що фактичний час tr, k функціонування ГВМ за умови, що за час такту Т відбулося k відмов, дорівнює:

де (r) = .
Щільність розподілу k,r(t) часу tk, r можна знайти на підставі виражень:

де — щільність розподілу випадкового часу  (k), яку можна знайти по вираженню:
.
Безумовна щільність розподілу k,∞(t) фактичного часу tk,∞(t) функціонування ГВМ визначається імовірнісним усередненням по всьому можливому числу відмов, тобто відповідно до формули:
.
Беручи до уваги рішення це рішення, можна визначити ймовірність р°i(m, T) обробки i виробів за такт у ГВМ із кінцевою надійністю у вигляді

де — щільність розподілу часу обробки i виробів за час t1,∞ =Т.
Більш детальний аналіз даних показує, що надійність ГВМ у значній мірі впливає на ймовірність обробки заданого обсягу виробів. Якщо число виробів n=10, а ймовірність працездатного стану ГВМ ре=0,7, то ймовірність обробки р=0,6728. Достовірна ймовірність обробки (р=1) забезпечується для числа виробів n≤4, тобто із продуктивністю, практично у два рази меншої, чим для ГВМ із ідеальною надійністю (p =1; p=1 для n=8).
ГВМ складання, транспортування, контролю й нагромадження виробів мають особливості опису, тому що вони умовно можуть бути представлені у вигляді двох частин: технологічного модуля обслуговування (ТМО) і блоків формування або складального (БФСК), або транспортного (БФТП), або ухвалення рішення (БУР), або блоку компенсації відсутніх виробів (БКВВ).
Технологічний модуль між операційного нагромадження (ТМН) призначений для нагромадження виробів і компенсації «пропусків» у потоці продукції, що надходить на ГВМ із регламентованим і нерегламентованим тактами, тобто служить для заповнення відсутніх виробів, вилучених з потоку через їхню невідповідність ТУ. ТМН складається із двох частин ТМО, що визначає часовий процес видачі відсутнього виробу в БКВВ. Для автоматизованих систем ТМН передбачається керованим. При цьому видача виробу з ланки зберігання відбувається по сигналі керування. Сигнал керування й може вироблятися ГВМ у тому випадку, якщо виріб не надходить на ГВМ або якщо воно не відповідає ТУ, а може формуватися безпосередньо ланкою зберігання, як, наприклад, в автоматизованої транспортно-складаючої системі.
Знайдемо місткість ланки зберігання й потік на виході ТМН. Уведемо опис блоку БКВВ. Припустимо, що на ТМН надходить випадковий потік продукції із заданою ймовірністю pn(t0, t0+rТ) надходження: рівно n виробів за час t0. Блок БКВВ в початковий момент часу t0 має місткість n0 одиниць продукції. Будемо шукати вихідний потік продукції pm(t0, t0+r) із блоку БКВВ, а також зміни запасу продукції в часі.
Припустимо, що за час rТ надійшло n виробів, n≤r, а могло б в ідеальному випадку надійти n виробів (пачок виробів), кожен такт — один виріб (пачка виробів). Отже, число недоотриманих виробів r-n=n й їх необхідно заповнити із БКВВ. Але тому що місткість БКВВ обмежена n0 одиницями продукції, то компенсація недоотриманих виробів може бути виконана повністю для випадку, коли n≤n0, і частково для випадку, коли n>n0.
Число виробів m у вихідному потоці продукції, мабуть, буде дорівнює:

Умовні ймовірності того, що n≥ r-n0 й n<r-n0, рівні


визначають імовірнісні характеристики випадкової величини m, що описує вихідний потік продукції, у вигляді

Використовуючи дане вираження, можна визначити характеристики блоку компенсації відсутніх виробів.
Опишемо функціонування БФСК як блоку ГВМ складання (ТМС) Fi, i=1,n. ТМС Fi здійснює складання, пов'язану зі споживанням деяких матеріальних компонентів, що формують певні властивості продукції на виході ТМС. Будемо вважати, що на виході ТМС Fi i=1,n приходять наступні матеріальні потоки складальних елементів (складальних одиниць, деталей, матеріалів і т.п.): потік i (t) складальних елементів Вi-1 з попереднього технологічного модуля складання Fi-1 представляючи собою результат технологічних операцій всіх попередніх ТМС від Fi до Fi-1; потоки i,1(t),…, imi(t) складальних елементів Bi,1..., Вi, mi, необхідних для здійснення технологічних операцій ТМС Fi.
Вихідний потік i,(t) БФСК технологічного модуля складання Fi i=1,n формується як результат взаємодії  всіх вихідних потоків, тобто:
i(t){i(t),i,1(t),…,i,mi(t)}.
Якщо ототожнити позначення вхідних потоків {i(t),i(t)} ТМС Fi із числом складальних елементів, що прийшли на вхід за час t, то в конструктивному виді взаємодія  задається співвідношенням:
i=min {i(t),i(t)}.
т. є. числом виробів Bi, обумовлених мінімальним числом складальних елементів, що прийшли за цей час на вхід ТМС Fi, Подальша завдання полягає в тім, щоб, використовуючи імовірнісний опис потоків i(t) і i(t), визначити імовірнісний опис вихідного потоку i (t) БФСК.
Будемо вважати, що задано ймовірності рi (m,t); pi(m,t) того, що за час t відповідно в потоках i(t) і i(t) утримуються m складальних елементів, m=0,∞. Визначимо ймовірність pi (m, t) того, що на виході БФСК ГВМ складання Fi (у вихідному потоці i(t)) утримується m складальних елементів Bi.
У такий спосіб:

де .
Приватні вираження для розподілу pn. (m, t) потоку на виході БФСК наведені в табл. 2.1.
Для оцінки впливу числа n вхідних потоків й їхніх характеристик на імовірнісні характеристики вихідного потоку роблять розрахунок інтенсивності v(t) і середньоквадратичного відхилення (t) вихідного потоку (t).
Аналіз опису процесу функціонування ТАС у цілому заснований на використанні моделей опису БФСК і ТАО. Відповідно до моделі опису БФСК, необхідно по описі вхідних потоків {i(t), i=1,n} визначити вихідний потік i (t) і використовувати його як вхідний потік для моделі ТАО, потім знайти необхідні показники функціонування ТАС у цілому.
Розглянемо опис функціонування ТА контролю. Попередньо врахуємо, що кожен ГВМ, що виконує основні або допоміжні технологічні операції, може бути джерелом дефектів, які переносяться на оброблювані вироби й породжують тим самим потоки дефектної продукції.
Нехай ГВМ призначений для технологічної обробки виробів А, над якими виконуються технологічні операції F1, ... ,Fk. Припустимо, що при виконанні кожної з технологічних операцій Fi, i=1,k виникають дефекти у виробі, які можуть бути обумовлені відмовами ГВМ по якості (типу «помилок» й «дефектів»). Будемо характеризувати відмови ГВМ по якості при виконанні операцій Fi над виробами А ймовірностями їхньої появи qi i=1,k. Тоді в n виробах, що надійшли на ГВМ за інтервал часу (t0, t0+t), може мати місце m1 ... , mk дефектів, обумовлених неякісним виконанням операцій Fi, i=1,k.

 

Таблиця 2.1 Імовірнісний опис потоку на виході блоку комплектування складального комплекту
Потік Імовірнісний опис моделі потоку
вхідного вихідного
Біномінальний: загальний випадок, i=1,n при рг = рi=p,
i=1,n
Пуассо-
новський:
загальний
випадок,
i=1, n.


при i=,
i=1,n

де q=(1-p); t=r

 

 

 

 




Розподіл зазначеної сукупності числа дефектів m1, ... , mк може бути визначене у вигляді

Якщо на вхід ГВМ за інтервал часу (t0, t0+t) приходить потік виробів з розподілом рn(t0, t0+t), то потік виробів на виході з дефектними й не дефектними виробами може бути заданий на підставі вираження:

2.3 Програмне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи складання вузлів
Одним з основних принципів проектування ГВС складання є принцип переважної програмної перебудови, що полягає в тім, що як основне, так і допоміжне устаткування складального виробництва перебудовується на випуск нових виробів шляхом уведення нових керуючих програмних модулів з мінімальним використанням ручних операцій. Реалізація даного принципу базується на використанні універсального переналагоджуваного обладнання, керованого за допомогою обчислювальних пристроїв, і вимагає підтримки у вигляді певної організації обчислювальних засобів ГВС й їх розгалуженого програмного й інформаційного забезпечення. Функціонування багаторівневої автоматизованої системи керування ГВС забезпечується САПР й АСТПВ. Одним з основних принципів, покладених в основу розробки інформаційного й програмного забезпечення автоматизованої системи керування ГВС, є виділення компонентів, що не залежать від виду основного й допоміжного устаткування, номенклатури об'єктів виробництва. Це дозволяє мінімізувати трудові витрати по створенню різноманітних ГВС, розроблювальних різними організаціями, здійснити кооперацію підприємств по створенню програмного забезпечення, забезпечити можливість розширення або зміни ГВС у процесі її експлуатації. Рівень мобільності програмного забезпечення також визначається ступенем його залежності від типу використовуваної ЕОМ, складу зовнішніх пристроїв, виду операційних систем і банків даних. Мобільність програмного забезпечення тим вище, чим менше його залежність від зазначених факторів.
Взаємодія між підсистемами й програмними модулями здійснюється за допомогою загальносистемного монітора, що забезпечує ведення змішаного (графічного або символьного) діалогу із системою в режимі трансляції або інтерпретації, перетворить команди вхідної проблемно-орієнтованої мови й робить їхню інтерпретацію язиковим процесором.
Як операційна система на ЕОМ застосовується так називане сімейство Windows: Windows 98, Windows 2000, Windows NT, WindowsXP, Windows 2003, Windows Vista, Windows 7.
Опис операційної системи Windows:
1. Сумісність (Compatibility). Система може мати звичний інтерфейс ОС сімейства Windows, з деякими додаваннями й розширеннями, підтримку файлових систем NTFS5, NTFS4, FAT16 й FAT32. Більшість додатків, написаних під MSDOS, W9x, NT4, а також деякі програми під OS/2 й POSIX запускаються й функціонують без проблем. При проектуванні NT ураховувалася можливість роботи системи в різних мережних середовищах, тому в постачання входять засоби для роботи в Unix- і Novell-мережах;
2. Переносимість (Portability). Система працює на різних процесорах сімейства x86 виробництва Intel й AMD. Вже існує 64 бітна версія WindowsXP й Windows.NET, призначена для роботи на Intel Itanium. Реалізація підтримки процесорів інших архітектур можлива, але зажадає деяких зусиль;
3. Масштабованість (Scalability). В WindowsXP реалізована підтримка технології SMP. В Windows.NET Advanced Server й Datacenter Server крім цього є підтримка COW (Cluster Of Workstations);
4. Система безпеки (Security). Реалізовано звична для NT система безпеки на рівні користувачів;
5. Розподілена обробка (Distributed processing). WindowsXP має убудовані в систему мережні можливості, що забезпечує можливість зв'язку з різними типами комп`ютерів-хостів завдяки наявності різноманітних транспортних протоколів і технології "клієнт-сервер";
6. Надійність й відмово стійкість (Reliability and robustness). Архітектура ОС захищає додатки від ушкодження один одним і самою операційною системою. При цьому використовується відмово стійкість структурована обробка особливих ситуацій на всіх архітектурних рівнях, що включає відновлювану файлову систему NTFS і забезпечує захист за допомогою убудованої системи безпеки й удосконалених методів керування пам'яттю;
7. Локалізація (Localization). Система надає можливості для роботи в багатьох країнах миру на національних мовах, що досягається застосуванням стандарту ISO Unicode;
8. Розширюваність (Extensibility). Завдяки модульній побудові системи стає можливо додавання нових модулів на різні архітектурні рівні ОС;
Як мова програмування системи імітаційного моделювання виступає програмний продукт компанії CodeGear Delphi 2007.
Delphi - це середовище швидкої розробки, у якій як мова програмування використається мова Delphi. Ця мова строго типізований об`ектно-оріентованний, в основі якого лежить добре відома мова програмування ObjectPascal.
Для виводу й перетворення графічної інформації використається стандарт OpenGL.
OpenGL є одним із самих популярних прикладних програмних інтерфейсів (API - Application Programming Interface) для розробки додатків в області двовимірної й тривимірної графіки.
Характерними рисами OpenGL, є:
- Стабільність. Доповнення й зміни в стандарті реалізуються таким чином, щоб зберегти сумісність із розробленим раніше програмним забезпеченням.
- Надійність і переносимість. Додатки, що використовують OpenGL, гарантують однаковий візуальний результат поза залежністю від типу використовуваної операційної системи й організації відображення інформації. Крім того, ці додатки можуть виконуватися як на персональних комп'ютерах, так і на робочих станціях і суперкомп'ютерах.
- Легкість застосування. Стандарт OpenGL має продуману структуру й інтуїтивно зрозумілий інтерфейс, що дозволяє з меншими витратами створювати ефективні додатки, що містять менше рядків коду, чим з використанням інших графічних бібліотек. Необхідні функції для забезпечення сумісності з різним устаткуванням реалізовані на рівні бібліотеки й значно спрощують розробку додатків.
2.4 Інформаційне забезпечення імітаційної моделі виробничої системи складання вузлів
Основою інформаційного забезпечення ГВС складання є автоматизовані бази даних (БД), застосовувані для нагромадження, зберігання й оперативного використання нормативно-довідкового, графічного й іншого видів інформації, необхідної для оперативного керування ГВС, а також для нагромадження й зберігання елементів знань, представлених типовими технологічними, управлінськими й конструкторськими рішеннями на зрозумілому користувачеві логічному рівні.
Для обміну й зберігання інформації виступаю бази даних (БД) складання, бази даних моделей, бази даних вхідної інформації.
У якості вихідних даних для проектування імітаційної моделі складання вузлів виступають: нормативно-технічні документи, технологічні процеси складання, структури складань, карти налагоджень, довідкові матеріали.

2.4 Висновки
Таким чином, система імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів у комплексі виконує математичні перетворення і вирішує математичні алгоритми, при цьому вона підходить до усіх систем сімейства Windows, та у своїй структурі має інформаційне забезпечення.

3. МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ СИСТЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮ-ВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ
3.1 Формальне подання взаємозв'язку елементів моделі ВР СВ у процесі виконання виробничого завдання
Кожен елемент моделі у своїй структурі має різні параметри необ-хідні для роботи всієї системи в цілому. До них належать:
- глобальні координати елемента в системі;
- глобальні кути повороту елемента в системі;
- параметри кольорів елемента моделі;
- приналежність елемента в загальній структурі моделі.
У такий спосіб кожен елемент є унікальним по своїй структурі й за-лежному від інших елементів тільки координатними параметрами (рис. 3.1).

Рис. 3.1 - Взаємозв'язок елементів.
Функція Rotate повертає поточну матрицю на заданий кут навколо заданого вектора. Має наступні форми: glRotated й glRotatef:
void glRotated(GLdouble angle, GLdouble x, GLdouble y, GLdouble z);
void glRotatef(GLfloat angle, GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z),
де angle - Кут повороту в градусах.
x, y, z - Координати вектора, що задає вісь повороту.
Математично це можна виразити:
У функції glRotate обчислюється матриця повороту:


виконуючий поворот на кут angle проти вартовий стрілки навколо вектора, напрямок якого задане точкою (x, y, z). Ця матриця обчислюється в такий спосіб:

Поточна матриця множиться на матрицю повороту, а потім резуль-тат цього добутку записується в поточну матрицю. Таким чином, якщо M - поточна матриця, а R - матриця повороту, то матриця M буде замінена на M*R.
Функція Scale масштабує поточну матрицю по осях X, Y й Z. Має наступні форми: glScaled й glScalef:
void glScaled(GLdouble Sx, GLdouble Sy, GLdouble Sz);
void glScalef(GLfloat Sx, GLfloat Sy, GLfloat Sz).
де Sx, Sy, Sz - Коефіцієнти масштабування по відповідних осях.

