К.т.н. Лапковський С.В., Рогожа О.М., Хлюпка Т.М.

Національний технічний університет України

“Київський політехнічний інститут”, Україна

ПИТАННЯ ВИБОРУ МОДЕЛЕЙ МЕТАЛОРІЗАЛЬНИХ ВЕРСТАТІВ

Розробка технологічних процесів належить до такої категорії проектної діяльності, в якій кінцевий результат безпосередньо залежить від правильності прийняття рішень на всіх етапах проектування. При цьому в числі розв'язуваних проектних задач дуже важливе місце займає вибір основного технологічного обладнання. Раціональний вибір основного технологічного обладнання при проектуванні машинобудівних технологічних процесів має вирішальний вплив на ефективність розроблюваних проектних рішень. Вибір обладнання для організації виробництва ¾ це непроста задача, яка вимагає спеціальних інженерних знань і професійної підготовки, задача, що вимагає особливої уваги. Кожен вид обладнання підбирається, виходячи з конкретних потреб і завдань виробництва. Вирішувати цю задачу необхідно, виходячи з таких факторів, як потреби і можливості підприємства. Водночас, технічний аспект вирішення цієї задачі на даний час, на жаль, ще не достатньо відпрацьований.

Розвиток виробництва ставив різні завдання з виготовлення деталей різанням, тому конструкції металорізальних верстатів також постійно змінювалися та розвивалися, що призвело до величезної кількості типів і моделей обладнання. Техніка на заводах і у великих компаніях представлена великою кількістю верстатів та оброблювальних центрів. Вони призначені для виконання різних завдань і разом складають технологічний комплекс виробництва. Як і будь-яке промислове обладнання, металорізальний верстат є ключовим фактором, що визначає успіх або невдачу виробничого процесу. А це, в свою чергу, впливає на прибуток компанії і успіх підприємства в цілому. Ціна металорізальних верстатів становить значне навантаження для бюджету, особливо малого підприємства. Отже, питання вибору металорізальних верстатів для свого виробництва є найважливішим завданням, і підходити до нього потрібно з усією увагою і повною відповідальністю. У сучасній проектній практиці, при виборі останнього технологи-проектувальники зазвичай керуються своїми професійними знаннями і професійною інтуїцією. Такий евристичний підхід привабливий високою оперативністю прийняття рішень, а також тим, що результат вибору, хоча і носить суб'єктивний характер, при високій кваліфікації проектанта, зазвичай характеризується досить високою раціональністю. Одночасно з цим, недоліком цього евристичного підходу є неформалізованість методики вибору, що створює суттєві перешкоди для автоматизації даної процедури у складі САПР ТП. Іншими словами, процес вибору обладнання залишається неформалізованим, хоча, сучасна концепція комплексної автоматизації інженерного проектування вимагає, щоб ця проектна процедура виконувалася із застосуванням засобів САПР ТП. Таким чином, сучасний стан обговорюваної проблеми вимагає розробки формалізованого підходу до вибору моделей металорізальних верстатів. У зв'язку з цим дуже актуальною є проблема формалізації процесу вибору основного технологічного обладнання на базі сучасних оптимізаційних методологій.

Відкривши сайт будь-якого постачальника металорізального обладнання можна побачити лінійку верстатів з їх описом і, звичайно ж, вартістю. Як правило, технологічні завдання, для яких придбавається верстат, вже відомі. Невідомо тільки, як їх виконати і яка модель верстата для цього підійде. Цю інформацію і публікує виробник або постачальник у описах свого обладнання. Однак велика кількість пропозицій тільки ускладнює вибір. Може здатися, що згідно цим описам підходять всі або майже всі моделі. І це не дивно, адже постачальник прагне продати своє обладнання, і буде запевняти, що воно підходить, причому будь-яке. Але вибрати необхідно все ж одну модель верстата. Тому на даному етапі корисно лише окреслити коло моделей, можливо, навіть скласти список моделей відповідних верстатів від різних виробників, заодно зіставляючи їх вартість із запланованим бюджетом. Це надасть первинну інформацію про ціновий діапазон і технологічні можливості металорізального обладнання від різних виробників. Але, яким би гарним не був постачальник, відповідальність за правильність вибору потрібної моделі металорізального верстата цілком лягає саме на технолога-проектувальника.

Таким чином, методологія технологічного проектування, яка практикується у теперішній час, не володіє в достатній мірі механізмом формалізованого вибору моделей металорізальних верстатів, наявність якого є однією з необхідних умов автоматизації даної процедури. Враховуючи, що автоматизація проектування є одним з найважливіших напрямків розвитку сучасної інженерної діяльності, розробка формалізованих підходів до порівняльного аналізу і кількісно обґрунтованого вибору моделей верстатів є дуже актуальною проблемою.

Узагальнюючи інформацію, яка була наведена вище, можна зробити наступні висновки:

1. Вибір моделей металорізальних верстатів є важливою процедурою технологічного проектування, що виявляє істотний вплив на ефективність розроблюваних технологічних проектів.

2. На даний час вибір моделей металорізальних верстатів зазвичай носить неформалізований характер і ґрунтується на індивідуальних професійних знаннях проектантів. Такий підхід не узгоджується з сучасною концепцією автоматизації інженерної діяльності та потребує формалізації.

3. Аналіз наукових публікацій у галузі оптимізації багатокритеріального вибору вказує, що процедура вибору моделей металорізальних верстатів може бути формалізована на платформі існуючих методологій, зокрема, на нормалізації елементів параметричного опису верстатів і на формуванні векторної параметричної моделі верстата з наступною згорткою вектора до узагальненої скалярної оцінки привабливості оцінюваного верстата.

4. Узагальнена оцінка привабливості, яка була отримана для кожної з порівнюваних моделей металорізальних верстатів, дозволяє провести кількісно обґрунтований альтернативний вибір.