Моделирование структуры технологического процесса

Структура технологического процесса может быть рассмотрена на трех уровнях: уровень маршрута; уровень операции; уровень перехода.

На каждом уровне структура процесса выражается в виде направленного графа. На уровне маршрута граф структуры - это граф, у которого вершины отображают операции, а дуги - фиксируют отношения между операциями. В качестве отношения, отражающего последовательность выполнения операций, выбрано отношение следования. Отношение следования обозначим следующим образом:

a b или b a; что означает: за элементом a следует элемент b.

Следование является антирефлексивным, антисимметричным, антитранзитивным отношением. Антирефлексивность следует из того, что за какой-то операцией не может следовать та же самая операция, т. е. выражение a a является ложным.

Антисимметричность следует из того, что последовательность операций менять нельзя, т. е. выражение a b является ложным. Антитранзитивность возникает из того, что операции пропускать нельзя. Если a b и b c, то отсюда не следует, что a c ( это выражение ложно ).

Граф с указанным отношением будем называть графом следования. Под структурой процесса будем понимать граф следования на уровне маршрута. Например для механической обработки детали характер линейный граф, показанный ниже

Граф имеет линейную структуру, т.к. объект воздействия один и заготовка последовательно обрабатывается, начиная с операции О₁. Запись в маршрутной технологической карте, по сути, отражает граф следования. Для сборочных процессов структура ТП обычно может быть записана в виде графа типа дерево, так как сборочный процесс одновременно имеет несколько объектов воздействия.

Структура операции -это граф, в котором вершины отображают переходы, а отношения между вершинами являются отношениями следования.

Структура операции может быть выражена графом типа "сеть".

Переходы p₃ и p₄ выполняются одновременно (p₃ - точение, p₄ - сверление отверстия). Граф типа "сеть" можно привести к линейному виду, объединяя параллельно выполняемые переходы. Блочным переходом обычно называют переход, выполнение которого осуществляется с помощью инструментального блока. В таком блоке укреплены инструменты для выполнения одновременной обработки нескольких поверхностей. Будем объединять параллельно выполняемые переходы, считая что они обрабатываются в блочном переходе. В нашем случае переходы p₃ и p₄ объединены в один блочный переход p₇. Остальные переходы будем считать инструментальными переходами.

На рисунке показан линейный граф, к которому приведен граф операции типа "сеть". Если возникают трудности с отображением последовательности выполнения одновременно выполняемых переходов, то вводят псевдопереходы.

Псевдопереход -это несуществующий (фиктивный) переход, введенный для разделения групп параллельно выполняемых переходов.

Структура перехода -это граф, вершины которого рабочие ходы (подвести сверло, выполнить сверление, отвести сверло из отверстия), а отношения между ними - отношение следования. Структура перехода обычно линейная, так как связана обычно с одним инструментом или блоком инструментов.

При автоматизированном проектировании технологии возникают сложные задачи проектирования структуры процесса на уровне маршрута, операций и переходов. Если предположить, что процесс имеет 10 операций, а в каждой операции имеется в среднем по 5 переходов, то нужно спроектировать комплекс, состоящий из 1+10+5*10 графа следования.