У функції glScale обчислюється матриця масштабування:

Поточна матриця множиться на матрицю масштабування, а потім результат цього добутку записується в поточну матрицю. Таким чином, якщо M - поточна матриця, а S - матриця масштабування, то матриця M буде замінена на M*S.
Функція Translate вносить додатковий зсув у поточну матрицю. Має наступні форми: glTranslated й glTranslatef:
void glTranslated(GLdouble x, GLdouble y, GLdouble z);
void glTranslatef(GLfloat x, GLfloat y, GLfloat z).
де x, y й z координати вектора зсуву.
Математична модель переміщення елемента:
Функція Translate виконує зсуву поточної матриці на вектор (tx, ty, tz). Цей вектор зсуву використовується для складання матриці зсуву, і ма-тематична модель має вигляд:

Поточна матриця множиться на матрицю зсуву, а потім результат цього добутку записується в поточну матрицю. Таким чином, якщо M - по-точна матриця, а T - матриця зсуву, то матриця M буде замінена на добуток M*T.
На відображення моделі на екрані впливають дві проекційні функції: glOrtho й gluPerspective.

Рис. 3.2 - Проекційне відображення моделі
Функція glOrtho (паралельно) множить поточну матрицю на матри-цю паралельного проектування (ортогональну матрицю).
void glOrtho(GLdouble left, GLdouble right, GLdouble bottom, GLdouble top, GLdouble near, GLdouble far);
де left, right - Координати лівих і правої вертикальних площин від-сікання.
Bottom, top - Координати нижніх і верхньої горизонтальних площин відсікання.
Near, far - Координати ближньої й далекої площин відсікання по глибині. Коли потрібно розташувати їх за спостерігача, необхідно задавати негативні значення цих величин.
За допомогою функції glOrtho описується матриця паралельного проектування. Точки (left, bottom, -near) і (right, top, -near) задають ближню площину відсікання й відповідають лівому нижньому й правому верхньому куту вікна відповідно (передбачається, що сам спостерігач перебуває в точці (0, 0, 0)). Параметр -far задає положення далекої площини відсікання. Як near, так й far можуть приймати й позитивні й негативні значення. Ма-тематичне подання матриці перетворення функції glOrtho:

,
де

Поточна матриця множиться на матрицю паралельного проектуван-ня, після чого результат добутку записується в поточну матрицю. Таким чином, якщо M - поточна матриця, а O - матриця паралельного проекту-вання, то матриця M буде замінена M*O.
Функція перспективної проекції визначається командою:
void gluPerspective(GLdouble angley, GLdouble aspect, GLdouble znear, GLdouble zfar) яка задає усічений конус видимості в лівосторонній системі координат. Параметр angley визначає кут видимості в градусах по осі в і повинен перебувати в діапазоні від 0 до 180. Кут видимості уздовж осі x задається параметром aspect, що звичайно задається як відношення сторін області виводу. Параметри zfar й znear задають відстань від спосте-рігача до площин відсікання по глибині й повинні бути позитивними. Чим більше відношення zfar/znear, тим гірше в буфері глибини будуть розрізня-тися розташовані поруч поверхні, тому що за замовчуванням у нього буде записуватися стисла глибина в діапазоні від 0 до 1.
Математична модель перспективної проекції:
Після застосування матриці проекцій на вхід наступного перетво-рення подаються так називані усічені (clip) координати, для яких значення всіх компонентів (xc, yc, zc, wc)T перебувають у відрізку [-1,1]. Після цього перебувають нормалізовані координати вершин по формулі:
(xn, yn, zn)T=(xc/wc, yc/wc, zc/wc)T
Матриця перетворень:

де за умови, що ar0 й .
3.2 Класифікація видів складання
Складання - це утворення роз'ємних або нероз'ємних з'єднань скла-дових частин заготівки або виробу. Складання може здійснюватися прос-тим з'єднанням деталей, їхнім запресовуванням, згвинчуванням, зварюван-ням, пайкою, клепкою тощо. По своєму об'ємі складання підрозділяється на загальне складання, об'єктом якої є виріб у цілому, і на вузлове скла-дання, об'єктом якої є складова частина виробу, тобто складальна одиниця або вузол.
В умовах одиничного й дрібносерійного типів виробництв основна частина складальних робіт виконується на загальному складанні й лише мала їхня частка здійснюється над окремими складальними одиницями. Зі збільшенням серійності виробництва складальні роботи усе більше роздрі-бнюються по окремих складальних одиницях, і в умовах масового й круп-носерійного типів виробництв обсяг вузлової зборки стає рівним або навіть перевершує обсяг загального складання (табл. 3.1). Це значною мірою сприяє механізації й автоматизації складальних робіт і підвищує їхню про-дуктивність. По стадіях процесу складання підрозділяється на види, пере-раховані нижче.
Попереднє складання, тобто складання заготівок, складових частин або виробу в цілому, які надалі підлягають розбиранню. Наприклад, попе-реднє складання вузла з метою визначення розміру нерухомого компенса-тора.

Рис. 3.3 - Зварена конструкція циндро-зломувача листопрокатного стану, виконана з литих елементів.
Таблиця 3.1 Структура слюсарно-складальних робіт у різних типах виробництва (у відсотках до загальної трудомісткості складання)
Вид складальних робіт Тип виробництва
одиничне серійне масове
дрібно -серійне среднесерійне крупно-
серійне
Слюсарні роботи
Вузлове складання
Загальне складання 25-30
5-10
60-70 20-25
10-15
60-70 15-20
20-30
50-65 10-15
30-40
45-60 -
45-60
40-55

Проміжне складання, тобто складання заготівок, виконувана для подальшої їхньої спільної обробки. Наприклад, попереднє складання кор-пуса редуктора із кришкою для наступної спільної обробки отворі під під-шипники; попередне складання шатуна із кришкою шатуна для обробки отвору під шатунні шейки колінчатого вала тощо.
Складання під зварювання, тобто складання заготівок для їхнього наступного зварювання. Процес з'єднання деталей за допомогою зварю-вання в більшості випадків є складальним і може бути уведений безпосе-редньо в потік вузлової або загального складання. Великий обсяг склада-льних робіт із застосуванням зварювання виконується при виготовленні, наприклад, кузовів і кабін різних транспортних машин. У процесі зварю-вання основа, кабіна й інші елементи кузова втримуються в спеціальних пристосуваннях фіксаторами, чим забезпечується правильне положення елементів відносно один одного.
Остаточне складання, тобто складання виробу або його складової частини, після якої не передбачена його наступне розбирання при виготов-ленні.
Варто звернути увагу, що після остаточного складання для деяких виробів може випливати демонтаж, до складу якого входять роботи із час-ткового розбирання зібраного виробу з метою підготовки його до пакуван-ня й транспортування до споживачів (наприклад, складання великих паро-вих і гідравлічних турбін тощо).
По методу утворення з'єднань складання підрозділяється на:
- слюсарне складання, тобто складання виробу або його складової частини за допомогою слюсарно-складальних операцій;
- монтаж, тобто установку виробу або його складових частин на мі-сці використання (наприклад, монтаж верстата з ЧПК на підприємстві-споживачі; монтаж турбіни на місці її постійної роботи разом з генерато-ром на ГРЕС, ТЕЦ тощо);
- електромонтаж, тобто монтаж електровироби або їхніх складових частин, що мають струмоведучі елементи;
- зварювання, пайку, клепку й склеювання.
Необхідно відзначити, що значно вдосконалений за останні роки процес створення нероз'ємних з'єднань склеюванням забезпечує високу мі-цність з'єднань.
Значення руйнівного навантаження при зрушенні в ньютонах для різних видів з'єднань приводяться нижче:
Пресова посадка втулки – 1570 Н;
Пресова посадка тієї ж втулки з карбинольним клеєм – 3310 Н;
Вклеювання втулки з змінною посадкою карбинольним клеєм – 4540 Н.
При склеюванні не відбуваються деформації й ослаблення стінок деталей, що склеюють, і не потрібно нагрівання вище 150-200 С. З'єднання стійкі проти впливу гасу, бензину, мастила, води, кислот і лугів і застосо-вуються для створення таких відповідальних конструкцій, як крила літаків, гвинти вертольотів, корпуса ракет. Застосування склеювання замість пайки на з'єднаннях різних трубопроводів обмежується поганий склеюванням мі-дних і латунних деталей і нестійкістю з'єднань проти підвищеної темпера-тури (понад 60 °С).
3.3 Організаційні форми складання
У різних типах і при різних умовах виробництва організація скла-дання здобуває різні форми, зазначені на (рис. 3.4). По переміщенню виро-бу, яка складається, зборка підрозділяється на стаціонарну й рухливу, по організації виробництва - на не потокову, групову й потокову.
Не потокова стаціонарне складання характеризується тим, що весь процес складання і його складальних одиниць виконується на одній скла-дальній позиції: стенді, верстаті, робочому місці, на підлозі цеху. Всі деталі, складальної одиниці (вузли) і комплектуючі вироби надходять на цю пози-цію.
Цей вид складання може виконуватися без розчленовування скла-дальних робіт, коли все складання виробу виробляється однією бригадою робочих збирачів послідовно, тобто від початку до кінця. У цьому випадку застосовується концентрований технологічний процес складання, що скла-дає з невеликого числа складних операцій. До достоїнств цього методу ва-рто віднести:
1) збереження незмінного положення основної базової деталі, що сприяє досягненню високої точності виробу, який складається, (особливо при великих виробах з недостатньо жорсткою конструкцією);
2) використання універсальних транспортних засобів, пристосувань й інструментів, що скорочує тривалість і вартість технічної підготовки ви-робництва.

Рис. 3.4 - Схема організаційних форм складання
Недоліками цього методу є:
1) тривалість загального циклу складання, виконуваної послідовно;
2) потреба у висококваліфікованих робітників, здатних виконувати будь-яку складальну операцію;
3) збільшення потреби в більших складальних стендах і високих приміщеннях складальних цехів, тому що кожна машина, що збирається на стенді від початку до кінця, тривалий час займає монтажний стенд. Це особливо істотно при збільшенні виробничої програми випуску великих машин, коли їхній випуск лімітується наявністю монтажних стендів і висо-ких складальних цехів.
Областю застосування стаціонарної нерухомого складання є одини-чне й дрібносерійне виробництво важкого й енергетичного машинобуду-вання, експериментальні й ремонтні цехи (складання великих дизелів, про-катних станів, великих турбін і т.п.).
Не потокова стаціонарне складання з розчленовуванням складаль-них робіт припускає диференціацію процесу на вузлову й загальне скла-дання.
Складання кожної складальної одиниці й загальне складання вико-нуються в той самий час різними бригадами й багатьма збирачами. Маши-на, що збирає, залишається нерухомої на одному стенді. У результаті такої організації тривалість процесу складання значно скорочується.
Розрахункова кількість робочих позицій або стендів в0 для парале-льного складання однакових об'єктів підраховується по формулі:
То = (То — Те)/Т,
де Т0 — розрахункова трудомісткість всіх переходів складання од-ного об'єкта; Те — розрахункова трудомісткість переходів, виконання яких сполучене в часі з виконанням інших об'єктів; Т — розрахунковий такт складання.
Областю економічного використання даного виду складання є ви-робництво виробів, виготовлених одиницями або в невеликих кількостях.
Переваги складання з розчленовуванням на вузлову й загальне складання приводяться нижче:
1. Значне скорочення тривалості загального циклу складання.
2. Скорочення трудомісткості виконання окремих складальних опе-рацій за рахунок: а) спеціалізації робочих місць складання вузлів й їхнього обладнання відповідними пристосуваннями й пристроями, що механізують; б) спеціалізації робітників-збирачів певних вузлів і придбання ними відповідних навичок; в) кращої організації праці (робітники не скупчуються одночасно на обмеженому просторі монтажного стенда й не заважають один одному, як це має місце при однобригадному стаціонарному складан-ні);
3. Зниження потреби в дефіцитній робочій силі збирачів високої кваліфікації;
4. Більше раціональне використання приміщення й обладнання складальних цехів (вузлове складання може вироблятися в більш низьких приміщеннях, не обладнаних потужними кранами й іншими пристроями);
5. Зменшення розмірів високих приміщень складальних ділянок, обладнаних потужними підйомно-транспортними пристроями, необхідних для розміщення монтажних стендів, тому що при поділі вузлової й загаль-ного складання тривалість скорочується;
6. Скорочення собівартості складання.
Застосування вузлового складання можливо лише при відповідному оформленні конструкції виробу, що передбачає розчленовування його на технологічні складальні одиниці, які можуть бути зібрані незалежно друг від друга. У зв'язку із цим розчленовування виробу на окремі конструктив-но-технологічні складальні одиниці є однією з основних умов технологіч-ності конструкції.
Областю економічного використання даного виду складання є се-рійне виробництво середніх по розмірі й великих машинах.
Не потокова рухливе складання характеризується послідовним пе-реміщенням виробу, що збирає, від однієї позиції до іншої. Переміщення об'єкта, який складається, від однієї робочої позиції до іншої може бути ві-льним або примусовим. Технологічний процес складання при цьому роз-бивається на окремі операції, виконувані одним робочим або невеликим їхнім числом.
Складання з вільним переміщенням об'єкта, що складається, полягає в тім, що робітник, закінчивши свою операцію, за допомогою механізо-ваних засобів, або вручну переміщає складальну одиницю, на наступну ро-бочу позицію. Складальні одиниці можуть також збиратися на візках, що стоять на рейкових шляхах, на рольгангах тощо.
Складання із примусовим пересуванням об'єкта, полягає в тому, що об'єкт складання пересувається за допомогою конвеєра або візків, замкну-тих веденим ланцюгом. Складання може виконуватися як на конвеєрі, так і біля нього. Організація рухливого складання можлива тільки на основі ро-зчленовування складальних робіт.
Фактична тривалість виконання кожної операції складального про-цесу коливається, тому що вона залежить не тільки від кваліфікації й інте-нсивності праці збирача, але також і від якості деталей, що збирають. Для компенсації таких коливань створюється між операційних заділів.
Розрахункова кількість робочих позицій q1, який повинні послідовно пройти складальні об`екти, підраховується по формулі:
q1=(Т0-тс)/{(t-tn)1},
де tn — розрахунковий час, необхідне для переміщення одного об'є-кта, з робочої позиції на наступну; 1- кількість паралельних потоків, не-обхідних для виконання виробничої програми паралельної зборки однако-вих об'єктів, що складають; кількість паралельних потоків визначається по формулі:
1 = (Тmax оп +tn)/Т,
де Тmax оп — тривалість найбільш тривалої складальної операції (трудомісткість всіх несполучених переходів, що становлять найбільш тривалу операцію).
Не потокова рухливе складання знаходить економічне застосування при переході від складання одиничних виробів до їхнього серійного виго-товлення.
Потокове складання характеризується тим, що при побудові техно-логічного процесу складання окремі операції процесу виконуються за од-наковий проміжок часу - такт, або за проміжок часу, кратний такту. При цьому на більше тривалих операціях паралельно працюють кілька робітни-ків-зварників. Забезпечення однакової тривалості технологічних операцій, назване синхронізацією операцій, досягається їхньою перебудовою, що полягає в зменшенні числа їхніх переходів або їхньої механізації (коли потрібно прискорити їхнє виконання) або включення в операцію додат-кових елементів роботи (коли трудомісткість операції менше встановлено-го такту).
Потокове складання може бути організована з вільним або із при-мусові ритмом. У першому випадку робітник передає зібраний виріб, на сусідню операцію в міру виконання власної роботи, а в другому випадку, при роботі із примусово-регулюємим ритмом, момент передачі виконаної роботи на наступну операцію визначається сигналом (світловою або звуко-вим) або швидкістю безупинно або періодично рухомого конвеєра.
Міжопераційне переміщення виробу, при потоковому складанні здійснюється: вручну або за допомогою візків, похилого лотка або рольга-нга; за допомогою розподільного конвеєра, призначеного для переміщення виробів; на конвеєрі з періодичним переміщенням, у період зупинки якого на ньому виробляється складання; на безупинно-рухомому конвеєрі, що переміщає виріб, зі швидкістю, що забезпечує можливість виконання скла-дальних операцій. При переміщенні виробу, вручну швидкість переміщення приймається рівною 10-15 м/хв; при переміщенні по лотку й рольгангу - до 20 м/хв; для розподільного конвеєра - 30-40 м/хв і для безперервно дію-чого конвеєра - 0,25-3,5 м/хв.
Загальна тривалість потокового складання Тп = Тnn, де Т — такт складання; nn — число робочих місць на потоковій лінії, що залежить від числа складальних і контрольних операцій (з урахуванням резервних місць). Потокове складання скорочує тривалість виробничого циклу й зме-ншує між операційні заділи деталей, підвищує спеціалізацію збирачів і можливості механізації й автоматизації складальних операцій, що в оста-точному підсумку приводить до зниження трудомісткості складання на 35-50 %.
Головною умовою організації потокового складання є забезпечення взаємозамінності вузлів, і окремих деталей, що входять у потокове скла-дання. Якщо буде потреба використання приганяльних робіт вони повинні здійснюватися за межами потоку на операціях попереднього складання. При цьому пригнані деталі й вузли повинні подаватися на потокове скла-дання в остаточно скомплектованому й проконтрольованому виді. Відпо-відальним і складним питанням організації потокового складання є про-блема операційного контролю якості складання й забезпечення виправлення виявлених при контролі дефектів без порушення встановленого ритмі складання.
Конструкція виробу на потоці, повинна бути добре відпрацьована на технологічність.
Потокове складання є рентабельним при досить великому об'ємі випуску виробів.
Потокове стаціонарне складання є однієї з форм потокового скла-дання, що вимагає найменших витрат на її організацію. Вона застосовується при складанні великих і громіздких, тобто незручних для транспортування виробів (наприклад, при складанні літаків і т.п. виробів). При цьому виді складання всі складені об’єкти, що, залишаються на робочих позиціях протягом усього процесу складання. Робітники (або бригади) по сигналі всі одночасно переходять від одних об'єктів, до наступним через періоди часу, рівні такту. Кожен робітник (або кожна бригада) виконує закріплену за ним (бригадою) ту саму операцію на кожному з об'єктів.
Розрахункова кількість робітників (або бригад) 172- необхідних для одного потоку, підраховується по наступній формулі:
q2 = (Т0-тс)/{(Т-tp) 2},
де tp — розрахунковий час для переходу робітників (або бригад) від одних об'єктів,, до інших; 2 кількість паралельних потоків, необхідних для виконання програми паралельного складання однакових об'єктів.
Значення 2 визначається по формулі:
1= (Топ + tp)/Т.
Основною перевагою даного виду складання є робота із установле-ним тактом; результатами цього є рівномірний випуск продукції, короткий цикл складання, висока продуктивність праці, високе знімання продукції з 1 м2 площі. Областю економічного використання є серійне виробництво ряду машин, що відрізняються недостатньою твердістю базових деталей, більшими габаритними розмірами й масою (наприклад, виробництво важ-ких верстатів, великих дизелів, важких вантажних автомобілів, літаків і т.п.).
Потокова рухливе складання стає економічно доцільної в тих випа-дках, коли випуск машин й їхніх складальних одиниць значно зростає. Да-ний вид зборки може бути здійснений з безупинно або збирають об`єктами, що, що періодично переміщаються. Перевагами потокової рухливої зборки є виконання роботи з необхідним тактом і можливість майже повного сполучення часу, затрачуваного на транспортування об'єктів, згодом їхньої зборки.
Розрахункова кількість робочих позицій q3 які повинен пройти у процесі складання збирає обект, він підраховується по наступних форму-лах: при складанні з безперервним рухом об'єкта:
q3= (T0-тс)/{(Т- tp t)3};
при складанні з періодичним рухом об'єкта:
q4= (Т0-тс)/{(Т- tп) 2};
3=(Тmaxоп + tp)/Т,
де 3 — кількість паралельних потоків, необхідних для виконання програми при паралельній потоковій рухливому складанні об'єктів; tp — розрахунковий час, необхідний робітникові для повернення у вихідне положення після виконання операції.
Довжина робочої частини конвеєра визначається з формули:
Lраб=(L + l1) (q3 + 1),
де L — довжина об'єкта, який складається, вимірюваного в напря-мку руху конвеєра, м; l1 - проміжок часу між складеними об’єктами, необ-хідний ля зручності складання, м.
3.4 Структура й зміст технологічного процесу складання
Технологічна підготовка складального виробництва складається з розробки технологічних процесів, проектування й виготовлення спеціаль-ного оснащення, нестандартного обладнання, виконання необхідних роз-рахунків, планувань й інших робіт. Основною й найбільш важливою час-тиною технологічної підготовки складального виробництва є проектування технологічного процесу складання.
Технологічний процес складання являє собою частину виробничого процесу, безпосередньо пов'язану з послідовним з'єднанням, взаємним орі-єнтуванням і фіксацією деталей і вузлів, для одержання готового виробу, що задовольняє встановленим вимогам.
До складу технологічного процесу складання як технологічні опе-рації або переходів включаються різноманітні складальні роботи, напри-клад: з'єднання деталей, що сполучають, за допомогою приведення в зітк-нення їхніх складальних баз; перевірка точності взаємного розташування деталей, що збирають, і вузлів і внесення, якщо це необхідно, що відпові-дають виправлень шляхом регулювання, пригону або підбора; фіксація по-ложення деталей і вузлів, що забезпечує правильність виконання ними ці-льового призначення при роботі машини. До технологічного процесу скла-дання ставляться також операції, пов'язані з перевіркою правильності дії окремих механізмів і вузлів і машини в цілому (точність, плавність рухів, безшумність, надійність функціонування мастильної системи тощо). Сюди ж належать всі необхідні по змісту роботи операції по очищенню, проми-ванню, фарбуванню й обробці виробу або складових його складальних з'єднань і деталей. У табл. 3.2 наводяться дані про співвідношення трудо-місткості різних видів складальних робіт.
Технологічна операція складання являє собою закінчену частину цього процесу, виконувану безупинно над однією складальною одиницею або над сукупністю одиниць, що збирають одночасно, (вузлів, деталей), одним або групою (бригадою) робітників на одному робочому місці. Скла-дальна операція - це технологічна операція установки й утворення з'єднань складових частин заготівки або виробу.
Так само, як і при механічній обробці, складальна операція є важ-ливою одиницею виробничого планування, однак варто мати на увазі, що при деяких організаційних формах складання (зокрема, при стаціонарній одно бригадній зборці) складальний процес може в явній формі на операції й не розчленовуватися.
Перехід складального процесу - це закінчена частина операції скла-дання, виконувана над певною ділянкою складального з'єднання (вузла) незмінним методом виконання роботи при використанні тих самих інстру-ментів і пристосувань.
Таблиця 3.2 Види робіт, що входять у процес складання
Вид робіт Коротка характеристика Питома вага в загальній тру-домісткості складання, %


