ОСОБЕННОСТИ СИНТЕЗА ФУНКЦИОНАЛЬНО-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

АННОТАЦИЯ

В данной работе приводятся данные по созданию специальных технологий, обеспечивающих реализацию качественно новой совокупности свойств и меры полезности изделий машиностроения при эксплуатации на всех этапах комплексного технологического процесса.

ОБЩАЯ ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ

С развитием научно-технического прогресса непрерывно повышаются требования к качеству, возможностям и эстетической красоте создаваемых машин, технических систем и оборудования. Это особенно проявляется в современных условиях с постоянно изменяющимися особенностями конъюнктуры международных рынков сбыта товаров. Поэтому выпускаемые изделия должны непрерывно совершенствоваться и при этом обеспечиваться их качественно новая совокупность свойств и мера полезности. Для решения этих вопросов необходимо постоянно обновлять и техноло-гическое обеспечение по изготовлению изделий.

На основании этого в данной работе приводятся данные по созданию специальных технологий, обеспечивающих реализацию качественно новой совокупности свойств и меры полезности изделий машиностроения при эксплуатации на всех этапах комплексного технологического процесса. Здесь эти технологии именуются функционально-ориентированными технологиями (ФОТ) [1,2].

Можно отметить, что в настоящее время в машиностроении широко используются различные организационно-технологические формы технологических процессов, а именно: единичные технологические процессы, типовые технологические процессы, групповые технологические процессы, модульные технологические процессы.

Анализируя эти технологические процессы можно усмотреть, что в целом методология их проектирования состоит из двух этапов проектирования (рис. 1):

1. Деление изделия на исполнительные поверхности и выполнение их классификации.

2. Формирование структуры или маршрута технологического процесса.

Заметим, что методика проектирования этих технологических процессов характеризуются лавинообразным процессом. Во многих компаниях и фирмах такую схему проектирования технологических процессов рассматривают как незыблемую. Однако, не смотря на силу традиций, анализ процесса проектирования технологий в машиностроении показывает следующие недостатки этой схемы: непригодность для разработки сложных технологий, состоящих из большого числа подсистем и автономных модулей, образующих сетевые структуры; обязательно последовательное выполнение всех этапов проектирования технологий; несовместимость с эволюционным подходом и с перспективными методами управления процессами проектирования технологических процессов.

Поэтому, для создания прогрессивных технологических процессов машиностроения, традиционные методы не подходят. На рис. 2 показаны основные этапы синтеза ФОТ. Здесь методика проектирования ФОТ не является отдельным монолитным этапом. Она представляет собой один из шагов на пути последовательной итеративной разработки технологического процесса. При этом последовательность и методология базируется на замкнутой рекуррентной структуре. Основные этапы синтеза ФОТ следующие:

1. Анализ эксплуатационных особенностей изделия и составление структуры эксплуатационных функций.

2. Деление изделия на функциональные элементы по уровням «глубины технологии» и их классификация.

3. Формирование структуры или маршрута технологического процесса на базе особых принципов ориентации.

ФОТ изготовления изделия машиностроения это специальная технология, которая основана на точной топологически ориентированной реализации необходимого множества алгоритмов технологического воздействия орудий и средств обработки в необходимые микро, макро зоны и участки изделия, которые функционально соответствуют условиям их эксплуатации в каждой отдельной его зоне. При этом их вид, тип, вариант, количество, качество и алгоритм технологического воздействия целенаправленно определяются, а также топологически, функционально и количественно ориентируются при их реализации в отдельные зоны изделия в зависимости от заданных функциональных особенностей их эксплуатации.

Основными особенностями ФОТ является то, что технологические воздействия орудий обработки на изделия и процесс обеспечения заданных и требуемых свойств изделий выполняется на следующих уровнях: на уровне всего изделия в целом; на уровне участков; на уровне составляющих; на уровне зон; на уровне макрозон; на уровне микрозон; на уровне нанозон.

При этом заданные, требуемые и предельные свойства изделий обеспечиваются за счет ориентации технологических воздействий потоков материи, энергии и информации на базе следующих восьми особых принципов [2]: 1. Функционального соответствия. 2. Топологического соответствия. 3. Количественного соответствия. 4. Адекватной зависимости пространственных особенностей действия элементарной функции при эксплуатации. 5. Адекватной зависимости временных особенностей действия элементарной функции при эксплуатации. 6. Структурного соответствия действия множества элементарных функций. 7. Адекватного структурно-функционального соответствия свойств в пространстве и во времени функционального элемента. 8. Адекватного структурно-функционального соответствия свойств в окрестностях каждого функционального элемента в пространстве и во времени.

На основе разработанных принципов выполняется синтез ФОТ и изготовление изделий, которые обеспечивают полную адаптацию изделия и его элементов по эксплуатационным свойствам к условиям эксплуатации. Изготовление изделий на основе ФОТ обеспечивает возможность реализации их полного потенциала функциональных возможностей при эксплуатации. Это существенно повышает технико-экономические показатели изготовления и эксплуатации изделий.

В заключение можно отметить, что в данной работе разработан общий подход создания ФОТ. Он основывается на целом комплексе новых принципов их проектирования, которые предложены в данной работе. Для реализации ФОТ приведена общая методология и методика их выполнения.

ВЫВОДЫ

В данной работе анализируются общий подход создания функционально-ориентированных технологий, обеспечивающих реализацию качественно новой совокупности свойств и меры полезности изделий машиностроения при эксплуатации на всех этапах комплексного технологического процесса.

ЛИТЕРАТУРА

1. Михайлов А.Н. Общий подход в создании функционально-ориентированных и интегрированных технологий машиностроения // Машиностроение и техносфера XXI века. Сборник трудов XII международной научно-технической конференции в г. Севастополе 12-17 сентября 2005 г. В 5-ти томах. – Донецк: ДонНТУ, 2005. Т. 2. С. 261-275.
2. Михайлов А.Н. Основы синтеза функционально-ориентированных технологий. – Донецк: ДонНТУ, 2009. – 346 с.