365605628

Technologia i Automatyzacja Montażu 2/2013

Przy całej ograniczoności rozwiązań wynikających ze złożoności procesu projektant projektujący tradycyjnie, napotkać może dodatkowo na wiele innych ograniczeń. Mogą to być często ograniczenia czasu i kosztów przeznaczonych na wykonanie projektu. Dokładne prześledzenie i przeanalizowanie dużej liczby informacji istotnej dla procesu projektowania pochłania czas projektanta, który kosztuje.

Powyższe ograniczenia uzasadniają komputerowe wspomaganie prac projektowych. Komputerowy systemu wspomagania prac projektowych poprawia efektywność prac realizujących operacje wyboru maszyn i urządzeń z baz danych.

W przypadku podsystemu przepływu materiałów i narzędzi są to: roboty, zrobotyzowane wózki transportowe AVG, moduły transportowe, magazyny itp.

W procedurach wyboru maszyn i urządzeń można wykorzystywać duży wachlarz istniejących metod takich jak: analiza różnorodności rozwiązań konstrukcyjnych, model tworzenia uporządkowanych rodzin urządzeń, analiza różnorodności cech w obrębie rodziny urządzeń, ocena granicznych wartości cech charakterystycznych urządzeń, metody przyporządkowań, metody optymalizacji [11]. Przy wyborze należy uwzględnić również kryteria oceny wariantów struktury podsystemu, zgromadzoną informację o eksploatacji urządzeń i heurystyczną wiedzę ekspertów. System komputerowego wspomagania projektowania podsystemu przepływu materiałów i narzędzi powinien mieć charakter systemu ekspertowego.

4.2. Model i baza danych

Przy przetwarzaniu dużej liczbie danych zasadnicze znaczenie odgrywa dobrze skonstruowany model danych i implementowana na jego podstawie baza danych.

Model danych powinien być uniwersalny i elastyczny. Powinien umożliwić projektantom opisanie przy pomocy właściwie dobranych atrybutów dużej liczby zróżnicowanych zadań projektowych. Model odnoszący się do podsystemu przepływu materiałów i narzędzi powinien być modelem integrującym dane z obszarów: produkt, proces, system produkcyjny (maszyny i urządzenia).

System ekspertowy powinien zawierać również bazę wiedzy i mechanizmy wnioskowania.

Produkt - Proces

Poza atrybutami opisującymi właściwości użytkowe produktu (wymiary, ciężar, materiał, parametry jakościowe) i ewolucyjny rozwój produktu, zintegrowany model powinien zawierać atrybuty opisujące: zapotrzebowania na produkt, marketing oraz wpływu produktu i procesu technologicznego na środowisko. Model powinien uwzględniać również atrybuty opisujące etapy cyklu życia produktu (LCA - Life Cycle Analysiś). Ważne informacje o sposobie opisu produktu przy pomocy atrybutów można uzyskać korzystając z przemysłowych standardów: STEP (ISO 10303), PLCS (ISO 10303-239), PLC (Proces Specification Language), ISO/CD 18629 2002.

Należy również zwrócić uwagę na integracje procesu i produktu opisaną standardem STEP-NC (ISO 14649) -związek CAD/CAM i CNC.

Zbiór atrybutów wybranych do opisu procesów technologicznych powinien być na tyle duży i uniwersalny, żeby pozwalał zapisać procesy technologiczne realizowane przez dużą liczbę różnych podsystemów przepływu materiałów. Z atrybutów powinny być utworzone struktury udostępniające w przystępny sposób dane dla procesów przetwarzania. Przy tworzeniu modelu danych dla obiektów procesów technologicznych, wykorzystać można doświadczenia z wariantowego i generacyjnego projektowania procesów technologicznych oraz istniejące systemy wspomagające projektowanie procesów technologicznych [12,13].

Struktury danych opisujące procesy technologiczne będą stanowiły część zintegrowanego modelu danych komputerowego systemu wspomagania projektowania ZSP. Komputerowy system wspomagania prac projektowych powinien również przechowywać technologie dla których w przeszłości zaprojektowano systemy produkcyjne.

System produkcyjny

Wtym obszarze model danych poza oczywistymi atrybutami charakteryzującymi funkcjonalność i parametry techniczne maszyn i urządzeń, powinien uwzględniać zmiany struktury wyposażenia technicznego wynikające z rozwoju produktu i zmian procesu technologicznego. Przy modelowaniu konfiguracji systemu przyjmuje się często podejście zorientowane obiektowo a jako narzędzia modelowania używa się języka UML (Unified Mode-ling Language). Przy tym podejściu atrybuty obiektów są atrybutami klas [14].

Uwagi o integracji i formalizacji

Integracja wiąże w jednym modelu dane z obszarów produktu, technologii i systemu produkcyjnego (maszyny, urządzenia). Z charakteru danych charakterystycznych dla obszarów produkt - proces mogą wynikać wskazówki dotyczące wymaganej elastyczności wyposażenia technicznego systemu produkcyjnego a stąd wskazówki dotyczące wyboru rodzaju systemu odpowiadającego wymaganej elastyczności.

W procesie projektowania projektanci muszą godzić się na kompromis pomiędzy elastycznością i wydajnością, w związku z czym już na etapie projektowania powinni oceniać elastyczność projektowanego systemu i przewidywać ewentualne rekonfiguracje wynikające z rozwoju wyrobu i zmian zapotrzebowania. Należy więc przewidzieć i sformalizować elementy, które będą dodane i usunięte z systemu. Prowadzenie tych prac powinno być oparte na dobrze zintegrowanym modelu danych. Istnieją zalecenia budowy zintegrowanego modelu danych w oparciu o podejście zorientowane obiektowo. Przy podejściu zorientowanym obiektowo atrybuty mające znaczenie dla podsystemu przepływu materiałów stają się atrybutami klas. Niżej przedstawiono przykłady możliwych klas.