Выбор автоматизируемых функций

Формирование перечня автоматизируемых функций. Для решения рассмотренной задачи синтеза должно быть сформировано множество функций, подлежащих реализации в проектируемой ТС. Далее из этого множества выбираются функции, подлежащие автоматизации.

Примеры составления укрупненных функций:

для ТС на уровне АТК функции: накопительная, подающая, загрузочная, преобразующая, контрольная, разгрузочная;

для АСС (автоматизированной складской системы) функции: хранения, учета, прием заявок, поиска адреса ячейки, управления штабелером, разгрузки ячейки, транспортирование тары к выходной позиции, кодирование;

для АТС (автоматизированной транспортной системы) функции: прием заявок, хранение заявок, загрузка на позиции АСС, выбор маршрута движения, транспортирование, разгрузка;

для АСИО (автоматизированной системы инструментального обеспечения) функции: хранение, сборка, комплектование, кодирование, прием заявок, хранение заявок, загрузка-разгрузка позиций хранения, загрузка транспортных средств, разгрузка.

Далее, как показано в подразделе 3.2, задача синтеза решается в такой формулировке: каждому элементу специализированного перечня функций необходимо поставить в соответствие элемент структурно-функциональной схемы. Другими словами, необходимо каждой автоматизируемой функции поставить в соответствие реализующий ее элемент (устройство, механизм, ПР и т.д.).

Совокупность задач анализа и синтеза проектирования технологической системы иллюстрируется схемой, приведенной на рис. 3.4.

Рис. 3.4. Схема выбора варианта автоматизации технологической системы

Количество и вид автоматизируемых функций определяется на основе сформированного общего перечня функций, реализуемых в ТС, обеспечивающих выбранные цели и задачи автоматизации. За основу берутся результаты обследования производства. Схема определения целей создания ИПС в зависимости от сценариев проектирования приведена на рис. 3.5.

Исходным перечнем выбора автоматизируемых функций служат перечни типовых видов автоматизации элементов ТС:

1. Автоматизация основных технологических операций.

2. Автоматизация манипулирования объектами технологических операций.

3. Автоматизация подготовительных операций (накопление, загрузка, установка, закрепление, взаимное сопряжение, прихватка и т.д.).

4. Автоматизация управления.

5. Автоматизация контроля.

6. Автоматизация подачи материалов.

7. Автоматизация смены приспособлений, инструментов, накопителей, магазинов.

8. Автоматизация транспортирования.

9. Автоматизация удаления отходов с позиций операций.

Определение вида автоматизируемых функций – это определение принципа, способа реализации частной задачи автоматизации. Заключается в формировании состава (предварительного) действий, необходимых для автоматизированного выполнения функций. Далее для каждой функции определяется рациональный уровень автоматизации.

Задача решается с использованием формул оценки показателей качества (гибкости, производительности, надежности), функционально-стоимостного анализа и логико-вероятностного метода оценки рисков.

Затем решается задача синтеза автоматизированной технологической операции. Основная операция синтеза – разбиение (декомпозиция операции на законченные действия, которым в соответствие необходимо поставить средство(а) автоматизации).

Выбор уровня автоматизации функций ТС ( для АТК). Общий уровень автоматизации структурного элемента (основного или вспомогательного) оценивается коэффициентом автоматизации

,

где N – количество функций технологической системы (в АТК).

Выбор количества автоматизируемых функций можно выразить зависимостью

где Ф - совокупность факторов, определяющих выбор варианта, k_ПП - критерий или несколько критериев предпочтения.

Варианты методик поиска рационального уровня автоматизации:

а) сравнительная оценка типовых вариантов и выбор базовых (например, на основе базы типовых структур, представленной на рис. 3.6);

б) анализ по главному критерию предпочтения (показателю надежности, коэффициенту загрузки, минимальному времени переналадки t_пер , минимальному значению коэффициента дефектности изделий k_деф;

в) анализ по совокупности критериев (например, с использованием методики экспертного оценивания с заполнением карты, вариант которой приведен в табл. 3.1);

г) сравнение вариантов по стоимостному критерию.

Рис. 3.6. Структурные схемы технологических комплексов и линий

Таблица 3.1.

Карта выбора варианта автоматизации эвристическим методом (методика экспертного оценивания)

№ вар.	Коэффици-ент пред-почтения kпр	Показатели экспертного оценивания (а) и весовые коэффициенты	Суммарная оценка:
Новиз-на	Слож- ность реализа -ции	Произ-води-тельность	Скорость реагирова- ния на возмущения	Энергети-ческая потребность	Надеж- ность	Время пере-наладки	Реализуемая точность	Затраты на проектир. и изготовл.	Эксплуат. расходы
0,12	0,14	0,05	0,1	0,08	0,1	0,1	0,12	0,045	0,045
	0,30
	0,35
	0,15
	0,20