Автоматизоване планування послідовності складання

Автор(и)

  • D. Proskurenko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • O. Tretyak National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • M. Demchenko National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»
  • M. Filippova National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute” , Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського»

DOI:

https://doi.org/10.31548/energiya2021.05.028

Анотація

Сучасне промислове виробництво потребує вдосконалення процесів складання, а отже підвищення самого рівня автоматизованого інтелектуального планування послідовності. Тому автоматизація послідовності складання виробів з метою створення більш швидких методів складання в промислових галузях є нині актуальними. Однією з проблем є створення графів процесу складання. Система планування складання може скоротити втручання людини у процес і, як наслідок, зменшити обчислювальні зусилля. Готова складальна одиниця містить в собі багато компонентів, які можна зібрати за допомогою безлічі послідовностей. Огляд методів з літератури показав, що вони хоч і підвищують рівень автоматизації, проте все одно не можуть бути застосовані в реальному виробництві, оскільки не беруть до уваги набутий досвід  та знання, які можуть відіграти велику роль у плануванні і мають велику цінність. Було проаналізовано стан організації складання вузлів/виробів на сучасних виробництвах. Визначено, що планування складання здійснюється робітниками, які володіють знаннями в предметній області. Тому виникла потреба у дослідженні проблеми планування складання з метою практичної реалізації та стандартизації складальних планів. Оптимальна послідовність складання – цікавий аспект для промислового інженера, щоб мінімізувати час і вартість складання, що дає кількість рівнів складання та послідовність операцій складання. Послідовність складання з більшою кількістю паралельних можливих стабільних вузлів значно скорочує загальний час складання для великомасштабних виробів. Проаналізовано методи та підходи для оптимізації планування можливих послідовностей складання. У роботі представлена система для автоматичного створення альтернативних послідовностей складання, які можуть використовуватися проектувальниками продуктів на ранній стадії. Запропонована система генерує послідовності складання, де одночасно можна зібрати декілька деталей. У цій роботі не використовувалися практичні обмеження, такі як сила тяжіння та необоротні складальні операції, такі як зварювання, постійне кріплення тощо.

Ключові слова: блокуючий граф, граф зв’язку, послідовність, складання

Посилання

Boothroyd, G., Dewhurst, P., & Knight, W. A. (2010). Product design for manufacture and assembly. Boca Raton, Fl: Crc Press.

https://doi.org/10.1201/9781420089288

Homem de Mello, L. S., & Sanderson, A. C. (1991). Representations of mechanical assembly sequences. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 7(2), 211-227. https://doi.org/10.1109/70.75904

https://doi.org/10.1109/70.75904

Santochi M., and Dini G. (1992). Computer-aided planning of assembly operations: the selection of the assembly sequences. Int. J. Robot. Comput. Integr. Manuf., 9(6), 439-446.

Ko, H., & Lee, K. (1997). Automatic assembling procedure generation from mating conditions. Computer-Aided Design, 19(1), 3-10. https://doi.org/10.1016/0010-4485(87)90146-1

https://doi.org/10.1016/0010-4485(87)90146-1

BEN-ARIEH, D., & KRAMER, B. (1994). Computer-aided process planning for assembly: generation of assembly operations sequence. International Journal of Production Research, 32(3), 643-656. https://doi.org/10.1080/00207549408956957

https://doi.org/10.1080/00207549408956957

Laperrière, L., & ElMaraghy, H. A. (1996). GAPP: A generative assembly process planner. Journal of Manufacturing Systems, 15(4), 282-293. https://doi.org/10.1016/0278-6125(96)84553-5

https://doi.org/10.1016/0278-6125(96)84553-5

Gottipolu, R. B., & Ghosh, K. (2003). A simplified and efficient representation for evaluation and selection of assembly sequences. Computers in Industry, 50(3), 251-264. https://doi.org/10.1016/s0166-3615(03)00015-0

https://doi.org/10.1016/S0166-3615(03)00015-0

Zhang, Y. Z., Ni, J., Lin, Z. Q., & Lai, X. M. (2002). Automated sequencing and sub-assembly detection in automobile body assembly planning. Journal of Materials Processing Technology, 129(1-3), 490-494. https://doi.org/10.1016/s0924-0136(02)00621-0

