Компьютерное планирование процессов

1. Компьютерное планирование процессов ( CAPP ) — это использование компьютерных технологий для помощи в планировании процесса детали или продукта в производстве.
2. CAPP является связующим звеном между CAD и CAM , поскольку он обеспечивает планирование процесса, который будет использоваться при производстве проектируемой детали.

Компьютерное планирование процессов

1. CAPP является связующим звеном между модулями CAD и CAM.
2. Планирование процессов связано с определением последовательности отдельных производственных операций, необходимых для производства данной детали или продукта.
3. Результирующая последовательность операций документируется в форме, обычно называемой « Маршрутным листом» (также называемым технологическим листом/методическим листом), содержащей список производственных операций и связанных с ними станков для рабочей детали или сборки.
4. К технологическому планированию в производстве относится также планирование использования заготовок, запасных частей, упаковочного материала, инструкций пользователя (руководств) и т. д.
5. Поскольку термин «компьютерное планирование производства » используется в разных контекстах на разных этапах производственного процесса; в некоторой степени CAPP пересекается с термином «PIC» (контроль производства и запасов).

Поскольку процесс проектирования поддерживается многими компьютерными инструментами, компьютерное планирование процессов (CAPP) эволюционировало, чтобы упростить и улучшить планирование процессов и добиться более эффективного использования производственных ресурсов.

Планирование процессов бывает двух видов:

1. Компьютерное планирование процессов генеративного типа.
2. Вариантное планирование процесса.

Маршруты, в которых указаны операции, последовательности операций, рабочие центры, стандарты, инструменты и приспособления. Эта маршрутизация становится основным входом в систему планирования производственных ресурсов для определения операций для целей управления производственной деятельностью и определения необходимых ресурсов для целей планирования требований к мощности.

Компьютерное планирование процессов изначально развивалось как средство электронного хранения плана процесса после его создания, его извлечения, изменения для новой детали и печати плана.

Другими возможностями были системы стоимости на основе таблиц и стандартные системы оценки, позволяющие торговым представителям создавать предложения для клиентов и оценивать сроки доставки.

Будущее развитие

Генеративный или динамический CAPP — это основной фокус разработки, который представляет собой возможность автоматически генерировать планы производства для новых продуктов или динамически обновлять планы производства в зависимости от наличия ресурсов. Генеративный CAPP, вероятно, будет использовать итеративные методы, в которых простые производственные планы применяются к автоматической разработке CAD/CAM для уточнения первоначального производственного плана.

Генеративная система CAPP была разработана на Пекинском станкостроительном заводе № 1 (BYJC) в Пекине, Китай, в рамках проекта ПРООН (DG/CRP/87/027) с 1989 по 1995 год. О проекте сообщалось в журнале Machine Design Magazine. Новые тенденции» 9 мая 1994 г., стр.22-23. Система была продемонстрирована комитету CASA/SME за лидерство в разработке приложений (LEAD) в июле 1995 года. За это достижение комитет наградил BYJC премией LEAD в 1995 году. Для реализации генеративного CAPP в системы CAD, PDM, ERP и CAM были внесены изменения. Кроме того, была создана система управления производством (MES) для планирования инструментов, персонала, снабжения и логистики, а также для поддержания производственных мощностей цехов.

Генеративные системы CAPP построены на производственных возможностях и мощностях завода. В дискретном производстве проверки «от изделия к детали» выполняются часто, но при рассмотрении крайне нестабильных инженерных проектов и нескольких производственных операций с несколькими вариантами инструментов таблицы решений становятся длиннее, а векторные матрицы — более сложными. BYJC производит станки с ЧПУ и гибкие производственные системы (FMS) по спецификациям клиентов. Несколько дубликатов. Генеративная система CAPP основана на уникальных возможностях и мощностях, необходимых для производства конкретной продукции в BYJC. В отличие от системы планирования вариантов процессов, которая изменяет существующие планы, каждый план процесса может определяться автоматически, независимо от прошлых маршрутов. По мере повышения эффективности производства эти улучшения автоматически включаются в текущий производственный комплекс. Эта генеративная система является ключевым компонентом системы CAPP для среды гибкого производства.

Для создания системы генеративного CAPP были созданы компоненты, отвечающие необходимым возможностям:

1. Определены производственные возможности BYJC. Установлено, что для производства номенклатуры продукции цех может выполнить 46 основных операций и 84 зависимых операции. Эти операции являются производственными примитивными операциями. Поскольку новые производственные возможности включаются в репертуар завода, их необходимо учитывать в спектре операций.
2. Эти заводские операции затем используются для определения функций для расширений функционального проектирования, которые включены в систему САПР.
3. Комбинация этих расширений функций и связанных с ними параметрических данных стала частью данных, которые передаются из системы CAD в модифицированную систему PDM в качестве содержимого набора данных для конкретного продукта, сборки или детали.
4. Система ERP была модифицирована для учета производственных возможностей каждого инструмента в цехе. Это расширение обычных подач и скоростей, которые система ERP способна поддерживать для каждого инструмента. Кроме того, кадровые записи также уточняются, чтобы отмечать особые характеристики, таланты и образование каждого сотрудника, если это станет актуальным в производственном процессе.
5. Была создана Система управления производством (MES). Основным компонентом MES является экспертная/искусственная интеллектуальная система, которая сопоставляет объекты инженерных характеристик из системы PDM с инструментами, персоналом, материалами, транспортными потребностями и т. д., необходимыми для их производства в системе ERP. После того как физические компоненты идентифицированы, элементы составляются по расписанию. График постоянно обновляется в зависимости от условий работы предприятия в реальном времени. В конечном итоге параметры этой системы были основаны на:

а. Расходы

б. Время

в. Физические размеры

д. Доступность

Параметры используются для создания многомерных дифференциальных уравнений. Решение уравнений в частных производных позволит получить оптимальное планирование процесса и производства на момент создания решения. Решения имели возможность меняться с течением времени в зависимости от способности удовлетворять критериям гибкого производства. Планирование выполнения может быть динамичным и учитывать меняющиеся условия.

Система позволяет быстро вводить в эксплуатацию новые продукты в зависимости от их технологичности. В более сложные системы CAD/CAM, PDM и ERP уже встроена базовая работа по генеративному компьютерному планированию процессов. Задача создания и внедрения системы MES по-прежнему требует выявления возможностей, существующих в данном учреждении, и их использования в полной мере. Созданная система весьма специфична, концепции можно экстраполировать на другие предприятия.

Традиционные методы CAPP, которые линейно оптимизируют планы, не смогли удовлетворить потребность в гибком планировании, поэтому новые динамические системы будут исследовать все возможные комбинации производственных процессов, а затем генерировать планы в соответствии с доступными ресурсами обработки. Например, К.С. Ли и др. утверждает, что «при одновременном рассмотрении задач с множественным выбором специально разработанный генетический алгоритм просматривает все пространство решений, чтобы определить оптимальный план».

См. также

• САПР ( система автоматизированного проектирования )
• CAM ( автоматизированное производство )
• CIM ( компьютерно-интегрированное производство )