1.1. Принципи побудови ГІС

    Одним з основних напрямків розвитку сучасного виробництва є інтегрована автоматизація циклу "дослідження- проектування - технологічна підготовка - виробництво". Така послідовність змінює традиційний погляд на взаємодію дослідника, конструктора і технолога, відповідно до якого ці види діяльності вважалися окремими і не пов’язаними між собою. Тут виявляється тенденція до оптимального поєднання дослідних, конструкторських і технологічних робіт на основі загальної бази знань, яка забезпечується засобами обчислювальної техніки. Розглянемо основні системи, що забезпечують автоматизацію окремих елементів даної послідовності.

    При розробці нових конструкцій, вузлів, систем необхідно проаналізувати не тільки їхнє втілення в металі, але і саму ідею, концепцію створення виробу. Такі роботи проводяться в рамках науково-дослідних робіт і, як правило, пов'язані з аналізом і порівнянням варіантів систем, які потім досліджуються за допомогою ЕОМ. Залучення автоматизованих систем наукових досліджень (АСНД) дозволяє різко підвищити ефективність та якісні показники створюваних конструкцій і систем. АСНД в послідовності складових інтегральної автоматизації є першим її єтапом.

    Система автоматизованого проектування (САПР) є інструментом, що дозволяє конструктору на кожному кроці проектування виробу використовувати можливості обчислювальної техніки. До їх числа відносяться різні розрахунки об'єктів і систем, які проектуються, дослідження динамічних, геометричних та інших властивостей конструкцій, моделювання роботи виробу в умовах зміни зовнішнього середовища, а також виготовлення креслень, специфікацій, розмноження технічної документації.

    При роботі з САПР використовуються методики, випробувані раніше на підприємствах, довідково-нормативні матеріали, алгоритми та інші дані, які складають базу знань необхідну при проектуванні. Така база знань служить вихідною інформацією і для технологічної підготовки виробництва. При цьому забезпечуються: можливість автоматизованої розробки технологічного процесу з виведенням інформації у вигляді технологічних карт, графів, матриць, автоматизований вибір і проектування інструмента та оснащення; складання послідовності обробки виробу на технологічному обладнанні (ТО), а також розробки програм обробки виробів на ТО з числовим програмним управлінням (ЧПУ).

    Таким чином, проектування і технологічну підготовку виробництва можна здійснити в комплексі. При цьому будь-які зміни в конструкції виробу, обумовлені, наприклад, підвищенням рівня його технологічності, або доступністю відповідного оснащення чи інструмента, можуть бути безпосередньо внесені в конструкцію виробу, який проектується. Такий комплексний підхід "проектування - технологічна підготовка" може бути проведений для дуже великих конструкторських робіт, що включають перегляд багатьох варіантів при розробці і створенні конструкцій з декількох тисяч деталей.

    Нарешті, останню стадію циклу, безпосередньо зв'язану з виготовленням продукції, доцільно здійснювати в єдиному процесі з використанням загальної інформаційної бази. Як основа поеднання систем САПР і АСТПВ виступає проект (рис. 1.1), який забезпечує інтеграцію предметних галузей виробів і самого виробничого середовища, приводячи до ланцюга АСНД - САПР - АСТПВ - ГВС, тобто до гнучкої інтегрованої системи (ГІС).

Рис. 1.1. Інтеграція окремих підсистем в ГІС

Іншим найважливішим принципом, що лежить в основі побудови ГІС, є гнучкість.

Властивість гнучкості відноситься, насамперед, до центральної частини ГІС – гнучкої виробничої системи (ГВС).

Гнучкість – здатність ГВС до перебудови, причому як окремих одиниць устаткування, так і всього технологічного комплексу. Гнучкість ГВС забезпечується:

·   можливістю широкого маневрування при визначенні послідовності технологічних операцій;

·   раціональною організацією маршрутної технології, визначальну роль у якій відіграє автоматизований склад;

·   використанням методів групової технології та організацією на їх основі ГВМ.

Створення ГВМ – характерна риса поширеного в даний час у світі принципу проектування ГВС – так званого модульного підходу.

Принцип модульності полягає у використанні при створенні ГВС типових ГВМ, засобів транспортування і складування, типових конструкцій електронно-обчислювального устаткування, типових систем керування, типових програмних модулів тощо. Здійснення цього принципу дозволяє створювати різні конфігурації ГВС щодо конкретних потреб підприємства практично з тих самих модулів і, що особливо важливо, створювати ГВС поетапно. Велике значення принцип модульності має в програмному забезпеченні ГВС, що складається із сукупності основних (функціональних) і обслуговуючих (сервісних) модулів.

Останнім принципом, що лежить в основі побудови ГІС, є принцип системності. Виходячи з того, що ГІС – складна система, у якій здійснена інтеграція різного ТО, засобів автоматизації та обчислювальної техніки, то процес її створення і впровадження повинен базуватися на сукупності цілого ряду методів, які застосовуються до різних за типом і природою процесів.

Цілісність усього процесу забезпечується на основі:

·   врахування місця кожної підсистеми в загальній структурі системи;

·   розгляду усіх найбільш важливих характеристик і функцій підсистем;

·   ієрархії побудови систем у цілому;

·   врахування властивостей навколишнього середовища, зовнішніх вимог тощо.

Зазначені фактори і складають сутність системного підходу.