https://doi.org/10.1016/S0924-0136(02)00621-0

Halperin, D., Latombe, J.-C. ., & Wilson, R. H. (2000). A General Framework for Assembly Planning: The Motion Space Approach. Algorithmica, 26(3-4), 577-601. https://doi.org/10.1007/s004539910025

https://doi.org/10.1007/s004539910025

Woo, T. C., & Dutta, D. (1991). Automatic Disassembly and Total Ordering in Three Dimensions. Journal of Engineering for Industry, 113(2), 207-213. https://doi.org/10.1115/1.2899679

https://doi.org/10.1115/1.2899679

Lee Y. Q., and Kumara S. (1992). Individual and group disassembly sequence generation through freedom and interference spaces. Journal of Design and Manufacturing., 2, 143-154.

Wilson, R. H., & Latombe, J.-C. (1994). Geometric reasoning about mechanical assembly. Artificial Intelligence, 71(2), 371-396. https://doi.org/10.1016/0004-3702(94)90048-5

https://doi.org/10.1016/0004-3702(94)90048-5

Romney B., Godard C., Goldwasser M., Ramkumar G. (1995). An efficient system for geometric assembly sequence generation and evaluation. Comput. Eng. 699-712.

https://doi.org/10.1115/CIE1995-0800

Su, Q. (2009). A hierarchical approach on assembly sequence planning and optimal sequences analyzing. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 25(1), 224-234. https://doi.org/10.1016/j.rcim.2007.11.006

https://doi.org/10.1016/j.rcim.2007.11.006

Lee, H.-R., & Gemmill, D. D. (2001). Improved methods of assembly sequence determination for automatic assembly systems. European Journal of Operational Research, 131(3), 611-621. https://doi.org/10.1016/s0377-2217(00)00103-x

https://doi.org/10.1016/S0377-2217(00)00103-X

Jin, S., Cai, W., Lai, X., & Lin, Z. (2009). Design automation and optimization of assembly sequences for complex mechanical systems. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 48(9-12), 1045-1059. https://doi.org/10.1007/s00170-009-2361-8

https://doi.org/10.1007/s00170-009-2361-8

Homem de Mello, L. S., & Sanderson, A. C. (1990). AND/OR graph representation of assembly plans. IEEE Transactions on Robotics and Automation, 6(2), 188-199. https://doi.org/10.1109/70.54734

https://doi.org/10.1109/70.54734

Kang, J.-G., Lee, D.-H., Xirouchakis, P., & Persson, J.-G. (2001). Parallel Disassembly Sequencing with Sequence-Dependent Operation Times. CIRP Annals, 50(1), 343-346. https://doi.org/10.1016/s0007-8506(07)62136-2

https://doi.org/10.1016/S0007-8506(07)62136-2

Ong, N. S., & Wong, Y. C. (1999). Automatic Subassembly Detection from a Product Model for Disassembly Sequence Generation. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 15(6), 425-431. https://doi.org/10.1007/s001700050086

https://doi.org/10.1007/s001700050086

Filippova M. V., Visloukh S. P. (2006). Metodika avtomatizovanoho proektuvannya tekhnolohiyi skladannya virobiv priladobuduvannya [Methods of automated design of technology for assembling instrumentation products]. Visnik NTUU «KPI». Kyiv, 111-117.

Antonyuk V. S., Vysloukh S. P., Filippova M. V. (2007). Avtomatizirovannoe proektirovanie tekhnolohicheskikh protsessov sborki izdeliy priborostroeniya [Computer-aided design of technological processes for assembling instrumentation products]. Sborka v mashinostroenie i priborostroenii. 6(3). 3-5.

Завантаження

Опубліковано

2021-12-13

Номер

№ 5 (2021)

Розділ

Статті

Ліцензія

Стосунки між правовласниками і користувачами регулюються на умовах ліцензії Creative Commons Із Зазначенням Авторства – Некомерційна – Поширення На Тих Самих Умовах 4.0 Міжнародна (CC BY-NC-SA 4.0):https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.uk

Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

  • Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
  • Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див.The Effect of Open Access).