Digital modelling of production engineering for metalworking machine shops

В данной статье представлен модульный подход, позволяющий снизить трудозатраты на технологическую подготовку мелкосерийного металлообрабатывающего производства. Его идея состоит в том, чтобы формализовать технологические процессы, позволяя генерировать их и их документацию из предварительно подготовленных параметризованных шаблонов, хранящихся в специальной базе данных. Обрабатываемые детали представлены в виде структур их основных геометрических компонентов. Для шаблона операций обработки для каждого компонента фиксируются символические параметры, характеризующие используемую заготовку, параметры режущих инструментов, режимы обработки и т. д. Результатом формализации является автоматически генерируемый технологический маршрут в виде диаграммы MSC, кодирующей его как последовательность макроопераций для станков. Эта символическая модель адаптируется к конкретной изготавливаемой детали путем замены символических переменных определяемыми технологом значениями. Диаграмма MSC дополняется результатами расчётов времени и стоимости исполнения технологических маршрутов, что позволяет выбрать из них наиболее эффективный. Корректность технологических маршрутов обеспечивается в процессе символьной верификации путем проверки допустимых диапазонов параметров диаграммы MSC, а также проверки правильности порядка и совместимости операций в последовательности. Результатом всего процесса, полученного из диаграммы MSC, является набор технологической документации на подготовку производства, который, в частности, включает в себя набор операционных карт, а также отлаженный график производства после его цифрового моделирования с учётом реальных ресурсов мастерской. По оценкам технологов, после применения описанной автоматизации время на подготовку документации для деталей средней сложности сокращается с нескольких недель до 1–2 дней.