Структурная оптимизация технологического процесса

Постановка задачи

 

Целью работы является изучение основных этапов автоматизированного структурного проектирования технологических маршрутов:

- ознакомление с основными типами технологических процессов и уровнями их проектирования;

- изучение способов математического описания технологических процессов в зависимости от особенностей задач технологического проектирования;

- освоение точных методов решения задач структурной оптимизации по экономическим критериям.

 

 

Анализ и описание метода решения

 

 

Для решения задачи, поставленной первому варианту, будем строить сетевую модель ТП в виде последовательного графа.

 

Решение задачи по варианту

 

Для данной модели существуют варианты технологических операций:

Для каждого технологического перехода необходимо рассчитать общую себестоимость операции по формуле:

a_ij = a×M + b = (S_M + S_од +S_о)×M + (S_пз +S_ос)

a_1-2 = 12.2

a_1-3 = 13.2

a_1-4 = 9.6

a_2-5 = 9.7

a_2-6 = 17

a_2-7 = 20.1

a_3-5 = 17.3

a_3-6 = 25.1

a_3-7 = 13.8

a_4-5 = 7.8

a_4-6 = 11.1

a_4-7 = 24.4

a_5-8 = 13.8

a_5-9 = 14.8

a_5-10= 17.2

a_5-11= 7.3

a_6-8 = 9.2

a_6-9 = 25.8

a_6-10= 29

a_6-11= 15

a_7-8 = 14.7

a_7-9 = 36.1

a_8-13= 25

a_9-12= 26

a_9-13= 22.5

a_10-12 = 25.5

a_10-13 = 15

a_11-12 = 16.5

a_11-13 = 35

a_12-14 = 15

a_12-15 = 11.5

a_13-14 = 18

a_13-15 = 18

a_14-16 = 6.7

a_14-17 = 6

a_15-16 = 12.9

a_15-17 = 14

a_16-18 = 44.5

a_16-19 = 17.5

a_16-20 = 20

a_16-21 = 30

a_17-18 = 37

a_17-19 = 25

a_17-20 = 13

a_17-21 = 12

a_{18,19,20,21-22} = 0

 

 

Посчитаем приближения для каждой операции:

 

1. Нулевое приближение (k= 0)

 

V₁₈⁽⁰⁾ = 0

V₁₉⁽⁰⁾ = 0

V₂₀⁽⁰⁾ = 0

V₂₁⁽⁰⁾ = 0

V₂₂⁽⁰⁾ = 0

 

2. Первоеприближение(k = 1)

 

V₁₆⁽¹⁾ = min{ V₁₈⁽⁰⁾ + a_16,18; V₁₉ ⁽⁰⁾ + a_16,19;V₂₀⁽⁰⁾ + a_16,20; V₂₁ ⁽⁰⁾ + a_16,21 } = min (44.5), (17.5), (20), (30) = 17.5

V₁₇⁽¹⁾ = min{ V₁₈⁽⁰⁾ + a_17,18; V₁₉ ⁽⁰⁾ + a_17,19;V₂₀⁽⁰⁾ + a_17,20; V₂₁ ⁽⁰⁾ + a_17,21 } = min (37), (25), (13), (12) = 12

 

3. Второе приближение (k= 2)

 

V₁₄⁽²⁾= min{ V₁₆⁽¹⁾+ a_14,16; V₁₇⁽¹⁾+ a_14,17 } = min(24.2), (18) = 18

V₁₅⁽²⁾ = min{ V₁₆⁽¹⁾ + a_15,16; V₁₇ ⁽¹⁾ + a_15,17 } = min (30.4), (26) = 26

 

4. Третье приближение (k= 3)

 

V₁₂⁽³⁾ = min{ V₁₄⁽²⁾ + a_12,14; V₁₅ ⁽²⁾ + a_12,15 } = min (33), (37.5) = 33

V₁₃⁽³⁾ = min{ V₁₄⁽²⁾ + a_13,14; V₁₅ ⁽²⁾ + a_13,15 } = min (36), (44) = 36

 

5. Четвёртое приближение (k= 4)

 

V₈⁽⁴⁾= min{ V₁₃⁽³⁾+ a_8,13 } = min(61) = 61

V₉⁽⁴⁾ = min{ V₁₂⁽³⁾ + a_9,12; V₁₃ ⁽³⁾ + a_9,13 } = min (59), (58.5) = 58.5

V₁₀⁽⁴⁾ = min{ V₁₂⁽³⁾ + a_10,12 } = min (58.5) = 58.5

V₁₁⁽⁴⁾= min{ V₁₂⁽³⁾+ a_11,12 } = min(49.5) = 49.5

6. Пятое приближение (k= 5)