у дрібносерій-ному виробниц-тві у масовому виробництві
Підготовчі Роботи із приведення деталей, а також покупних виробів у стан, необхідний умовами складання: деконсервація, мийка, сортування на розмірні групи, укладання в тару й ін. 5-7 8—10
Приганяльні Роботи, пов'язані із забезпеченням збирання з'єднань і технічних вимог до них: обпилювання й зачищення, притирання, полірування, шабрування, свердління, розгортання, виправ-лення 20—25 __
Власне
складальні Роботи із з'єднання двох або бі-льшого числа деталей з метою оде-ржання складальних одиниць і ви-робів основного виробництва: згви-нчуванням, пресовкою, клепкою й ін. 44—47 70—75
Регулювальні Роботи, проведені в процесі скла-дання або після її закінчення з ме-тою досягнення необхідної точності деталей у складальних одиницях і виробі 7—9 6—7


Таблиця 3.2 (продовження).
Контрольні Роботи, виконувані в процесі складання й після її закінчення з метою перевірки відповідності складальних одиниць і виробів параметрам, установленим кресленням і технічними умовами на складання 10—12 8—10
Демонтажні Роботи із часткового розбирання ви-робу, з метою підготовки його до па-кування й транспортування до споживача 6-8 3—4
Прийомом (елементом) складального процесу називається окрема закінчена дія робітника в процесі складання або підготовки до складання виробу або вузла.
Зміст операцій і переходів технологічного процесу складання ви-значається конструкцією виробу, досконалістю технології механічної об-робки деталей, організаційно-технічними умовами складального виробни-цтва й розмірами програмного завдання. Однієї з важливих завдань розро-бки технологічного процесу складання є вибір ступеня його диференціації.
Концентрований процес складання характерний для досвідченого, одиничного й частково дрібносерійного виробництв. У цьому випадку всі операції вузлової й загальної зборки виконуються на деяких або навіть на одному робочому місці (декількома збирачами або одним). Якщо виріб включає типові складальні елементи, то вузлове складання диференцію-ється, а загальне складання ведеться концентровано.
Недоліками концентрованого складання є тривалість календарного циклу внаслідок послідовного виконання операцій; неможливість відокре-млення окремих робіт, не потребуючі залучення для їхнього виконання ви-сококваліфікованих збирачів-універсалів, і труднощі механізації, і тим бі-льше автоматизації нерозчленованих операцій.
Диференціація технологічних процесів складання характерна для стійкого дрібносерійного, а також для серійного й масового виробництв. Диференціація процесу складання дає можливість розчленувати його на операції, тривалість виконання яких дорівнює або кратна встановленому такту складання, забезпечує в ряді випадків однорідні по кваліфікації й по розряду роботи в межах операції й створює передумови для механізації й автоматизації ручних процесів й організації потокової й автоматичного складання.
Диференціація процесу складання в певних межах звичайно буває вигідною. Тільки завдяки розчленовуванню процесу на операції й раціона-льному розподілі їх по робочих місцях можна скоротити трудомісткість складання на 15-20%. Ступінь диференціації залежить не тільки від обсягу виробництва, але й від конструкції виробу, його габаритних розмірів, числа деталей. При складанні в одному цеху досить великої номенклатури ви-робів у порівняно невеликих кількостях, при вдалому комбінуванні опера-цій вузлової й загального складання можлива організація багатопредметних безперервно-потокових ліній.
Однак слід зазначити, що зайвий ступінь диференціації процесу складання веде до зниження продуктивності процесу внаслідок невиправ-даних втрат часу на установку й зняття елемента, що збирається, (росте ча-стка допоміжного часу в загальній трудомісткості складання), а також вна-слідок підвищеної стомлюваності робітника при виконанні дрібних одно-манітних операцій. При високому рівні механізації на окремих ділянках часто може бути вигідна також і концентрація операцій, тому що в певних умовах при цьому можливі скорочення циклу складання, зменшення дов-жини складальних ліній, зниження потреби у виробничих площах і поліп-шення інших техніко-економічних показників складального процесу. У зв'язку із цим у кожному випадку при проектуванні технологічного процесу повинна бути знайдена найвигідніший ступінь диференціації складання. Технологічний процес складання звичайно розробляється в послідовності, етапи якої наведені нижче:
1. Залежно від програмного завдання встановлюється доцільна ор-ганізаційна форма складання, визначаються її такт і ритм;
2. Проводиться технологічний аналіз складальних креслень і робо-чих креслень деталей з позицій відпрацьовування технологічності конс-трукцій;
3. Проводиться розмірний аналіз конструкцій виробів, що збира-ють, з виконанням відповідних розмірних розрахунків і встановлюються раціональні методи забезпечення необхідної точності складання. Визнача-ються ймовірна кількість деталей і вузлів, непридатних для взаємозамінної складання (при складанні по методу неповної взаємозамінності), розміри регулювання й пригону;
4. Визначається доцільна в даних умовах виробництва ступінь ди-ференціації проектованого процесу складання;
5. Встановлюється послідовність з'єднання всіх складальних оди-ниць і деталей виробу й складаються схеми загального складання й вузло-вих складань виробу;
6. Визначаються найбільш продуктивні, економічні й технічно до-цільні способи з'єднання, перевірки положень і фіксації всіх складових ви-робів складальних одиниць і деталей. Складається зміст технологічних операцій складання й задаються методи Контролю й остаточних випробу-вань виробу;
7. Розробляється необхідна для виконання технологічного процесу технологічне оснащення (пристосування, монтажне, контрольно-вимірювальний інструмент й обладнання);
8. Проводиться технічне нормування складальних робіт і розрахо-вуються економічні показники процесу складання;
9. Оформляється технічна документація процесу складання.
Після ретельного вивчення конструкції й роботи як всієї машини, так й окремих її агрегатів і складальних одиниць, аналізу технічних умов на їхнє виготовлення й складання на основі знання умов конкретного ви-робництва приступають до розбивки виробу на складові частини. При ви-конанні цієї роботи доцільно виходити з наступних принципів:
- складальна одиниця не повинна розчленовуватися як у процесі складання, так й у процесі подальшого транспортування й монтажу;
- габаритні розміри складальних одиниць повинні встановлюватися виходячи з необхідності забезпечення можливості їхнього складання й з урахуванням наявності технічних засобів їхнього транспортування;
- складальним операціям повинні передувати підготовчі й приганя-льні роботи, зв'язані зрізанням металу, які зводяться в окремі операції й повинні робитися на спеціальному робочому місці або навіть у механічно-му цеху на верстатах;
- складальна одиниця не повинна складатися з великої кількості де-талей і сполучень; у той же час зайве «дроблення» машини на складальні одиниці нераціонально, тому що це ускладнює процес комплектування при складанні, створює додаткові труднощі в організації складальних робіт;
- більшість деталей машин повинне ввійти в ті або інші складальні одиниці для того, щоб скоротити число окремих деталей, що подаються безпосередньо на складання; виключення становлять базові деталі, а також деякі деталі кріплення;
- виріб варто розчленувати таким чином, щоб конструктивні умови дозволяли здійснювати складання найбільшого числа складальних одиниць незалежно одну від інший і без шкоди для експлуатації машини; таке розч-леновування забезпечить і кращу ремонтопридатність виробів.
Трудомісткість складання більшості складальних одиниць повинна бути приблизно однакова.
Послідовність складання в основному визначається конструкцією виробу, компонуванням деталей і методами досягнення необхідної точності й може бути представлена у вигляді технологічної схеми складання, що є умовним зображенням порядку комплектування виробу й вузлів при складанні. Схеми складання дозволяють наочно представити весь техноло-гічний процес, перевірити правильність наміченої послідовності операцій. На цих схемах кожен елемент виробу позначений прямокутником, у якому вказуються найменування складової частини, її індекс і кількість (рис. 3.5, а).
Деталь (або раніше зібрана складальна одиниця), з якої починають складання виробу, приєднуючи до неї інші деталі або складальні одиниці, називається базовою деталлю (або базовою складальною одиницею). Про-цес складання зображується на схемі горизонтальною лінією в напрямку від прямокутника із зображенням базової складової частини до прямокутника, що зображує готовий виріб (або складальну одиницю). Вище горизо-нтальної лінії показуються в порядку послідовності складання прямокут-ники, що умовно позначають деталі, а нижче - прямокутники, що умовно зображують складальні одиниці. Для кожної складальної одиниці першого й більш високих порядків можуть бути побудовані ана-логічні схеми (рис. 3.5, б-г).
Технологічна схема складання є основою для проектування техно-логічного процесу складання. При складанню складного виробу іноді буває доцільно спочатку розробити загальну схему складання виробу й після цього - схеми вузлових складань (тобто складання з'єднань 1-го, 2-го й більш високих порядків). З огляду на, що деякі великі вироби транспорту-ються до замовника в розібраному виді, при розробці технологічної схеми складання таких виробів одночасно складається й схема їхнього демонта-жу.
Після розробки схем складання встановлюється склад необхідних складальних, регулювальних, приганяльних, підготовчих і контрольних робіт і визначається зміст технологічних операцій і переходів.

