Проблемы автоматизации расчета технико-экономических показателей в машиностроении

    Одним из важных технико-экономических показателей в машиностроении является показатель трудоемкость изготовления. На текущий момент разработан и существует целый ряд автоматизированных систем, тем или иным образом связанных с задачей определения затрат времени в машиностроительном производстве.
    В ЛИЭИ им. П. Тольятти разработана система автоматизированного нормирования станочных работ. Система предназначена для нормирования токарных, карусельных, сверлильных, строгальных, фрезерных и расточных работ при обработке крупногабаритных деталей в условиях мелкосерийного и единичного производства. В системе использован расчет параметров режимов резания и времени. Учтены особенности обработки крупногабаритных деталей, свойственных мелкосерийному и единичному производству. Система характеризуется высоким уровнем использования типовых технологических решений, которые представлены типовыми маршрутами обработки поверхностей, разработанными на основе анализа действующих на производстве технологических процессов и рекомендаций справочной и нормативной литературы.
    Челябинским политехническим институтом и Центральным бюро нормативов по труду разработана общемашиностроительная система автоматизированного нормирования и проектирования операций (пакет прикладных программ «Норма 1») для условий крупносерийного и среднесерийного производства.
    Система используется на этапе технологической подготовки производства при проектировании новых технологических процессов, а в действующем производстве - при усовершенствовании технологических процессов путем анализа и сравнения уровня режимов резания и норм времени разных вариантов.
    Структуру ОМ САН (общемашиностроительной системы автоматизированного нормирования), реализованную в виде пакета прикладных программ «Норма 1», составляют обеспечивающие, проектирующие и управляющие подсистемы, осуществляющие весь в комплексе ввод данных и их хранение, проектирование технологических операций и оснащения, вывод документов и обслуживание базы данных.
    В институте технической кибернетики АН Белоруссии разработана система автоматизированного нормирования, которая состоит из совокупности отдельных программных комплексов, каждый из которых предназначен для нормирования определенных видов работ.
    В Германии кафедрой станков Штутгартского Университета разработана программная система FRPL. Она предназначена для диалогового формирования технологических карт и предварительного определения норм времени. Система может быть использована в условиях единичного и мелкосерийного производства. Главной целью создания системы было высвобождение специалистов от ручных операций в процессе проектирования и повышения их творческой активности при решении задач.
    Система FOBOS по замыслу создателей должна составить ядро системы управления цехом механообработки, интегрируя автоматизированную технологическую подготовку производства, оперативное календарное планирование, диспетчерский контроль за состоянием обрабатываемых детале-сборочных единиц в условиях мелкосерийных и единичных производств. В состав FOBOS входят два функциональных модуля-подсистемы: технологической подготовки производства, оперативного планирования и диспетчерского контроля.
    С точки зрения нормирования наиболее интересен первый модуль, который позволяет автоматизировать создание документации на комплекты деталей, автоматизирует проектирование технологических процессов и ведение их архивов, позволяет вести пооперационное нормирование с возможностью расчета суммарных затрат и трудоемкости отдельных видов операций.
     настоящее время система FOBOS внедрена на нескольких десятках крупных российских и зарубежных машиностроительных предприятиях.
    Комплекс TECHCARD, разработанный в НПП "ИНТЕРМЕХ", в отличие от FOBOS, представляет собой несколько систем автоматизации проектирования, используемых при технологической подготовке производства.
    Основной задачей TECHCARD является автоматизированная подготовка технической документации при планировании производства, разработке технологических процессов. Кроме того, благодаря базам данных типовых операций и элементов, программное обеспечение TECHCARD позволяет вести пооперационное техническое нормирование проектируемых технологических процессов.
Система автоматизированного технологического проектирования "ТЕМП", созданная в МГТУ "СТАНКИН", представляет собой набор инструментальных средств для проектирования технологической документации с различной степенью автоматизации.
    ТЕМП обеспечивает комплексный контроль технологической документации, ведение архива и редактирование программ ЧПУ, расчет режимов резания и нормирование времени по различным специализациям и различным методикам, нормирование расхода материалов, интеграция документов различных специализаций. На базе сквозных документов реализовано решение таких задач как расчет применяемости деталей в изделии, интеграция с базами данных по составу изделий, материалов, специальных средств измерения, с конструкторскими системами, системами управления производством, автоматизированное управление процессом технологического проектирования и т.д.
    Комплексная система TechnologiCS работает в едином информационном пространстве. Общая база конструкторско-технологической информации об изделиях доступна каждому пользователю всей системы. Идеологически возможности TechnologiCS можно разделить на три основные группы: Конструкторская часть, Технологическая подготовка, Планирование и производство.
Модуль технологической подготовки совместно с модулем планирования может применяться для целей нормирования трудоемкости, материалов, отслеживать потребности производственного процесса в различных ресурсах.
    САПР технологических процессов КОМПАС-АВТОПРОЕКТ в основе своей имеет принцип заимствования ранее принятых технологических решений. В процессе эксплуатации системы накапливаются типовые, групповые, единичные технологии, унифицированные операции, планы обработки конструктивных элементов и поверхностей. При формировании текущей технологии пользователю предоставлен удобный доступ к архивам и библиотекам, хранящим накопленные решения.
    Исследование современных систем автоматизированного нормирования в машиностроении позволило сделать следующее заключение: рассмотренные системы подразумевают либо наличие существующего технологического процесса обработки нормируемой детали, либо его разработку и на основании сформированной технологии обработки определяют трудоемкость изготовления детали, что, с одной стороны, повышает точность получаемых результатов, с другой стороны, снижает оперативность.
    В результате разработки автоматизированной системы технического нормирования, которая позволяла бы определять прогнозную трудоемкость обработки деталей в машиностроительном производстве, в условиях отсутствия разработанного технологического процесса, САПР Лабориаторией   разработан программный комплекс «Линейка».
«Линейка» — это программный комплекс определения прогнозной трудоемкости деталей, основанной на оценке конструктивно-технологической сложности деталей, позволяющий сделать очередной шаг в направлении решения ряда задач автоматизации производственного планирования и управления, в частности, расчета оптимальной загрузки производственной системы, рационального подбора номенклатуры обрабатываемых деталей, нормирования операций переналадки и обработки, определения внутрипроизводственных резервов и повышения эффективности функционирования и непрерывного совершенствования производственной системы.
Использование системы «Линейка» позволяет обеспечить достаточную точность получаемых результатов (10-15%), приемлемую для использования при решении технико-экономических задач на этапе подготовки производства.
Реализация автоматизированной системы на основе методики определения прогнозной трудоемкости снижает затраты времени на расчет на 75-80%.