V₅⁽⁵⁾ = min{ V₈⁽⁴⁾ + a_5,8; V₉ ⁽⁴⁾ + a_5,9; V₁₀⁽⁴⁾ + a_5,10; V₁₁ ⁽⁴⁾ + a_5,11 } = min (74.8), (73.3), (75.7), (56.8) = 56.8

V₆⁽⁵⁾ = min{ V₈⁽⁴⁾ + a_6,8; V₉ ⁽⁴⁾ + a_6,9 } = min (70.2), (84.3) = 70.2

V₇⁽⁵⁾ = min{ V₈⁽⁴⁾ + a_7,8; V₉ ⁽⁴⁾ + a_7,9 } = min (75.7), (94.6) = 75.7

 

7. Шестоеприближение(k = 6)

V₂⁽⁶⁾ = min{ V₅⁽⁵⁾ + a_2,5; V₆ ⁽⁵⁾ + a_2,6; V₇⁽⁵⁾ + a_2,7 }=min(66,5), (87,2), (95.8) = 66.5

V₃⁽⁶⁾ = min{ V₅⁽⁵⁾ + a_3,5; V₆ ⁽⁵⁾ + a_3,6 } = min(74.1), (95.3) = 74.1

V₄⁽⁶⁾ = min{ V₅⁽⁵⁾ + a_4,5; V₆ ⁽⁵⁾ + a_4,6; V₇⁽⁵⁾ + a_4,7 }=min(64.6), (81.3), (100.1) =64.6

 

8. Седьмое приближение(k= 7)

V₁⁽⁷⁾= min{ V₂⁽⁶⁾+ a_1,2; V₃⁽⁶⁾+ a_1,3; V₄⁽⁶⁾+ a_1,4 } = min(78.7), (87.3), (74.2) =74.2

 

По расчётам наиболее оптимальным решением будет следующая сетевая модель:

 

 

Вывод: в результате расчетов сетевой модели множества структур реализации технологического процесса фотопечати в производстве печатных плат по затратам на операции, структура процесса фотопечати будет выглядеть следующем образом:

 

Ø заготовки- фольгированный диэлектрик

Ø предварительная обработка

Ø нанесение фоторезистора

Ø экспонирование

Ø удаление защитной пленки

Ø проявление

Ø контроль

Ø ретуширование

Ø травление

Ø гальваническое покрытие

Ø удаление фоторезистора

Ø партия печатных плат

Вывод к курсовой работе.

В результате курсовой работы можно сделать вывод, что одним из важных этапов технологического проектирования ЭВС является расчет запусков на каждую операцию технологического процесса в соответствии с планом выпуска годных изделий за определенный промежуток времени. Расчет запусков обычно производится по коэффициентам выхода годных изделий с учетом линейной зависимости выпуска от запуска. Метод расчета запусков основан на использовании линейных разомкнутых стохастических сетей для описания (задания математических моделей) производительных систем и технологических процессов.

Основной целью каждой проектной конструкторско-технологической разработки являются создание и выпуск изделий на уровне лучших потребительских качеств и высоких технических характеристик. Для достижения таких показателей требуется разработать и проанализировать значительное число вариантов альтернативных решений, и в результате нужно выбрать вариант, который будет отвечать всем необходимым требованиям как с технологической точки зрения, так и с экономической.

 

Заключение

В процессе выполнения данной курсовой работы был определен оптимальный вариант конструкции изделия ЭВС с учетом последовательности операций; произведен расчет запусков на технологические операции на основе линейных стохастических сетей; произведена структурная оптимизация технологического процесса.

В результате были закреплены и углублены теоретические знания в области технологии производства ЭВМ, развит системный подход к выбору и применению методов и средств технологической подготовки производства, приобретены навыки в организации производства высокой степени гибкости, допускающего возможность его непрерывного совершенствования и быстрой переналадки на выпуск новых изделий, освоены этапы производства высшей категории качества в минимальные сроки при минимальных трудовых и материальных затратах на технологическую подготовку производства. Применение рассмотренных методов оптимизации, математических моделей позволяет повысить эффективность производства, указать на способы регулирования технологического процесса в целях повышения производительности, обеспечения высоких параметров качества изготавливаемых изделий, а значит, и повышения экономических показателей.

 

 

Библиографический список

1.Таганов А.И. Использование линейных стохастических сетей для расчёта запусков на технологические операции: Методическое указание к лабораторным работам. Рязань: РРТИ, 1994.

2. Таганов А.И. Оптимизация структуры технологической линии методом расшивки узких мест: Методическое указание к лабораторным работам. - Рязань: РРТИ, 1997.

3. Таганов А.И. Определение оптимального варианта конструкции изделия с учётом последовательности операций: Методическое указание к лабораторным работам. - Рязань: РРТИ, 1994.

4. Таганов А.И. Технология ЭВС и автоматизация производства: Методическое указание к лабораторным работам. - Рязань: РРТИ, 1992.