Рис. 3.5 Технологічні схеми складання виробу (а) і складальних одиниць більш високих порядків (в-г)
В умовах одиничного виробництва обмежуються розробкою марш-рутних технологічних карт й у роботі значною мірою керуються техноло-гічними схемами складання.
Складання виконується висококваліфікованими робітниками, які самі вибирають прийоми складальних робіт, користуючись кресленням ви-робу. При цьому широко застосовуються приганяльні роботи. У важкому машинобудуванні при одиничному виробництві основними технологічними документами часто служать схеми загального складання виробу й схеми вузлових складань, у яких указуються: трудомісткість роботи, вид оснащення, цех, з якого надходять деталі, і т.п. При цьому на виконання окремих відповідальних операцій (запресовування великих деталей, ви-пробування й т.п.) складаються типові інструкції. У роботі широко вико-ристаються універсальне складальне обладнання й інструменти. У серій-ному виробництві розробляються маршрутно-операційні й операційні тех-нологічні карти й при необхідності випускаються технологічні інструкції, комплектувальні карти, відомість оснащення й інші документи.
Процес складання розчленовується на загальну зборку й зборку ву-злів, а також на технологічні операції й переходи, а в крупносерійному ви-робництві - і на прийоми. Частка приганяльних робіт скорочується за ра-хунок широкого застосування регулювання розмірів за допомогою різно-манітних компенсаторів, а в крупносерійному виробництві - застосування селективного складання й методів неповної взаємозамінності.
При формуванні технологічної операції в її состав по можливості включаються однорідні роботи, що сприяє спеціалізації збирачів і підви-щенню продуктивності їхньої праці. З метою синхронізації операцій, необ-хідної для організації потокового складання й украй бажаної при всіх фор-мах її організації, состав технологічної операції встановлюється з ураху-ванням трудомісткості окремих елементів складальних робіт. При трудомі-сткості операції, що перевищує встановлений такт складання, операція до-датково розчленовується й з її складу виділяються окремі переходи й пере-носяться в інші операції, що мають трудомісткість менше такту складання.
Приганяльні роботи, випробування й контроль виділяються в окремі операції складання. При цьому особлива увага повинне бути приділене аналізу можливості й доцільності перенесення максимальної кількості під-готовчих і приганяльних робіт у механічні цехи або вимірювальні лабора-торії, де подібні роботи можуть бути виконані на верстатах і точних уста-новках більш продуктивно і якісно (наприклад, плоске шліфування шайб, що компенсують, і прокладок на необхідний розмір компенсації, розсорто-вування деталей по розмірах складальних груп і розкладка їх по відповід-них ящиках тощо).
Механізація слюсарно-складальних робіт є найважливішою про-блемою проектування технологічних процесів складання, який повинне бути приділене особлива увага. Раніше вказувалося, що в різних галузях машино- і приладобудування частка складальних робіт становить 20-45 % від загальної трудомісткості виготовлення виробу: при цьому основну час-тину складальних робіт становлять ручні роботи.
3.5 Висновки
Таким чином у математичну модель системи імітаційного моделю-вання складання вузлів входить багато факторів, які впливають на весь те-хнологічний процес моделі в цілому. До таких факторів належать: поло-ження елементів моделі їх взаємозв’язок, структура зборки, організаційної форми зборки, деталей, які входять до зборки.

 


4 СТРУКТУРА БАЗИ ДАННИХ СИСТЕМИ ІМІТАЦІЙНОГО МОДЕЛЮВАННЯ ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ
4.1 Загальна структура СУБД системи імітаційного моделювання виробничих систем складання вузлів
Концепція проектування адаптивних технологічних процесів й імітаційного моделювання гнучких виробничих систем припускає наявність і широке використання баз даних, своєрідного сховища інформації про структуру й моделі використовуваних у процесі синтезу й безпосереднього імітаційного моделювання організаційно-технологічних структур.
СУБД імітаційного моделювання складання містить у собі три бази даних (рис. 4.1):
- База даних моделей;
- База дані структури елементів;
- База вхідних даних.

 

 

 

 

 

Всі бази даних організовані у вигляді структурованого файлу. Він організований у файлі з розширенням *.gpm3D.
Файл *.gpm3D має свою специфічну структуру:
1. Розділ ініціалізації файлу;
2. Розділ опису моделі;
3. Розділ опису моделюючої програми.
Розділ ініціалізації файлу містить у собі опис вхідних елементів у моделі, їхній взаємозв'язок у системі стосовно інших елементів моделі.
Розділ ініціалізації починається з рядка [Init], після її йде рядок назви моделі, і назви вхідних елементів (рис. 4.2).

Рис. 4.2 - Опис розділу ініціалізації файлу
Взаємозв'язку елементів моделі в системі мають структуру опису:

Рис. 4.3 - Структура елемента у файловій системі
4.2 База даних структури елементів
У базі даних складальної підсистеми (розділ опису моделі) перебуває опис елементів моделі, їх геометрія, і розташування в глобальній системі координат.
Розділ опису моделі починається з назви елемента ув'язненого у квадратні дужки, далі ідуть два рядки опису розташування елемента (рис.4.4), а саме:
- Положення елемента по осях (X, Y, Z) у глобальній системі координат;
- Поворот елемента по осях (X, Y, Z) у глобальній системі координат;
- Положення осі елемента щодо глобальних координат системи по осях (X, Y, Z);
- Масштаб елемента моделі.

Рис. 4.4 - Структура розділу опису моделі
4.3 База вихідних даних
База вихідних даних імітаційної моделі складання вузлів (розділ опису моделюючої програми) починається з опису розділу [Загрузка] (рис. 4.5).

Рис. 4.5 - Опис моделюючої програми
Система зчитує розділ опису моделюючої програми (вихідні дані) і передає інформацію базі даних моделюючої програми. Ця база даних обробляє отримані дані й передає команди розташування елементів у глобальній системі координат. До складу моделюючої програми входить ряд команд:
- Команда «Сдвиг» елемента;
- Команда «Поворот» елемента;
- Команда «Ожидание»;
- Команда «Одновременно»;
- Команда «Цикл»;
- Команда «Условие»;
- Команда «Привязка»;
- Команда «Команда».
Команда «Сдвиг» виконує переміщення обраного елемента по його локальних осях X, Y, Z (мм), із заданим часом (сек) і витраченою енергією - виконаною роботою (Дж) (рис. 4.6).

Рис. 4.6 - Команда «Сдвиг»
Структура команди «Сдвиг»:
Сдвиг,[ім'я_елемента], [X],[Y],[Z], [t],[A],
де «Сдвиг» - назва виконуваної команди;
[ім'я елемента] - ім'я елемента який необхідно зрушити;
[X],[Y],[Z] - координати по яких зрушується елемент, мм, зрушення елемента виконуеться щодо його локальної осі;
[t] - час виконання зрушення, сек;
[A] - витрачена енергія на виконання зрушення, Дж.
Команда «Поворот» виконує поворот обраного елемента по його локальних осях X, Y, Z (град), із заданим часом (сек) і витраченою енергією - виконаної роботи (Дж) (рис. 4.7);

Рис. 4.7 - Команда «Поворот»
Структура команди «Поворот»:
Поворот,[ім'я_елемента], [X],[ Y],[ Z], [t],[A],
де «Поворот» - назва виконуваної команди;
[ім'я елемента] - ім'я елемента який необхідно повернути;
[X],[ Y],[ Z] - кути на які повертається елемент, град, поворот елемента виконуеться щодо його локальної осі;
[t] - час виконання повороту, сек;
[A] - витрачена енергія на виконання повороту, Дж.
Команда «Ожидание» виконує очікування виконання наступних команд.
Структура команди «Ожидание»:
Ожидание, [t],
де «Ожидание» - назва виконуваної команди;
[t] - час очікування до виконання наступної команди.
Команда «Одновременно» виконує одночасне (спільне) виконання задану кількість команд.
Структура команди «Одновременно»:
Одновременно, [n],
де «Одновременно» - назва виконуваної команди;
[n] - кількість виконуваних одночасно (спільно) команд.
Команда «Цикл» виконує циклічне виконання заданої кількості команд із заданою кількістю циклів (повторень).
Структура команди «Цикл»:
Цикл, [n], [n1],
Де «Цикл» - назва виконуваної команди;
[n] - кількість команд, який необхідно виконати;
[n1] – кількість циклів для виконання команд.
Команда «Условие» - це команда потрібна для виконання або невиконання ряду обраних команд (визначається користувачем).
Структура команди «Условие»:
Условие, [n],
де «Условие» - назва виконуваної команди;
[n] - кількість виконуваних або невиконуваних команд (визначається користувачем).
Команда «Привязка» виконує перевизначення зв'язку (приналежності) елемента (рис. 4.8).
Структура команди «Привязка»:
Привязка, [ім'я_елемента], [ім'я_елемента_1],
де «Привязка» - назва виконуваної команди;
[ім'я_елемента] - ім'я елемента, якого необхідно переприв'язати;
[ім'я_елемента_1] - ім'я елемента, до якого необхідно прив'язати.



а б
Рис. 4.8 - Команда прив'язка:
а - до виконання команди; б - після виконання команди.
Команда «Команда» виконує нескінченне обертання обраного елемента по його локальних осях X, Y, Z (град). Ця команда має два значення «Пуск» елемента й «Стоп» елемента.
Структура команди «Команда»:
Команда, [ім'я_елемента], [X], [Y], [Z], [Параметр],
де «Команда» - назва виконуваної команди;
[ім'я_елемента] - ім'я елементі, якому необхідно повернути;
[X], [Y], [Z] - кути на які повертається елемент, град, поворот елемента виконується щодо його локальної осі;
[Параметр] - параметр команди, відповідальний за вмикання команди й вимикання, має відповідно параметри «Пуск» й «Стоп».
4.4 Висновки
Таким чином, від СУБД залежіть коректна робота всієї системи. В системі імітаційного моделювання складання вузлів, СУБД виконано по модульному принципу побудови даних. Кожен блок даних має своє чітке місце, і використовується лише при його необхідності.


5 ІМІТАЦІЙНЕ МОДЕЛЮВАННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВИРОБНИЧИХ СИСТЕМ СКЛАДАННЯ ВУЗЛІВ
5.1 Структура програмного забезпечення

Рис. 5.1 – Структура програмного забезпечення
На блок імітації надходять вхідні данні: зсуву (по координатам X, Y, Z); поворотів (по координатам X, Y, Z); параметри виконання роботи А; параметр часу t; та дані передачі параметрів об елементах моделі.
Після надходження даних в дію вступає блок команд, де перевіря-ється наявність тієї чи іншої команди, коли вона знаходиться вона відпра-вляється на виконання. У блоці імітації існують ще блок переміщень, який відповідає за перетворення і візуалізацію руху елементів моделі. Кожен раз після виконання будь-якої команди, проводиться перевірка на кінець про-грами, якщо він досягнений, то програма припиняє свою дію, якщо ні то програма знову їде до блоку команд і перевіряє їх.
5.2 Принципи функціонування системи імітаційного моделювання вироб-ничих систем складання вузлів
Система імітаційного моделювання виробничих систем складання вузів складається з системного монітора (СМ) у якому перетворюються в єдине ціле всі дані інших підсистем і виводиться на екран.
Дуже важливим у структурі система імітаційного моделювання ви-робничих систем складання вузлів є система керування базами даних (СУБД) у якій сконцентровані всі дані по виконанню роботи модуля. До неї відноситься база даних моделей у системі (текстовий опис модуля). База даних структури моделі - це опис взаємозв'язків елементів моделі в системі. База даних вхідних параметрів - це опис розмірних переміщень (зрушень) і поворотів елементів, часу виконання, витраченої енергії.
Підсистема опису структури елементів моделі, виконує перетворен-ня всіх елементів моделі в строгу послідовність накладених взаємозв'язків у моделі.
Підсистема опису структури моделі виконує формування структури моделі, чітку послідовність вхідних елементів у моделі.

 


- потоки даних; - потоки керуючої інформації.
Рис. 5.2 - Структурно-функціональна схема системи імітаційного моделювання виробничих процесів


5.3 Принцип візуалізації виробничого процесу
Візуалізація технологічного процесу — спосіб відображення інфо-рмації про стан технологічного обладнання й параметри технологічного процесу на моніторі комп'ютера або операторської панелі у системі авто-матичного керування у виробництві, передбачає також графічні способи керування технологічним процесом. Система візуалізації повинна врахову-вати вимоги, пропоновані до людино-машинному інтерфейсу. Візуалізація технологічного процесу реалізується в ряді екранів або вікон, які можуть являти собою іерархичну систему. В основі системи відображення лежить мнемосхема технологічного процесу, статичне зображення у візуально простій й інтуїтивно зрозумілій формі, яка показує елементи обладнання, можливо, оброблювані матеріали й продукцію, і їхня взаємодія, порядок обробки. Статична мнемосхема пожвавлюється — анімується, відобража-ючи реальний стан обладнання й сировини. При цьому використаються рі-зні методи:
• Зміна кольорів об'єкта залежно від його стану. Наприклад, від-повідно до вимог ергономіки, небезпечні або аварійні об'єкти офарблю-ються в червоні кольори. Можна також використовувати миготливу забар-влення.
• Змінення графічного способу залежно від стану об'єкта. На-приклад, повний або порожній контейнер, положення ручки рубильника.
• Використання мультиплікації переміщення об'єктів по екрані
• Зміна розміру об'єкта
Сучасні засоби обчислювальної техніки й монітори мають багаті графічні можливості, широке використання яких може ввійти в супереч-ність із вимогами ергономіки. Так, для відображення стану системи не мо-жна використати багатство колірної палітри (це більше 3 млн. відтінків які наше око із працею може відрізнити). Уявлення інформації повинне обме-жуватися простими й однозначно сприйманими кольорами (червоний, зе-лений, жовтий, білий, чорний, сірий). Не можна використовувати й занадто дрібний шрифт у написах. Надмірне захоплення динамічними картинами, наприклад, мультиплікацією відволікає й стомлює оператора. Погіршує сприйняття й використання фото реалістичних зображень об'єктів. Крім цього можуть використатися події, наприклад, щиглики кнопками миші, на елементах зображення. На додаток до динамізованої мнемосхеми викорис-товуються спеціальні або розташовані поверх мнемосхеми вікна, у яких ві-дображаються в залежності від параметрів технологічного процесу, а також текстові повідомлення про стан системи й дії оператора. Сучасні засоби проектування операторських систем керування, як правило, містять вбудовані редактори, що дозволяють здійснити всі завдання проектування візуалізації.
У системі настроюються колірні параметри моделі й елементів (рис.5.3). Де настроюється кольори моделей, колір вибору моделей, колір площадки, колір фона, а також розмір крапки в центрі глобальних коорди-нат.

Рис.5.3 - Настроювання кольорів системи
Система також дозволяє змінювати кольори будь-якого елемента моделі, для цього в дереві побудови вибирається необхідний елемент, і ви-кликається контекстне меню, де вибирається зміна колірної гами елемента (рис.5.4).

Рис. 5.4 - Зміна кольору елементу.
5.4 Опис інформаційного середовища системи імітаційного моделювання складання вузлів
Інтерфейс програми (рис. 5.5) складається зі стандартних елементів

Рис. 5.5 - Склад інтерфейсу програми:
а - рядок меню; б - панель навігації керування; в - панель інформації; г- робоча зона побудови

керування: рядок меню (а), панелі навігації керування елементами (б), па-нелі інформації (в) і робочої зони побудови (г).
Програма використовує моделі у форматі (*.STL), заздалегідь ство-рені в графічних 3D редакторах: КОМПАС, SolidWorks й ін. по окремих елементах. Формат *.STL був розроблений для потреб стерео літографії й призначений для подання тривимірних моделей. Він містить у собі опис трикутників, з яких складається поверхня об'єкта моделі.
Для візуалізації моделі використовується 3 види відображення гра-фічної інформації (рис. 5.6):
а – твердотільне відображення моделі;
б - каркасне відображення моделі;
в - каркасне відображення моделі без невидимих ліній.


Рис. 5.6 - Відображення моделі:
а - твердотільне відображення; б - каркасне відображення; в - карка-сне відображення без невидимих ліній.

В «рядку меню» розташовуються процедури й функції відповідальні за відображення моделі на сцені, завантаження, збереження.
Меню «Файл» має у своїй структурі:
- процедуру створення нового документа;
- процедуру відкриття документа;
- процедуру збереження документа;
- процедуру збереження документа на вибір, збереження здійсню-ється у форматах *.gpm3D, *.jpeg, *.bmp, причому останні 2 формати збе-рігають зображення моделі з екрану.
- процедура закриття документа;
- процедура виходу із програми.

Рис. 5.7 – Склад меню «Файл»
Меню «Модель» у своїй структурі має процедури:
- процедура додавання моделей (у форматі *.stl);
- процедура відображення даних елементу;
- процедура створення звіту про модуль.

