Обоснование и выбор критериев оптимальности

При разработке оптимального технологического процесса наиболее важным является обоснование его цели и оценка эффективности технологических операций или ее отдельных элементов, например режимов резания.

Под основной целью технологического процесса или операции в машиностроении обычно понимается обеспечение заданных характеристик качества изделия наиболее производительным путем при минимальных затратах. Оптимальность операции можно определить как меру ее соответствия сформулированной цели. Чем эффективнее операция, тем выше ее производительность и экономичность. То же можно сказать и о технологическом процессе в целом.

В задачах, которые встречаются в условиях оптимизации ТП, критерии оптимальности могут быть различными, однако все они должны удовлетворять определенным требованиям:

  • • обладать достаточной полнотой описания объекта;
  • • иметь определенный физический смысл;
  • • быть количественными и выражаться однозначно некоторым числом;
  • • иметь простой математический вид;
  • • определяться с допустимой точностью.

В зависимости от вида и уровня задач оптимизации (расчет режимов резания, проектирование операции и технологического процесса или оценка работы предприятия в целом) основные используемые критерии оптимальности можно подразделить на следующие виды:

  • 1) экономические', минимальная себестоимость; наименьшие народнохозяйственные приведенные затраты; наименьшие приведенные хозрасчетные затраты; наибольшая прибыль; рентабельность; минимальный уровень затрат на производство (минимальные затраты на электрическую и другие виды энергии, основные и вспомогательные материалы, фонд заработной платы и др.);
  • 2) технико-экономические: максимальная производительность; наименьшее штучное время; основное и вспомогательное время; коэффициент полезного действия оборудования; надежность работы системы оборудования или отдельных ее элементов; станкоемкость изделия; стабильность технологического процесса обработки;
  • 3) технологические: точность изготовления изделия, показатели качества поверхности изделия (шероховатость, волнистость, микротвердость, остаточные напряжения и др.); физико-химические свойства изделий; стойкость инструмента;
  • 4) эксплуатационные: износостойкость; усталостная прочность; контактная жесткость и другие показатели долговечности изделий;

5) прочие', психологические; эстетические; эргономические.

Наибольшее распространение при решении задач оптимизации технологического проектирования получили экономические и технико-экономические критерии оптимальности. Это связано с тем, что в основе разработки любого ТП или решения более частной задачи, например расчета режимов резания, лежат два принципа: технический и экономический. В соответствии с первым принципом технологический процесс должен гарантировать выполнение всех требований на изготовление изделия. Второй принцип определяет условия, обеспечивающие минимальные затраты труда и наименьшие издержки производства. Первый принцип наиболее полно отражается минимальной себестоимостью из группы экономических критериев, а второй - максимальной производительностью из группы техникоэкономических критериев.

Технологические и эксплуатационные критерии оптимальности используются при обеспечении требуемого качества наиболее ответственных изделий (точности, качества поверхности, физико-химических свойств и др.), а также эксплуатационных свойств отдельных деталей, определяющих надежность и долговечность машин.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >