Микро- макро-
Сегодня перед разработчиками микропроцессов и систем микропроизводства стоит целый ряд серьезных задач.
Это связано как с экономическими, так и с технологическими проблемами. Вообще говоря, в большинстве отраслей микропроизводство характеризуется массовым производством, что означает очень большие размеры партий от нескольких тысяч (например, в медицинской технике) до буквально миллиардов (например, резисторные торцевые заглушки в электронной промышленности). Кроме того, такие микрокомпоненты часто производятся под сильным давлением стоимости.
С экономической точки зрения это означает, что вся технологическая цепочка должна быть спроектирована таким образом, чтобы производительность или скорость производства (например, измеренная в количестве произведенных деталей в минуту) была максимальной, а скорость брака (измеренная в количестве частей на миллион) должна быть минимизирована. С технической точки зрения эти экономические ограничения зачастую очень сложны, особенно в силу специфических характеристик микропроизводства в отношении материалов, процессов и продукции. Типичными примерами, в отличие от макропроизводства, являются более высокая хрупкость деталей, разброс и анизотропия свойств производимых материалов и деталей, высокие требования к допускам и эффекты размеров.
В этом контексте, а также для решения таких специфических задач, связанных с микропроизводством, в программном обеспечении предлагаются и внедряются интегрированные методы и процедуры "микропроцессного планирования и анализа" (-ProPlAn) с требуемым уровнем детализации и сложности. С помощью этого программного обеспечения должно быть обеспечено интегрированное планирование производства, обработки и контроля качества на различных уровнях детализации, что позволит сократить общие усилия и время на проектирование микропроизводственных процессов, а также использовать подход одновременного проектирования.
Таким образом, выделяются три представления с возрастающими уровнями детализации:
- представление цепочки процессов
- представление потока материалов
- представление конфигурации.
Последняя точка зрения наиболее близка к производимой детали и производственному процессу как таковому и включает в себя как качественные, так и количественные сети причинно-следственных связей для объединения экспертных знаний с методами анализа статистических данных и данных, основанных на обучении. Проблема заключается в том, что между всеми взглядами и внутри них возникают сложные взаимосвязи, которые обусловлены, например, микроспецифическими особенностями, такими как большие различия в свойствах.
Прототип программного обеспечения -ProPlAn должен поддерживать разработчиков процессов на всех этапах планирования - от разработки производственного процесса до конфигурации процесса и оценки альтернативных вариантов технологической цепочки - путем анализа и оптимизации базовых моделей, например, в отношении параметров, связанных со временем или стоимостью.
На уровне, близком к фактической технологии микропроизводства, как при формовке объемных, так и листового металла, также необходимо решать микроспецифические задачи, показанные выше. Для улучшения планирования, в частности, погрузочно-разгрузочных и сборочных операций и систем, предлагается микроспецифическое усовершенствование моделей обмена данными на основе стандарта ISO 10303. Поскольку работа с отдельными микроэлементами достаточно сложна, предлагается и обсуждается возможность производства, транспортировки и хранения отдельных микроэлементов в виде связанных между собой деталей (линейных, лестнично-сцепленных или гребнечесальных). Это снижает трудозатраты на транспортировку и хранение (как при длительном хранении, так и при высокодинамичном буферизации), но увеличивает трудозатраты на привязку деталей с учетом их положения и ориентации при высоких темпах производства.
Кроме того, следует учитывать передачу усилия, особенно при формовке между соседними деталями из-за низкой жесткости, например, при проектировании конвейеров или (адаптивных) направляющих, и это может влиять на качество и точность деталей.
Метод производства в виде связанных деталей позволяет значительно увеличить производительность по сравнению с производством незакрепленных микроэлементов. В макросерии он уже применяется для формования листового металла, например, при производстве структурных деталей в автомобильной или авиационной промышленности, но простое масштабирование нецелесообразно. Для производства больших объемов высококачественных деталей требуются микроспецифические методы.
Основными аспектами планирования являются проектирование взаимосвязанных деталей и планирование производства. Кроме того, существует подход, расширяющий диапазон допусков для сборок на производстве связанных между собой микроэлементов. Соединение деталей позволяет транспортировать их в виде струны, что упрощает транспортировку, но в то же время создает новые проблемы в процессе производства. Для преодоления этих трудностей изучаются конкретные технологии обработки грузов.
Следовательно делаем вывод, что подходы требуют учета всех затрагиваемых цепочек процесса в процессе планирования.