Рис. 5.8 – Склад меню «Модель»
Меню «Вид» у своїй структурі має:
- процедура відповідальна за відображення вкладок керування в си-стемі.

Рис. 5.9 – Склад меню «Вид»
На «панелі інформації» розташовані вкладки, у яких виводиться ін-формація про стан об'єкта, його положення й т.д.
«Панель навігації керування» (рис. 5.10):


Рис. 5.10 – Панель навігації керування.
На цій панелі розташовані кнопки, за допомогою яких здійснюється керування моделлю й відображення її на екрані.
У свою чергу панель керування розділяється на 6 вкладок:
- Стандартна;
- Вид;
- Проекції;
- Координати;
- Платформа;
- Анімація.
На вкладці «Стандартна» розташовані піктограми, відповідальні за виконання стандартних процедур і функцій.


Рис. 5.11 Вкладка «стандартна»
- «Створити новий модуль». Виконує створення нового докуме-нта для створення модуля. Якщо у вікні відкритий документ, то при викли-ку цієї підпрограми здійснюється закриття відкритого й створення нового чистого вікна, при цьому програма запитає «Зберегти поточний доку-мент?», на що користувач вибирає відповідний варіант відповіді.
- «Зберегти модуль». Виконує збереження поточного документа у файл. При першому збереженні виводиться вікно вибору шляху збере-ження документа, де користувач вказує ім'я файлу й місце збереження (рис. 5.12). При повторному натисканні на піктограму здійснюється автоматичне збереження документа в поточне місце й з поточним ім'ям файлу.


Рис. 5.12 - Вікно вибору збереження документа.

- «Відкрити модуль» Виконує відкриття обраного документа. Якщо у вікні відкритий раніше створений документ, то повторне відкриття іншого документа, відкриє його, але при цьому запитає «Закрити раніше відкритий документ?», на що користувач вибирає необхідний параметр ві-дповіді.
- «Додати модель». Виконує додавання обраної моделі на сцену системи. Додати файли можна винятково тільки формату *.stl. Додати будь-яку модель можливо на будь-якому етапі проектування імітаційної моделі складання вузлів.
Вкладка «Вид» відповідає за відображення моделі на сцені системи

Рис. 5.13 Вкладка «Вид»
Система візуалізації OpenGL дозволяє відображати тривимірну мо-дель у різних відображеннях: Solid, Line, LineAll. У такий спосіб здійсню-ється можливість проаналізувати модель у каркасному й твердому запов-ненні.
- «Твердотільне представлення моделі». Здійснюється зафарбу-вання поверхні моделі кольорами на вибір користувача.
- «Каркасне представлення моделі». Здійснюється сітчасте (лі-нійне відображення моделі), причому відображаються як передні грані мо-делі так і задні (невидимі) грані. Виконується промальовування моделі лише по точках вершин з'єднаних між собою лініями.
- «Без невидимих ліній». Здійснюється сітчасте (лінійне відо-браження моделі), причому відображаються тільки лише передні (видимі) грані моделі. Виконується промальовування моделі лише по точках вершин з'єднаних між собою лініями.
- «Представлення виду». Виконується перемикання між видами відображення всієї системи, а саме це:
- «перспектива»;
- «ортогональне».
- Піктограми збільшення або зменшення масштабу відображення об'єктів на екрані монітора.
- «Переміщення». Здійснює переміщення всіх моделей по екра-нові.
- «Відобразити модель у центрі». Після перетаскування моделей по сцені, виникає необхідність повернення об'єктів у центр екрана монітора, що й робить ця функція.
- «Обновити сцену». Виконується оновлення картинки на екрані.
Вкладка «Проекції» відповідає за відображення положення виду моделей на екрані.

Рис. 5.14 – Вкладка «Проекції»

- «Вид попереду». Виконується обертання об'єктів на сцені сис-теми в переднє положення.
- «Вид позаду». Виконується обертання об'єктів на сцені системи в заднє положення.
- «Вид ліворуч». Виконується обертання об'єктів на сцені систе-ми в ліве положення.
- «Вид праворуч». Виконується обертання об'єктів на сцені сис-теми в праве положення.
- «Вид зверху». Виконується обертання об'єктів на сцені системи у верхнє положення.
- «Вид знизу». Виконується обертання об'єктів на сцені системи в нижнє положення.
- «Ізометрія». Виконується поворот кутів в ізометричне поло-ження відображення виду.
- «Диметрія». Виконується поворот кутів у диметричне поло-ження відображення виду.
Вкладка «Платформа» необхідна для візуального сприйняття орієн-тації об'єкта на сцені системи.


Рис. 5.15 – Вкладка «Платформа»

- «Сітка на сцені». Здійснюється відображення сітки на сіні системи, що дозволяє візуально зрозуміти де верх і низ відображення.
- «Площадка». Здійснює відображення площадки в центі системи із заданими параметрами (ширини й висоти відповідно). Вона може служити як візуальне відображення підлоги.
Вкладка «Координати» виконує поворот моделі по трьох осях коор-динат X, Y, Z.

Рис. 5.16 – Вкладка «Координати»

Вкладка «Анімація» відповідає за процесом вмикання й вимикання моделювання імітаційної моделі.


Рис. 5.17 – Вкладка «Анімація»

- «Пуск». Робить вмикання виконання моделювання імітаційної моделі.
- «Пауза». Здійснюється припинення виконання моделювання імітаційної моделі.
- «Стоп». Повна зупинка виконання моделювання імітаційної моделі. При цьому положення моделей скидається в початкове положення.
- «Програма». Виклик діалогового вікна керуючої програми.
«Панель інформації» має кілька вкладок різних по своєму призна-ченню й функціональності.
Вкладка «Состав моделі»:

Рис. 5.18 - Вкладка «Состав моделі»

У ній виводиться інформація про структуру складання у вигляді де-рева побудови, а саме описуються вхідні елементи в складання, а також стан приналежності (прив'язка) об'єкта до того або іншого елемента.
Вкладка «Положення об'єкта на сцені»:


Рис. 5.19 - Вкладка «Положення об'єкта на сцені».

На цій вкладці відображається інформація про положення об'єкта в просторі (координати (Х,Y,Z), і його кути повороту).
Вкладка «Розташування локальних осей»:

Рис. 5.20 - Вкладка «Розташування локальних осей».

а б
Рис. 5.21 - Розташування локальних осей об'єкта:
а - у центрі; б - на відстані.

Розташування локальних осей й їхнє розміщення дуже важливе, то-му що це функціональний центр елемента. Центр - від якого виконуються функціональні переміщення на задану відстань, обертання на певний кут і т.д.
Локальну вісь можливо виставити або автоматичним визначенням (рис.5.21): по лівому краєві, по правому краєві, по центрі; або в ручному режимі: ввести значення, додати (відняти) приріст.
Вкладка «Команди»:

Рис. 5.22 - Вкладка «Команди».
У цій вкладці вибираються команди керування елементами для створення керуючої програми: зсув, поворот, очікування, одночасно, цикл, умова, команда, прив'язка.
В «робочій зоні побудови» здійснюється відображення й маніпулю-вання елементами складання.


5.5 Методика імітаційного моделювання виробничих систем складання ву-злів
Для побудови моделі складання необхідно створити 3D моделі його елементів (вузлів, деталей, основного обладнання, допоміжного обладнан-ня тощо) у системі CAM/CAD проектування: SolidWorks, KOMPAS, CATIA, TFlex і та інших, і експортувати їх у формат (*.STL). Формат *.STL був розроблений для потреб стерео літографії й призначений для подання тривимірних моделей. Він містить у собі опис трикутників з яких складається поверхня об'єкта.
Побудова модуля здійснюється в кілька етапів:
1. Завантаження всіх об'єктів, які беруть участь у процесі побудови;
2. Ув'язування осей координат об'єктів моделі;
3. Створення структури моделі;
4. Написання керуючої програми.
На першому етап побудови виконується завантаження об'єктів (у форматі *.STL).
Вся побудова моделі починається із завантаження об'єктів, за допо-могою піктограми «Додати об'єкт» - , або через меню «Модель» (рис.5.23). У такий спосіб завантажуємо всі необхідні об'єкти:

Рис. 5.23 - Об'єкти, які завантажують

На другому етап побудови виконується вв'язування осей координат об'єктів моделі.
Для зміни розташування елемента складання в просторі, необхідно вибрати потрібний елемент у дереві побудови, після чого вихідні коорди-нати (по осях X, Y, Z) відобразяться у вкладці «Локальні осі». Тут ми ви-ставляємо координати локальних осей як нам необхідно по функціональ-ності (рис.5.24).

Рис.5.24 - Вибір розташування локальної осі об'єкта

У такий спосіб можна виставити осі об'єкта моделі в будь-якому мі-сці об'єкта, як у ньому так і за його межами (рис. 5.25).

Рис. 5.25 - Розташування локальної осі об'єкта
Це необхідно для того, щоб система мала уявлення про об'єкт як про технічну модель, а саме якщо це тіло обертання, то його вісь обертання буде знаходитися безпосередньо в центрі об'єкта (локальна вісь), але цю вісь задає користувач по функціональності об'єкта, може бути таке що елемент складається з декількох примітивів (кілька тіл обертання) у різних осях, то функціональним буде лише один примітив необхідний для функ-ціонування елементу.
Так для важеля який складається з декількох примітивів: отвору й плоскої геометричної поверхні, функціональним буде отвір, тому що еле-мент установлений у механізмі й закріплений по отвору, технічно здійснює поворот навколо отвору (рис. 5.26).

Рис. 5.26 - Локальна вісь важеля
На третьому етап побудови виконується створення структури мо-делі. Перед початком накладення зв'язків (прив'язок) необхідно визначити приналежність кожного об'єкта, а потім приступати до створення структу-ри.
Створення структури здійснюється шляхом перетаскування (наща-дків) назв об'єктів у дереві побудови в необхідний об'єкт (батько) у цьому ж дереві побудови (рис.5.27). У такий спосіб головним буде болт, а друго-рядним гайка, і при переміщенні болта буде зміщатися й гайка.


Рис. 5.27 - Прив'язані об'єкти в моделі

На четвертому етап побудови виконується написання керуючої про-грами. Для написання програми використаємо команди: зміщення, поворот, очікування, цикл, умова, одночасно, команда.
Використовуючи ці команди будується послідовність виконання то-го або іншого руху або дії об'єктів моделі.
І заключною дією в створенні моделі, буде збереження виконаної роботи зі створення імітаційної моделі складання. Модуль зберігається у форматі (*.gpm3D).
5.6 Аналіз результатів моделювання
Система імітаційного моделювання виводить результати виконаної роботи у формат *.html.
HTML - мова World Wide Web. Документ HTML складається зі спе-ціальних команд, що визначають форму його відображення при перегляді.
Структура аналізу результатів:
1. Опис складу моделі;
2. Опис структури елементів вхідних у модель;
3. Опис структури моделі;
4. Опис керуючої програми;
5. Опис технічних параметрів роботи моделі.
У першому пункті перераховуються вхідні елементи вхідні в мо-дель (рис. 5.28).

Рис. 5.28 - Перерахування вхідних елементів

У другому пункті описується структура кожного елемента вхідного в складання моделі, де відображається його зовнішній вигляд й описуються параметри елемента: положення в просторі, його габаритні розміри, і описується внутрішня структура елемента (кількість вершин в елементі, кількість трикутників) (рис. 5.29).


Рис. 5.29 - Відображення структури елемента.
У третьому пункті описується структура моделі, взаємозв'язку еле-ментів.
У четвертому пункті описується керуюча програма по складанню всієї моделі (рис. 5.30).

Рис. 5.30 Опис керуючої програми
В останньому пункті виводиться опис технічних параметрів роботи моделі: час виконання роботи (складання) моделі, витрачена енергія еле-ментів моделі.
5.7 Приклад побудови імітаційної моделі виробничих систем складання ву-злів
Розглянемо приклад побудови імітаційної моделі складання валь-цешліфувального верстата моделі 3А417РМ. Побудова буде виконуватися по методу вузлової зборки. Таким чином технологічний процес складання буде складатися з вузлів: станина, передня бабка, задня бабка, каретка, ко-жух телескопічний, бабка шліфувальна, привід шліфувального круга, фла-нець шліфувального круга, механізм поперечних подач, кожух круга, упор, що обертається, люнет, охолодження (рис. 5.31).
Верстат належить до класу точності верстатів – клас В, тому до нього приймаються жорсткі умови по точності складання його вузлів. Вер-стат збирається у цеху де є мостовий кран з підйомною вагою до 25 т., це тому, що вузли верстата мають великі розміри та велику вагу (рис. 5.32).

Рис. 5.32 - Загальний вигляд верстата
Ці параметри є важливими для аналізу розробки імітаційної моделі складання, тому що вибір найліпшого шляху підведення та монтажу зале-жить саме від ваги вузлів та головне від їх габаритних розмірів.
Таблиця № 5.1 Послідовність складання верстата.
№ Найменування
1 Установлення станини на фундаменті
2 Встановлення передньої бабки
3 Встановлення задньої бабки
4 Встановлення каретки
5 Встановлення кожуха телескопічного
6 Встановлення приводу шліфувального круга
7 Встановлення фланцю шліфувального круга
8 Встановлення механізму поперечних подач
9 Встановлення кожуху круга
10 Встановлення упору що обертається
11 Встановлення люнету
12 Встановлення системи охолодження

У системі, час на пересування мостового крану, підраховується сис-темою, користувач лише заносить швидкість пересування крану (це паспо-ртні дані швидкості пересування мостового крану: пересування вздовж, та поперек).
При виконанні складання повинна дотримуватися така послідовність установки , при якій змонтовані в першу чергу деталі й вузли не повинні заважати установці наступних деталей і вузлів. У першу чергу вста-новлюються деталі й вузли, що виконують найбільш відповідальні функції у виробі. При цьому при наявності паралельно зв'язаних розмірних ланцю-гів у виробі установку звичайно варто починати в першу чергу тих деталей і вузлів, розміри поверхонь яких є загальними ланками й належать біль-шому числу розмірних ланцюгів.



Рис. 5.32 - Вузли верстата

Для побудови моделі шліфувального верстата необхідно створити 3D моделі його елементів (станина, передня бабка, шліфувальна бабка то-що) у системі SolidWorks, і конвертувати їх у формат (*.STL).
Побудова модуля здійснюється в кілька етапів:
I. Завантаження об'єктів (у форматі *.STL), та їх розміщення у про-сторі;
II. Встановлення розташування локальних осей об'єктів;
III. Накладення зв'язків (прив'язок) об'єктів;
IV. Написання керуючої програми.
I етап побудови - завантаження об'єктів (у форматі *.STL) та їх роз-міщення у просторі.
Вся побудова моделі починається із завантаження об'єктів, за допо-могою піктограми «Додати об'єкт», або через меню «Модель». У такий спосіб завантажуємо всі необхідні об'єкти:
Запускаємо програму «ГПМ 3D редактор» і додаємо всі елементи елемент (рис.5.33).

Рис. 5.33 - Завантажені елементи.
Розміщаємо усі елементи (вузли) верстата у просторі в начальне по-ложення складання верстата, тобто на момент початку технологічного процесу складання (рис. 5.34).

Рис. 5.34 - Завантажені елементи.
II етап побудови - встановлення локальних осей об'єктів.
Розміщаємо локальні осі кожного об'єкта, за допомогою вкладки «Локальні осі».
Для зміни розташування елемента складання в просторі, необхідно вибрати потрібний елемент у дереві побудови, вихідні координати відобра-зяться у вкладці «Локальні осі». Тут ми виставляємо координати локальних осей як нам необхідно по функціональності.
Для станини локальна вісь буде розташована в його центрі (по осях X, Y, Z) (рис.5.35).

Рис. 5.35 - Розташування локальної осі об'єкта
Аналогічно виставляємо локальні осі для інших об'єктів по функці-ональному призначенню.
III етап побудови - накладення зв'язків (прив'язок) об'єктів.
Перед початком накладення зв'язків (прив'язок) необхідно визначити приналежність кожного об'єкта, а потім приступати до об'єднання.
Накладення зв'язків здійснюється шляхом перетаскування (нащад-ків) назв об'єктів у дереві побудови в необхідний об'єкт (батько) у цьому ж дереві побудови (рис.5.35).
IV етап побудови - написання керуючої програми
Для написання програми використовуємо команди: здвиг, поворот, очікування, цикл, умова, одночасно, команда.
Використовуючи ці команди будуємо послідовність складання вер-стата (рис.5.36):

Рис. 5.36 - Керуюча програма
Зберігаємо модуль. Модуль зберігається у форматі (*.gpm3D).
5.8 Висновки
Таким чином, для побудови імітаційної моделі складання вузлів створена система моделювання, основні принципи побудови імітаційної моделі, та методика імітаційного моделювання виробничих систем скла-дання вузлів. У загальному вигляді система імітаційного моделювання складання вузлів дозволяє візуалізувати сам технологічний процес скла-дання вузлів. Також можливо подивитися на любому етапі технологічного процесу стан готовності того чи іншого елементу складання.

 


6 ОРГАНІЗАЦІЙНО-ЕКОНОМІЧНА ЧАСТИНА

Дана робота спрямована на рішення завдання автоматизації процесу моделювання технологічного процесу та автоматизації науково-дослідної роботи. Ефект від застосування системи досягається за рахунок підви-щення продуктивності планування та підготовки технологічного процесу, що дозволить прогнозувати ефективність роботи ділянки.
6.1 Ціноутворення
Витрати на виконання розробки (ВСАПР) ставляться до передвироб-ничих одноразових витрат. Плановий кошторис витрат на проведення роз-робки містить у собі наступні статті:
- заробітна плата учасників розробки (Взарп);
- витрати на відрядження (Вкоманд);
- контрагентські витрати (Вконтр);
- витрати на експлуатацію комп'ютера (Вкомп);
- витрати на приміщення (Впом);
- витрати на матеріали (Вматер).
Заробітна плата всіх, хто бере участь у проведенні даної роботи зведена до таблиці 6.1
Таблиця 6.1 - витрати на заробітну плату
Виконавець
Кількість Місячний
Оклад Час роботи,
міс. Сума,
грн.
Керівник роботи 1 1450 6 8700
Постачальник 1 1300 6 7800
Оператор 1 1210 2 2420
Програміст 1 1320 6 7920
Разом 26840
6.1.1 Відрахування на заробітну плату: складає 37.5% (пенсійний фонд - 32%, соцстрах - 4%, фонд зайнятості - 1.5%):
Ввідрах = 26840•0.375 = 10065грн.
6.1.2 Витрати на відрядження (22% від заробітної плати).
Вкоманд = 26840•0.22 = 5904,8грн.
6.1.3 Контрагентські витрати (з умови 40грн./година)
Вконтр = 70ч• 40 = 2800грн.
6.1.4 Витрати на експлуатацію комп'ютера при розробці й налаго-дженні програмного забезпечення, а також формування баз даних:
Вкомп=Вркомп• Ткомп,
де Вркомп - вартість експлуатації комп'ютера протягом години (0.25, грн.);
Ткомп - тривалість роботи комп'ютера;
Ткомп = 6•24•6=864 год. (6год. у день, 24 дні в місяці, протягом 6 місяців).
Вкомп = 0,25•864=216 грн.
6.1.5 Витрати на приміщення:
Впрм=Врпл•Q•Т=45•20•6=5400 грн.
де Врпл - вартість оренди одного кв. м площі на місяць (45), грн;
Q - площа приміщення (20), кв. м;
Т - кількість місяців оренди приміщення (6).
6.1.6 Витрати на матеріали
Ураховуються матеріали, необхідні для оформлення технічного проекту й експлуатаційної документації (на комп'ютері за допомогою текс-тового редактора), для розробки програмного забезпечення й формування баз даних, див. таблицю 6.2.

 

Таблиця 6.2 - Витрати на матеріали
Матеріал Одиниці вимірювання Кількість Ціна, грн. Сума, грн.
Картридж Шт. 1 300 300,0
Диски Шт. 10 2 20,0
Папір Пачка (500 аркушів) 1 30 30,0
Разом 350,0

6.1.7 Накладні витрати, 62% від заробітної плати:
Внакл = 26840•0.62 = 16640,8 грн.
Витрати на розробку САПР визначаються як сума всіх статей ви-трат:
ВСАПР = Взарп+Ввідрах+Вкоманд+Вконтр+Вкомп+Впрм+ Вматер+Внакл =26840+10065+ +5904,8+5400+350+2400+62+16640,8=67662,6 грн.

6.2 Фінансовий план
Для техніко-економічного обґрунтування проекту необхідно зіста-вити базовий і проектований варіанти й проаналізувати їхні техніко-економічні показники. Вихідні дані для розрахунку наведені в таблиці 6.3.
Величину річного економічного ефекту визначаємо по формулі
Еріч=В1-(В2+Е•ВК);
де В1 – сумарні витрати на проектування виробничих процесів у базовому варіанті, грн.;
В2 – сумарні витрати на проектування виробничих процесів у но-вому варіанті, грн.;
ВСАПР - капітальні витрати на створення САПР, грн.;
Е - коефіцієнт дисконтування капітальних витрат (прийняте Е=0.1).
Витрати на проектування й нормування виробничих процесів у ба-зовому й новому варіантах визначимо так:
В1=Втех1+(ПЛ•Qтех1•Впл•12);
Таблиця 6.3 - Вихідні дані для розрахунку економічної ефективності
№№
ПП Найменування показника Позначення Базовий
варіант Новий
варіант
1 Вартість експлуатації комп'ютера, грн./година Вгкомп — 0,25
2 Заробітна плата, грн./міс. ЗПтех 1270 1330
3 Відрахування (соцстрах і т.п.), % Квідрах 42,5 42,5
4 Витрати часу на
проектування й нормування
одного контрольованого виробу
8 групи складності, год. Тпр 11,8 2,5
5 Річний фонд робочого часу
контролера, год. Фо 1900 1900
6 Норма площі на робоче місце
технолога ПЛ 6 6
7 Вартість одного м2 площі,
грн/м2.міс Впл 45 45
8 Кількість розрахунків (проектів),
шт./рік Qпт 1820 1820
9 Витрати на розробку САПР, грн. ЗК — 67662,6
10 Вартість комп'ютера й ПО, грн. Вкомп — 10000
11 Вартість принтера, грн Впрн — 700
12 Частка автоматизованої операції в
виробничому процесі (по
трудомісткості проектно-нормувальних робіт), % Ч 30 30
В2=Втех2+(ПЛ•Qтех2•Врпл• 12)+Вгкомп•Тпр2•Qтп;
де Втех1, Втех2 - витрати на оплату праці технологів, грн.;
Qтех1, Qтех2 - кількість технологів, необхідних для проектування й нормування виробничих процесів протягом року.
Необхідна кількість технологів для базового й нового варіантів (Qтех1 і Qтех2) визначимо по наступних формулах:


Значення Втех1 і Втех2 визначимо, по формулах:


Капітальні витрати складаються з витрат на розробку САПР, варто-сті комп'ютера й принтера:
ВК=Всапр+Вркомп+Врпрн;

Підставляючи вихідні дані, одержимо:
4 чол.
1чол.
Відповідно маємо:
грн.
грн.
Підставляючи отримані результати, одержимо:
В1=18468+(6•4•45•12)=31428 грн.
В2=5643+(6•1•45•12)+0,25•2,5•1820=10020,5 грн.
Визначаємо капітальні витрати:
ВК=67662,6+10000+700=78362,6 грн.
Остаточно одержимо:
Еріч=31428-(10020,5 +78362,6 •0,1)=13571,24 грн.
Використовуючи наведені вище формули, визначимо, при якій кі-лькості виробничих процесів отримаємо економічний ефект:
В1-(В2+Е•ВК)=0;

Підставляючи, одержимо:


Вирішуючи рівняння відносно Qтп одержимо:


Таким чином, тільки при розробці більше 369 і більше виробничих процесів в рік можливе одержання економічного ефекту.
Визначимо витрати на автоматизацію виробничого процесу, для базового й для нового варіантів, використовуючи отримані результати роз-рахунку:


Підставляючи числові значення, одержимо:
грн.
грн.
Таким чином застосування САПР виробничих процесів дозволяє:
1) Скоротити чисельність працюючих співробітників з 4 до 1 чоло-вік.
2) Зменшити витрати на проектування й нормування одного процесу виміру виробу з 17,3грн до 0,56 грн.
3) Одержати річний економічний ефект 13571,24 грн.
4) Всі техніко-економічні показники зведені в таблицю 6.4.
Таблиця 6.4 - Основні техніко-економічні показники впрова-дження САПР
Найменування показників Одиниця виміру Результат порівняння


Базовий варі-ант Новий варіант
Кількість виробничих проце-сів в рік шт. 1820 1820
Чисельність технологів чол. 4 1
Виробнича площа м2 24 6
Витрати на один виробничий процес грн. 11,4 3,8
Загальні витрати на САПР грн. 0 67662,6
Витрати на технічні засоби грн. 0 10700
Річний економічний ефект грн. 13571,24


6.3 Визначення показників ефективності використання інвестицій
Розглянемо 3 варіанти розподілу доходів з метою визначення опти-мального.
Визначаємо співвідношення доходів і витрат:
,
де Вt – доходи, грн;
Сt=ВК – витрати, грн.
6.3.1 Визначення поточної наведеної вартості NPV:
Визначення NPV - поточної наведеної вартості, IRR - внутрішньої вартості прибутку й строку окупності буде зроблено для кожного варіанта окремо.

,
де r1- менше значення процентної ставки, %;
r2 - більше значення процентної ставки, %;
NPV1 - значення NPV при меншій процентній ставці r1;
NPV2 - значення NPV при більшій процентній ставці r2, коли NPV міняє знак
6.3.2 Визначення строку окупності проекту:
Орок=n при якому
Для 1 варіанта Орок=4 роки; для II варіанта Орок=4 роки; для III варі-анта Орок=4 роки.
6.3.3 Визначення індексу рентабельності:

Співвідношення по доходах і витратах по 3-х варіантах представлені на (рис 6.1).

1 варіант 2 варіант 3 варіант

Рис. 6.1 – Столбограми співвідношення доходів і витрат
Для першого варіанта розрахунки наведені в таблиці 6.5
Таблиця 6.5 - Розрахунки NPV для першого варіанта
Рік Bt-Ct ПД1 NPV1 Пд10 NPV10 Пд20 NPv20 Пд30 NPV30 Пд35 NPV35
1 -20 0,99 -19,8 0,909 -18,18 0,833 -16,66 0,769 -15,38 0,741 -14,6718
2 -5 0,98 -4,9 0,826 -4,13 0,694 -3,47 0,592 -2,96 0,549 -2,6901
3 26,6 0,97 25,802 0,751 19,9766 0,579 15,4014 0,455 12,103 0,406 10,47561
4 20 0,96 19,2 0,683 13,66 0,482 9,64 0,35 7 0,301 5,7792
Cума 20,302 11,3266 4,9114 0,763 -1,10709

 


Для другого варіанта розрахунки наведені в таблиці 6.6
Таблиця 6.6 - Розрахунки NPV для другого варіанта
Год Bt-Ct ПД1 NPV1 Пд10 NPV10 Пд20 NPv20 Пд30 NPV30 Пд35 NPV35
1 -10 0,99 -9,9 0,909 -9,09 0,833 -8,33 0,769 -7,69 0,741 -7,3359
2 -15 0,98 -14,7 0,826 -12,39 0,694 -10,41 0,592 -8,88 0,549 -8,0703
3 16,6 0,97 16,102 0,751 12,4666 0,579 9,6114 0,455 7,553 0,406 6,53741
4 30 0,96 28,8 0,683 20,49 0,482 14,46 0,35 10,5 0,301 8,6688
Cума 20,302 11,4766 5,3314 1,483 -0,19999

Для третього варіанта розрахунки наведені в таблиці 6.7
Таблиця 6.7 - Розрахунки NPV для третього варіанта
Год Bt-Ct Пд10 NPV10 Пд20 NPv20 Пд30 NPV30 Пд35 NPV35 Пд40 NPV40
1 -20 0,909 -18,18 0,833 -16,66 0,769 -15,38 0,741 -14,671 0,71 -12,907
2 5 0,826 4,13 0,694 3,47 0,592 2,96 0,549 2,6901 0,51 2,1063
3 16,6 0,751 12,4666 0,579 9,6114 0,455 7,553 0,406 6,537 0,36 4,4879
4 25 0,683 17,075 0,482 12,05 0,35 8,75 0,301 7,224 0,26 4,4395
Cума 15,4916 8,4714 3,883 1,779 -1,8740

Графічне визначення IRR представлене на рисунку 6.2.
Визначення строку окупності
Строк окупності визначаємо з умови
Орок=n при якому


1 варіант 2 варіант 3 варіант
Рис. 6.2 - Графічне визначення IRR.
Для I варіанта Орок=3 роки; для II варіанта Орок=4 роки; для III варі-анта Орок=4 роки.
Визначення індексу рентабельності:

Для I варіанта:

Для II варіанта:

Для III варіанта:

Визначення коефіцієнта ефективності:

Для всіх варіантів Кэф буде однаковий і дорівнює:

Розраховані кількісні показники ефективності інвестиційних проектів представлені в таблиці 6.8
Таблиця 6.8 - Зведена таблиця показників ефективності проектів
Показник Варіант I Варіант II Варіант III
Bt/Ct 1,27 1,27 1,27
NPV, тис. грн. 0,763 1,483 1,779
IRR, % 32,04 34,41 37,43
Олет 3 4 4
Кэф 0,204 0,204 0,204

Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити наступні висновки:
- по показнику NPV кращим є IІІ;
- по показнику IRR процентної ставки банку, при якій відсоток буде вигідний, є IІІ варіант.
Для кращого варіанту, яким було прийнято IІІ варіант обрахуємо точку беззбитковості та приведемо її графічне зображення (рис. 6.3).

де Інв – сума наших інвестицій;
В- вартість впровадження САПР;
а- коефіцієнт постійних витрат;


Рис. 6.3 - Графічне зображення точки беззбитковості


7 ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА
7.1 Загальні питання охорони праці й навколишнього середовища
Охорона праці - система правових, соціально-економічних, організа-ційно-технічних, санітарно-гігієнічних і лікувально-профілактичних заходів і засобів, спрямованих на збереження життя, здоров'я і працездатності людини в процесі праці. [1].
Дослідницькі роботи і розрахунки проводилися на персональному комп'ютері, після чого рекомендації будуть дані виготовлювачам інструмента. Лабораторія оснащена універсальним та спеціальним обладнанням при цьому можуть виникати наступні небезпечні та шкідливі фактори: підвищений рівень шуму, висока напруга в електричному ланцюзі, нестача природного і штучного освітлення, перевищення припустимої величини дискомфорту, пульсація газорозрядних ламп, електромагнітні поля (ЭМП).

7.2 Промислова санітарія
7.2.1 Шкідливі речовини
Відповідно ГОСТ 12.1.005-88 [2] вміст шкідливих речовин у робочій зоні регламентується величиною ГДК.
При визначенні оптимальних характеристик шліфувальних кіл на етапі їхньої експлуатації в комп'ютернім середі шкідливих речовин у робочій зоні немає.
7.2.2 Мікроклімат
Оскільки робота оператора ЕОМ характеризується напруженою розу-мовою працею, те відповідно ГОСТ 12.1.005-88[2] повинні забезпечуватися параметри мікроклімату, наведені в табл. 7.1.
Таблиця 7.1 - Оптимальні параметри мікроклімату на робочому місці.
Період року Категорія роботи Температура,
°С Відносна воло-гість,
% Швидкість руху повітря, м/с
Холодний Легка – 1б 21 -23 40-60 0,1
Теплий 22 - 24 40-60 0,2

Для того щоб фактичні параметри мікроклімату відповідали необхід-ним значенням параметрів мікроклімату, згідно СНиП 2.04.05-91*[3] у при-міщенні використовується в теплий період року кондиціонер БК -1500, а в зимовий час - система опалення від центральної тепломережі.

7.2.3 Вентиляція
Підтримка на заданому рівні показників визначальний мікроклімат у приміщенні і чистоту повітряного середи здійснюється за допомогою венти-ляції.
У приміщенні лабораторії в теплий період року передбачається при-родна вентиляція - аерація. У холодну й перехідну пору року для запобігання проникання холодного повітря на вікнах передбачені повітряно-теплові заві-си.
7.2.4 Опалення
Ціль опалення приміщення - підтримка в них у холодну пору року за-даної температури повітря.
Опалення в лабораторії організовано у відповідності зі СНиП 2.04.05 -91* [3]. Застосовують парову й повітряну системи опалення. Як нагрівальні прилади використовуються радіатори, ребристі труби.
7.2.5 Виробниче освітлення
Відповідно до ДБН В.2.5-28-2006 [4] у приміщенні використовуються природне бічне й штучне загальне освітлення.
Правильно організоване освітлення робочих місць сприяє підвищенню продуктивності праці. Незадовільне освітлення змушує робітників близько нахилятися до робочих поверхонь, що може спричинити погіршення зору ро-бітника.
Припустимі норми освітленості приміщення наведені в табл. 7.2 від-повідно ДБН В.2.5-28-2006 [4].
Таблиця 7.2 - Припустимі норми освітлення для роботи в лабораторії
Характеристика зорових робіт Найменший розмір об'єкта розпізнавання, мм Розряд та підрозряд зо-рової роботи Контраст об'єкта розпі-знавання з фоном Характеристика
фона Освітленість при штуч-ному освітленні, Лк КЕО, енIII при природ-ному бічному освітленні
Високої точності від 0,3
до 0,5 III г Середній Світлий 200 2
Для освітлення робочого місця використовуються світильники розсія-ного світла типу ЛСП 02.
Зробимо розрахунок природного освітлення лабораторії.
Вихідні дані: довжина приміщення: А = 4 м;
глибина приміщення: В = 5 м;
висота приміщення: Н = 2,5 м;
висота верху вікна над робочою поверхнею: h = 2 м.
Нормоване значення КЕО для будинків, розташованих в IV поясі світ-лового клімату, визначається по формулі :
, (7.1)
де енIII - значення коефіцієнта КЕО для будинків, розташованих в III поясі світлового клімату;
т - коефіцієнт світлового клімату;
с - коефіцієнт сонячності клімату.
Підставляючи даного значення у формулу, отримуємо:
%.
Необхідну сумарну площу S0 вікон залежно від площі підлоги при-міщення, що забезпечує нормоване значення коефіцієнта природної освітленості, приблизно визначають по формулі :
, (7.2)
де ηв - світлова характеристика вікна, ηв = 15;
к3 - коефіцієнт запасу, що враховує зниження освітленості в процесі експлуатації заскління, кз = 1,2;
Кбуд - коефіцієнт, що враховує затемнення вікон конфронтуючими бу-динками, Кбуд = 1,2;
Sn - площа підлоги приміщення, Sn= А· В = 4· 5 = 20 м;
r1 - коефіцієнт, що враховує вплив відбитого світла при бічному осві-тленні, r1 = 4,6;
τзк - загальний коефіцієнт світлопропускания, τзк розраховується по формулі:
τзк=τ1 ·τ2 ·τ3 ·τ4=0,8·0,75·1,0·0,8=0,48, (7.3)
де τ1 - коефіцієнт, що враховує вид світлопропускаючого матеріалу, , τ1 =0,8;
τ2 - коефіцієнт, що враховує вид сплетення, τ2 = 0,75;
τ3 - коефіцієнт, що враховує вид покриття несучих конструкцій, τ3 = 1;
τ4 - коефіцієнт, що враховує втрати світла в сонцезахисні пристроях,
τ4 = 0,8.
Визначимо необхідну площу заскління для даного приміщення:
м2.
Визначимо фактичну площу вікон по формулі (7.4):
м2 (7.4)
де h – висота вікна, h=2м;
g - ширина вікна, g = 1,5 м;
п - кількість вікон, п = 2.
За допомогою проведених розрахунків установлено, що фактична площа вікон у даному приміщенні відповідає його потребам, тому що > .
7.2.6 Шум і вібрації
Відповідно до ГОСТ 12.1.003-83* [5] у приміщеннях на робочому міс-ці оператора при рішенні завдань потребуючої підвищеної концентрації уваги рівні звукового шуму не повинні перевищувати 60 дБА. Джерелами незна-чного шуму є працюючі кондиціонери, оргтехніка. При впливі шуму на орга-нізм людини виявляються такі явища як неврози, підвищення кров'яного тис-ку, погіршення біохімічних реакцій в організмі.
Щоб уникнути таких негативних наслідків необхідно застосовувати облицювання стін і стелі звуковбирними матеріалами.
7.2.7 Випромінювання від екрана ЕОМ
При роботі з ЕОМ на оператора впливає гама, рентгенівське, мікрох-вильове, видиме, ультрафіолетове і інфрачервоне випромінювання електрон-но-променевих трубок моніторів. Рівні цих випромінювань досить низькі й не перевищують чинних норм, згідно ДНАОП 0.00-1.31-99 [6].
Захист від електромагнітного та іонізуючого випромінювання:
- захист відстанню (сидіти від монітора на відстані не менше витягну-тої руки;
- захист часом (обмежити тривалість роботи перед екраном до 4 го-дин);
- не розміщати ВДТ концентроване в робочій зоні;
- заборонено працювати на застарілому обладнанні;
- необхідно дотримувати правила організації робочого місця.
Згідно ДНАОП 0.00-1.31-99 [6] поверхневий електростатичний поте-нціал відеотермінала не повинен перевищувати 500 В. Напруга електростати-чного поля на робочих місцях, у тому числі і із ВДТ, не повинне перевищува-ти 20 кВ/м відповідно до ГОСТ 12.1.045-84 [7].
Захист від статичної електрики відбувається за допомогою:
- антистатичних покриттів поля;
- функціонального заземлення монітора для стоку статичної електрики;
- зволоження повітря;
- одягу з натуральних тканин;
- іонізаторів повітря.
7.2.8 Електробезпечність
Джерелом живлення ЕОМ є трифазна чотирьох провідна мережа пе-ремінного струму напругою 220 В с глухо заземленою нейтралью й частотою 60 Гц.
По ступеню небезпеки поразки людини електричним струмом примі-щення без підвищеної небезпеки, тому що в приміщенні відсутні наступні ознаки, які обумовлюють підвищену небезпеку: вологість, струмопровідний пил, підвищений температура, можливість одночасного дотику людини до металевих частин, які мають з'єднання із землею, корпусом електроустатку-вання, які можуть опинитися під напругою при пошкодженні ізоляції [8].
Конструктивні заходи безпеки спрямовані на запобігання дотику лю-дини до струмопровідних частин. Для усунення можливості дотику людини до струмопровідних частин використовуються захисні оболонки й ізоляція. Ступінь захисту ізоляції ЕОМ повинна відповідати класу пожежобезпеки П - IIa і бути не нижче IР - 44.
7.2.9 Пожежна безпека
По категоріях вибухо- і пожежонебезпеці приміщення розрахункового відділу належить до категорії В - пожеженебеспечне через тверді горючі ма-теріали, такі як робочі столи, ізоляція, папір й ін.
Необхідна вогнестійкість будівлі - II, згідно ДБН В.1.1 7-02 [9]. Відпо-відно ГОСТ 12.1.004-91* [10] пожежна безпека забезпечується:
системою запобігання пожеж!
системою пожежного захисту;
організаційними заходами щодо пожежної безпеки.
У системі запобігання пожеж передбачено:
запобігання утворення горючого середовища;
запобігання утворення в горючому середовищі джерел запалення.
З метою зниження небезпеки утворення горючого середовища заборо-няється зберігання поблизу ЕОМ дискет, паперу, книг. Електричні розетки необхідно монтувати на тугоплавких, незаймистих пластинах. Причинами займання стають несправність електроустаткування, порушення ізоляції, ко-ротке замикання в електричному ланцюзі, перегрів проводів, іскра.
При виборі засобів гасіння пожежі з метою забезпечення безпеки лю-дини від можливості поразки електричним струмом у приміщенні передбаче-не використання вуглекислого вогнегасника ОУ-2. Вогнегасники знаходяться на виднім й доступнім місці. Передбачено пожежну сигналізацію.
Організаційними заходами протипожежної профілактики є:
навчання виробничого персоналу протипожежним правилам.
видача необхідних інструкцій, плакатів, засобів наочної агітації, планів евакуації персоналу у випадку пожежі.
При виникненні пожежі передбачена можливість повідомлення в по-жежну охорону по телефону або за допомогою сигналізації.
7.2.10 Охорона навколишнього середовища
Закон України «Про охорону навколишнього середовища» [11] обу-мовлює правові, економічні, соціальні основи охорони навколишнього сере-довища. Завдання закону складається в регулюванні стосунків в галузі охо-рони природи, використанні й відновленні природних ресурсів, забезпеченні й ліквідації наслідків негативного впливу на навколишнє середовище госпо-дарчої й іншої діяльності людини, збереження природних ресурсів, генетич-ного фонду нації, ландшафтів й інших природних об'єктів.
При масовому використанні комп'ютерів і моніторів не можливо не враховувати їхній вплив на навколишнє середовище на всіх стадіях при виго-товленні, експлуатації й після закінчення їхнього терміну служби. Сьогодні діють екологічні стандарти, що обумовлюють вимоги до технології виготов-лення й використовуваних матеріалів у конкретних пристроях. Вони не по-винні містити фреонів, хлоридів, бромідів (В 8 7750) ТСО'95.
У стандартах ТСО'99 закладене обмеження по кадмію у світлочутли-вому шарі екрана монітора й ртуті в батарейках. Апарати, тара й документація повинні проходити не токсичну переробку після використання.
Міжнародні стандарти, починаючи із ТСО'92 містять вимоги зниже-ного енергоспоживання й обмеження припустимих рівнів потужності, спо-живаних у неактивному режимі [12].
Робота на ПК типу IBМ РС/АТ не заподіює шкідливого впливу на на-вколишнє середовище. Після закінчення терміну служби він повністю підля-гає вторинній переробці.
Крім того, у розрахунковому відділі збираються й накопичуються такі відходи як зношені й відпрацьовані деталі, відходи паперів, люмінесцентні лампи. Всі ці відходи здаються в господарський блок, що займається їхньою утилізацією.

8 ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА
Цивільна оборона – це державна система органів керування, сил та за-собів для організації і забезпечення захисту населення від наслідків над-звичайних ситуацій (НС) техногенного, екологічного, природного та війсь-кового характеру. [1]
У даному розділі дипломного проекту розглянута тема: «Планування цивільного захисту об'єкта»
Планування цивільного захисту об'єкта — це розроблення су¬купності документів, у яких визначені сили і засоби, порядок і по¬слідовність дій з метою забезпечення захисту населення, виробниц¬тва, а також виконання завдань вищих органів, пов'язаних із подан¬ням допомоги населенню інших об'єктів і міст [2].
Ці документи, розроблені з урахуванням реальних можливостей і умов об'єкта, є настановою для організованих дій як з метою підго¬товки об'єкта до захисту в надзвичайних умовах, так із метою ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій (стихійних лих, вироб¬ничих аварій і вогнищ воєн-них конфліктів).
На об'єкті мають бути розроблені два плани: на воєнний та мир¬ний час.
План цивільного захисту на воєнний час — це документи, які визна-чають організацію і порядок переведення об'єкта з мирного на воєнний час і ведення цивільного захисту в початковий період війни.
План цивільного захисту на мирний час — це документи, які визна-чають організацію і порядок виконання заходів цивільного за¬хисту з метою запобігання або зменшення можливих втрат від важ¬ких виробничих аварій, катастроф, і стихійних лих, а також ведення рятувальних та інших невід-кладних робіт при їх виникненні.
Як вихідні документи, що будуть використані при розробці доку¬ментів плану цивільного захисту об'єкта, необхідні: директивні до¬кументи Президента, Верховної Ради, Уряду України та МНС; витяг із рішення ке-рівника цивільного захисту району про організацію і ведення цивільного захисту на території району, дані про кількість формувань, їх особовий склад, які потрібно створити на даному об'єкті; витяг із плану прийому і розміщення евакуйованого населення; витяг із наряду райвійськкомату на постачання техніки у збройні сили у зв'язку з мобілізацією; окремі розпо-рядження керівника цивіль¬ного захисту району (наряд для виконання спе-ціальних завдань та ін.); документи, які характеризують господарство і на-селений пункт.
Реальність розроблених планів ЦЗ буде залежати від повноти ви¬хідних даних, наявності сил і засобів, правильного обліку всіх мож¬ливостей об'єкта. Плани ЦЗ об'єкта розробляють його керівники, спеціалісти і орган управління ЦЗ. Розробляючи заходи служб (формувань) ЦЗ об'єкта, ряд питань необхідно узгоджувати з відповідни¬ми районними службами ЦЗ, районним відділом з питань НС та цивільного захисту населення.
Розробка плану відбувається у три етапи в певній послідовності [2]. Перший етап — підготовчий, протягом якого визначається склад виконав-ців і затвердження їх, підготовка виконавців до роботи, дове¬дення до них директив, рекомендацій та інших документів, узагаль¬нення й аналіз вихід-них даних, необхідних для розробки плану ЦЗ, визначення обсягу робіт і розподіл обов'язків між виконавцями та закріплення відповідальних за ро-зділами плану.
Для планування, підготовки і проведення заходів евакуації має бути підготовлена інформація по об’єкту ЦЗ.
Планування евакуації має передбачати виникнення найбільш не-сприятливих ситуацій під час підготовки і проведення евакуації: відсутність відповідних керівників, транспорту, електрозабезпечення, погані погодні умови, аварія на дорозі, паніка серед людей та ін.
Другий етап — практична розробка, оформлення документів. За¬ходи, які плануються в документах плану, мають бути спрямовані на виконання завдань ЦЗ в надзвичайних ситуаціях.
У документах плану визначають заходи, які потрібно виконати в мир-ний час, при загрозі виникнення надзвичайних ситуацій, неспо¬діваному нападі противника, стихійних лихах, виробничих аваріях, катастрофах і при ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, про¬веденні рятувальних та інших невідкладних робіт, а також характер і порядок дій формувань, зміст і обсяг робіт, строки виконання за¬ходів з урахуванням конкретних умов і можливостей даного об'єкта,
Третій етап — узгодження розроблених планів із відділом ЦЗ району, з районним агропромисловим управлінням, адміністрацією населеного пу-нкту, службами ЦЗ району, після цього затвердження документів плану ЦЗ. Документи плану ЦЗ підписує керівник — ЦЗ об'єкта, деякі (план евакуації, прийому і розміщення евакуйова¬ного) підписує і начальник ЦЗ голова адміністрації населеного пун¬кту. Зміст плану ЦЗ об'єкту узгоджується з вимогами плану ЦЗ району, що підтверджує начальник відділу з питань цивільного за¬хисту населення району, після чого план ЦЗ затверджує кері-вник ЦЗ об'єкта.
Структура і зміст плану для забезпечення життєдіяльності в над-звичайних ситуаціях такі [2].
А. План цивільного захисту на особливий період
План на воєнний час складається з текстової частини і додатків. Текс-това частина складається з трьох розділів.
Розділ 1. Оцінка обстановки, що може скластися на об'єкті в ре¬зультаті дій противника.
Розділ 2. Виконання заходів на об'єкті при планомірному пере¬веденні на особливий період.
Виконання заходів при загрозі нападу противника:
1. Захист працюючих і членів їх сімей:
а) організація і порядок укриття їх у захисних спорудах;
б) організація прийому і розміщення евакуйованого населення;
порядок оповіщення про початок евакуації населення; порядок, способи і строки доставки людей від пунктів вивантаження, приймальних евакопун-ктів до місць розселення; організація розміщення евакуйованих для про-живання; організація працевлаштування, матеріального, медичного та ін-шого забезпечення.
в) протирадіаційний і протихімічний захист;
г) медичний захист.
2. Заходи забезпечення стійкої роботи у воєнний час.
А. Захист сільськогосподарських тварин і продукції тваринництва:
а) протирадіаційний і протихімічний захист;
б) організація і проведення евакуації тварин;
Б. Захист сільськогосподарських рослин і продукції рослинниц¬тва.
В. Захист і знезаражування продуктів харчування, урожаю, кормів, води і джерел води.
3. Заходи і ведення рятувальних та інших невідкладних робіт.
4. Організація забезпечення заходів ЦЗ.
Основні види забезпечення заходів: розвідка; транспортне, мате¬ріальне і технічне забезпечення; гідрометеорологічна інформація; пожежне забезпечення та забезпечення громадського порядку.
5. Організація управління.
Управління об'єкта включає: організацію повідомлення керівного складу формувань, населення в місцях проживання; час розгортання ПУ, склад обслуги, організація чергувань; організація зв'язку, у тому числі й рухомими засобами з виробничими дільницями, формування¬ми, взаємоді-ючими організаціями; порядок подання донесень.
Розділ 3. Виконання заходів ЦЗ на об'єкті в умовах несподівано¬го на-паду противника.
1. Дії за сигналом "Повітряна тривога" (ПТ).
2. Дії після нападу противника.
Б. Плав цивільного захисту на мирний час
План складається з текстової частини і додатків. Текстова части¬на плану складається з двох розділів.
Розділ 1. Висновки з оцінки можливої обстановки на об'єкті при вини-кненні великих виробничих аварій, катастроф і стихійних лих
Зміст: перелік можливих великих аварій, катастроф і стихійних лих на даному об'єкті; висновки з оцінки обстановки, яка може скла¬стися на об'єкті при виникненні великих виробничих аварій, ката¬строф і стихійних лих.
Розділ 2. Здійснення заходів при загрозі і виникненні великих вироб-ничих аварій, катастроф і стихійних лих на об'єкті.
1. Заходи при загрозі виникнення великих виробничих аварій, катаст-роф і стихійних лих.
2. Заходи при виникненні великих виробничих аварій, катастроф і сти-хійних лих.
3. Організація управління.
На випадок аварії на АЕС важливими заходами є організація управ-ління силами і засобами.
Із досвіду аварії на ЧАЕС заходи ЦЗ необхідно планувати у три етапи [2]:
1-й — від початку аварії до трьох діб. У цей час необхідно термі¬ново оцінити обстановку і масштаби проведення першочергових за¬ходів, спря-мованих на захист населення і запобігання наслідкам аварії; інформація про аварію; виклик аварійних бригад і форму¬вань ЦЗ; проведення заходів ліквідації наслідків аварії;
2-й — понад 1 добу після аварії; уточнити радіаційну обстановку; вжи-ти додаткові заходи для захисту населення; дозиметричний контроль;
3-й — перехідний від аварійного до нормального стану (коли вжиті всі заходи захисту): уточнюються дози опромінення, ступінь забруд¬неності РР урожаю, продуктів, води, сировини та ін.
Таким чином, на об’єкті повинно бути розроблено ряд документів, з метою забезпечення захисту населення, виробниц¬тва, а також виконання завдань вищих органів, пов'язаних із подан¬ням допомоги населенню інших об'єктів і міст у випадку виникнення надзвичайної ситуації.

 


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Закон України «Про цивільну оборону України» ВРУ №297-XII. К.,1993
2. Стеблюк М. І. Цивільна оборона : Підручник – К.: Знання, 2006. -487с.


8 ЦИВІЛЬНА ОБОРОНА
Цивільна оборона – це державна система органів керування, сил та за-собів для організації і забезпечення захисту населення від наслідків над-звичайних ситуацій (НС) техногенного, екологічного, природного та війсь-кового характеру. [1]
У даному розділі дипломного проекту розглянута тема: «Планування цивільного захисту об'єкта»
Планування цивільного захисту об'єкта — це розроблення су¬купності документів, у яких визначені сили і засоби, порядок і по¬слідовність дій з метою забезпечення захисту населення, виробниц¬тва, а також виконання завдань вищих органів, пов'язаних із подан¬ням допомоги населенню інших об'єктів і міст [2].
Ці документи, розроблені з урахуванням реальних можливостей і умов об'єкта, є настановою для організованих дій як з метою підго¬товки об'єкта до захисту в надзвичайних умовах, так із метою ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій (стихійних лих, вироб¬ничих аварій і вогнищ воєн-них конфліктів).
На об'єкті мають бути розроблені два плани: на воєнний та мир¬ний час.
План цивільного захисту на воєнний час — це документи, які визна-чають організацію і порядок переведення об'єкта з мирного на воєнний час і ведення цивільного захисту в початковий період війни.
План цивільного захисту на мирний час — це документи, які визна-чають організацію і порядок виконання заходів цивільного за¬хисту з метою запобігання або зменшення можливих втрат від важ¬ких виробничих аварій, катастроф, і стихійних лих, а також ведення рятувальних та інших невід-кладних робіт при їх виникненні.
Як вихідні документи, що будуть використані при розробці доку¬ментів плану цивільного захисту об'єкта, необхідні: директивні до¬кументи Президента, Верховної Ради, Уряду України та МНС; витяг із рішення ке-рівника цивільного захисту району про організацію і ведення цивільного захисту на території району, дані про кількість формувань, їх особовий склад, які потрібно створити на даному об'єкті; витяг із плану прийому і розміщення евакуйованого населення; витяг із наряду райвійськкомату на постачання техніки у збройні сили у зв'язку з мобілізацією; окремі розпо-рядження керівника цивіль¬ного захисту району (наряд для виконання спе-ціальних завдань та ін.); документи, які характеризують господарство і на-селений пункт.
Реальність розроблених планів ЦЗ буде залежати від повноти ви¬хідних даних, наявності сил і засобів, правильного обліку всіх мож¬ливостей об'єкта. Плани ЦЗ об'єкта розробляють його керівники, спеціалісти і орган управління ЦЗ. Розробляючи заходи служб (формувань) ЦЗ об'єкта, ряд питань необхідно узгоджувати з відповідни¬ми районними службами ЦЗ, районним відділом з питань НС та цивільного захисту населення.
Розробка плану відбувається у три етапи в певній послідовності [2]. Перший етап — підготовчий, протягом якого визначається склад виконав-ців і затвердження їх, підготовка виконавців до роботи, дове¬дення до них директив, рекомендацій та інших документів, узагаль¬нення й аналіз вихід-них даних, необхідних для розробки плану ЦЗ, визначення обсягу робіт і розподіл обов'язків між виконавцями та закріплення відповідальних за ро-зділами плану.
Для планування, підготовки і проведення заходів евакуації має бути підготовлена інформація по об’єкту ЦЗ.
Планування евакуації має передбачати виникнення найбільш не-сприятливих ситуацій під час підготовки і проведення евакуації: відсутність відповідних керівників, транспорту, електрозабезпечення, погані погодні умови, аварія на дорозі, паніка серед людей та ін.
Другий етап — практична розробка, оформлення документів. За¬ходи, які плануються в документах плану, мають бути спрямовані на виконання завдань ЦЗ в надзвичайних ситуаціях.
У документах плану визначають заходи, які потрібно виконати в мир-ний час, при загрозі виникнення надзвичайних ситуацій, неспо¬діваному нападі противника, стихійних лихах, виробничих аваріях, катастрофах і при ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій, про¬веденні рятувальних та інших невідкладних робіт, а також характер і порядок дій формувань, зміст і обсяг робіт, строки виконання за¬ходів з урахуванням конкретних умов і можливостей даного об'єкта,
Третій етап — узгодження розроблених планів із відділом ЦЗ району, з районним агропромисловим управлінням, адміністрацією населеного пу-нкту, службами ЦЗ району, після цього затвердження документів плану ЦЗ. Документи плану ЦЗ підписує керівник — ЦЗ об'єкта, деякі (план евакуації, прийому і розміщення евакуйова¬ного) підписує і начальник ЦЗ голова адміністрації населеного пун¬кту. Зміст плану ЦЗ об'єкту узгоджується з вимогами плану ЦЗ району, що підтверджує начальник відділу з питань цивільного за¬хисту населення району, після чого план ЦЗ затверджує кері-вник ЦЗ об'єкта.
Структура і зміст плану для забезпечення життєдіяльності в над-звичайних ситуаціях такі [2].
А. План цивільного захисту на особливий період
План на воєнний час складається з текстової частини і додатків. Текс-това частина складається з трьох розділів.
Розділ 1. Оцінка обстановки, що може скластися на об'єкті в ре¬зультаті дій противника.
Розділ 2. Виконання заходів на об'єкті при планомірному пере¬веденні на особливий період.
Виконання заходів при загрозі нападу противника:
1. Захист працюючих і членів їх сімей:
а) організація і порядок укриття їх у захисних спорудах;
б) організація прийому і розміщення евакуйованого населення;
порядок оповіщення про початок евакуації населення; порядок, способи і строки доставки людей від пунктів вивантаження, приймальних евакопун-ктів до місць розселення; організація розміщення евакуйованих для про-живання; організація працевлаштування, матеріального, медичного та ін-шого забезпечення.
в) протирадіаційний і протихімічний захист;
г) медичний захист.
2. Заходи забезпечення стійкої роботи у воєнний час.
А. Захист сільськогосподарських тварин і продукції тваринництва:
а) протирадіаційний і протихімічний захист;
б) організація і проведення евакуації тварин;
Б. Захист сільськогосподарських рослин і продукції рослинниц¬тва.
В. Захист і знезаражування продуктів харчування, урожаю, кормів, води і джерел води.
3. Заходи і ведення рятувальних та інших невідкладних робіт.
4. Організація забезпечення заходів ЦЗ.
Основні види забезпечення заходів: розвідка; транспортне, мате¬ріальне і технічне забезпечення; гідрометеорологічна інформація; пожежне забезпечення та забезпечення громадського порядку.
5. Організація управління.
Управління об'єкта включає: організацію повідомлення керівного складу формувань, населення в місцях проживання; час розгортання ПУ, склад обслуги, організація чергувань; організація зв'язку, у тому числі й рухомими засобами з виробничими дільницями, формування¬ми, взаємоді-ючими організаціями; порядок подання донесень.
Розділ 3. Виконання заходів ЦЗ на об'єкті в умовах несподівано¬го на-паду противника.
1. Дії за сигналом "Повітряна тривога" (ПТ).
2. Дії після нападу противника.
Б. Плав цивільного захисту на мирний час
План складається з текстової частини і додатків. Текстова части¬на плану складається з двох розділів.
Розділ 1. Висновки з оцінки можливої обстановки на об'єкті при вини-кненні великих виробничих аварій, катастроф і стихійних лих
Зміст: перелік можливих великих аварій, катастроф і стихійних лих на даному об'єкті; висновки з оцінки обстановки, яка може скла¬стися на об'єкті при виникненні великих виробничих аварій, ката¬строф і стихійних лих.
Розділ 2. Здійснення заходів при загрозі і виникненні великих вироб-ничих аварій, катастроф і стихійних лих на об'єкті.
1. Заходи при загрозі виникнення великих виробничих аварій, катаст-роф і стихійних лих.
2. Заходи при виникненні великих виробничих аварій, катастроф і сти-хійних лих.
3. Організація управління.
На випадок аварії на АЕС важливими заходами є організація управ-ління силами і засобами.
Із досвіду аварії на ЧАЕС заходи ЦЗ необхідно планувати у три етапи [2]:
1-й — від початку аварії до трьох діб. У цей час необхідно термі¬ново оцінити обстановку і масштаби проведення першочергових за¬ходів, спря-мованих на захист населення і запобігання наслідкам аварії; інформація про аварію; виклик аварійних бригад і форму¬вань ЦЗ; проведення заходів ліквідації наслідків аварії;
2-й — понад 1 добу після аварії; уточнити радіаційну обстановку; вжи-ти додаткові заходи для захисту населення; дозиметричний контроль;
3-й — перехідний від аварійного до нормального стану (коли вжиті всі заходи захисту): уточнюються дози опромінення, ступінь забруд¬неності РР урожаю, продуктів, води, сировини та ін.
Таким чином, на об’єкті повинно бути розроблено ряд документів, з метою забезпечення захисту населення, виробниц¬тва, а також виконання завдань вищих органів, пов'язаних із подан¬ням допомоги населенню інших об'єктів і міст у випадку виникнення надзвичайної ситуації.

 


СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1. Закон України «Про цивільну оборону України» ВРУ №297-XII. К.,1993
2. Стеблюк М. І. Цивільна оборона : Підручник – К.: Знання, 2006. -487с.

СПИСОК ДЖЕРЕЛ ІНФОРМАЦІЇ
1. Балабанов А.Н. Краткий справочник технолога-машинострителя.-М.: Издательство стандартов, 1992. – 464 с.
2. Гибкие производственные системы сборки /П.И. Алексеев, А.Г. Герасимов, Э.П. Давыденко и др.; Под общ. Ред. А.И. Федотова. – Л.: Ма-шиностроение. Ленингр. отд-ние, 1989. – 349 с.
3. ГОСТ 12.0.003-74. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
4. ГОСТ 12.1.003-89. ССБТ. Шум. Общие требования безопасно-сти. – Введен 01.07.1989.
5. ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие тре-бования. – Введен 01.07.1991.
6. ГОСТ 12.1.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические тре-бования к воздуху рабочей зоны. – Введен 01.01.1989.
7. ГОСТ 12.1.012-90. ССБТ. Вибрационная безопасность. Общие требования. – Введен 01.07.1991.
8. ГОСТ 12.1.030-81. ССБТ. Электробезопасность. Защитное за-земление. Зануление. – Введен 01.07.1982.
9. ГОСТ 12.2.009-80. ССБТ. Станки металлообрабатывающие. Общие требования безопасности. – Введен 01.01.1981.
10. ГОСТ 12.2.033-78. ССБТ. Органы управления. Общие требова-ния безопасности.
11. ГОСТ 12.2.049-80. ССБТ. Оборудование производственное. Общие эргономические требования.
12. Замятин В.К. Технология и оснащение сборочного производства машиноприборостроения: Справочник – М.: Машиностроение, 1995. – 608 с.
13. Захаров М.В., Тимофєєв Ю.В. Розробка технологічних процесів складання: Навч. Посібник. – К.: НМК ВО, 1992. – 152 с.
14. Лоскутов В.В. Шлифовальные станки. – М.: Машиностроение, 1988. – 176 с.
15. Маталин А.А. Технология машиностроения: Учебник для ма-шиностроительных вузов по специальности «Технология машиностроения, металлорежущие станки и инструменты». – Л.: Машиностроение, 1985. -496 с.
16. Новиков М.П. Основы сборки машин и механизмов. – Л.: Маш-гиз, 1955. – 507 с.
17. Общемашиностроительные нормативы времени на слесарные работы по ремонту оборудования. – М.: Экономика, 1989. – 235 с.
18. Руденко П.А. Проектирование технологических процессов в машиностроении. – К.: Вища школа. Головное издательство, 1985. – 255 с.
19. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2-х т. Т1 /Ред. Сонет: В.С. Корсаков и др.. – М: Машиностроение, 1983. – 480 с.
20. Сборка и монтаж изделий машиностроения: Справочник. В 2-х т. Т2 /Ред. Сонет: В.С. Корсаков и др.. – М: Машиностроение, 1983. – 360 с.
21. Сизий Ю.А., Сталінський Д.В. Основи наукових досліджень в технології машинобудування. Навч. Посібник. – Х.: УкрДНТЦ «Енергос-таль», «Видавництво САГА», 2007. – 212 с.
22. СНиП 2.04.05-92. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1993.
23. СНиП II-4-79. Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. – М.: Стройиздат, 1979.
24. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т1/ Под ред. A. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Ма-шиностроение, 1985. – 500 с.
25. Справочник технолога-машиностроителя. В 2-х т. Т2/ Под ред. A. Г. Косиловой и Р. К. Мещерякова. - 4-е изд., перераб. и доп.- М.: Ма-шиностроение, 1985. – 496 с.
26. Технологичность конструкции изделия: Справочник/Ю.Д. Ами-ров, Т.К. Альферова, П.Н. Волков и др.; Под общ. Ред.. Ю.Д. Амирова. – 2-е изд. – М.: Машиностроение, 1990. – 768 с.
27. Толчёнов Т.В. Техническое нормирование станочных и слесар-но-сборочных работ. – М.: Машгиз, 1956. – 398 с.

 




Комментарий:

Дипломная работа отличная!


Рекомендовать другу
50/50         Партнёрка
Отзывы