книги / Научные основы технологической подготовки группового производства

Завершающим этапом является анализ результатов классификации: уточнение классификационных признаков, подбор чертежей и т. п.

Кодирование деталей, перфорация, контроль являются разовыми ра­ ботами. Подготовленный массив перфокарт может сортироваться по раз­ личным признакам (большое число раз) с высокой производительностью. В зависимости от новых задач могут быть проведены новая классификация, новый анализ, исследован новый вариант группирования. Гибкость сис­ темы классификации с применением вычислительных машин открывает большие возможности для постоянного и углубленного анализа состояния производства, что невозможно осуществить ручным способом по одной схеме классификации.

Сортировка и табулирование осуществляются автоматически с боль­ шой скоростью. Поэтому составление нового варианта классификации или группирования не требует значительных затрат времени и сил. Этим дости­ гается оперативность анализа состояния производства.

Если в процессе машинной обработки перфокарта износится, то автома­ тически может быть подготовлен дубликат ее на перфораторе с использо­ ванием дублирующего устройства. Труд операторов при этом заключается только в установке новых карт в машину, что не требует значительных затрат времени. Поэтому поддержание массива перфокарт в рабочем со­ стоянии не является сложной задачей. В любой момент массив перфо­ карт может быть использован для решения текущих вопросов.

Работы по классификации и группированию распределяются между технологическими службами и машинносчетной станцией (МСС). Первые кодируют детали и составляют схемы сортировки для классификации и группирования. Остальные работы, требующие участия машин, выпол­ няются на МСС (они не выходят за рамки их обычных обязанностей). Напротив, технологические службы вынуждены проводить новые для себя работы, подготовляя материалы для МСС.

Кодирование и составление схем сортировки представляет опреде­ ленные трудности. Поэтому ниже подробно рассмотрены эти этапы работ.

Требования, предъявляемые к системе кодирования

Каждая перфокарта имеет восемьдесят вертикальных колонок и десять позиций — строчек, пронумерованных цифрами от 0 до 9. Номера коло­ нок и позиций нанесены на каждую перфокарту. Сверху перфокарты (рис. I. 2) имеется свободное поле. На нем могут поместиться еще две по­ зиции пробивок. Эти пробивки называются надсечками. Первую надсечку, расположенную выше нулевой позиции, обозначают цифрой 11, вторую — 12. Первая надсечка иногда изображается символом X.

При кодировании чертежей деталей надсечки, как правило, не исполь­ зуются, кроме, например, случая для обозначения комбинированного зацепления.

В каждой колонке может быть пробито одно отверстие (пробивка), не считая надсечек. Это отверстие, расположенное в определенной пози­ ции (от 0 до 9), указывает число, соответствующее номеру позиции. Таким образом, расположение отверстия в какой-либо колонке и позиции точно определяет его цифровое значение и признак, которому оно соответ­ ствует. Например, по макету круглой детали колонки 21 и 22 отведены для записи диаметра (в лш);'для младшего разряда числа отведена ко­ лонка 22. Отверстие в соответствующей позиции, номер которой совпадает с цифрой разряда числа, фиксирует диаметр детали. Так переносятся на перфокарту числа.

Нечисловые характеристики должны быть предварительно закоди­ рованы цифрами. Например, точное литье имеет шифр 5 в колонке 19.

Некоторые числа приходится кодировать для экономии колонок, отводимых под признак. Например, соотношение длины детали к диаметру представляет собой многоразрядное число, для записи которого требуется несколько колонок. Закодировав определенные пределы соотношения, для записи кода можно использовать только одну колонку.

Первая задача кодирования — представление всех характеристик детали в числовой форме — решена путем разработки соответствующих правил кодирования (см. рекомендуемый порядок кодирования).

Вторая задача — создание такой системы кодирования, которая позво­ ляла бы успешно применить сортировальную машину. Суть работы этих машин сводится к тому, что массив перфокарт раскладывается на пачки, имеющие одинаковые пробивки в одинаковых колонках.

Каждая перфокарта проходит через контактное устройство, которое можно установить на определенной колонке. Оно воспринимает пробивку и ее расположение и автоматически направляет карты с одинаковым номером позиции в определенный карман, помеченный этим номером. Всего сортировальная машина имеет тринадцать карманов: десять соот­ ветствуют номерам позиций от нуля до девяти, два предназначены для карт с надсечками на одиннадцатой и двенадцатой позициях и один карман для карт, не имеющих пробивок в контролируемой колонке.

За каждый прогон массива перфокарт через сортировальную машину с контролем по одной колонке все карты распределятся по карманам. Если признак указывается в одной колонке, то за один прогон можно рассортировать карты по этому признаку. Например, наивысший класс точности наружной поверхности указывается в колонке 49. Рассортировав карты по этой колонке, получим пачки карт, характеризуемые одинаковым значением наивысшего класса точности. Значит, все детали классифици­ рованы по этому признаку. Теперь в каждом кармане находится пачка перфокарт, которая представляет собой группу деталей, подобранную по наивысшему классу точности наружной поверхности. Каждую пачку можно использовать отдельно для дальнейшей классификации либо можно все пачки сложить в общий массив, соблюдая порядок цифр карманов по сортируемой колонке: сначала вынимается пачка из нулевого кармана, на нее укладывается пачка из первого кармана и так далее в порядке воз­ растания цифрового значения признака.

Таким образом получается общий массив перфокарт, сортированных в порядке изменения однозначного признака. Так детали классифици­ руются по однозначному признаку.

Номера деталей можно отпечатать, используя табулятор. Все они будут расположены на табуляграмме в порядке изменения классификационного признака. В нашем примере они будут разложены в порядке уменьшения точности обработки наружной поверхности.

После сортировки по однозначному признаку не обязательно табули­ ровать перфокарты, записывая номера детали и группировочные при­ знаки. Можно проводить дальнейшую сортировку по другим признакам, уточняя классификацию и группирование, и только в конце процесса провести табулирование, получив окончательные данные.

Сортировать по многозначному признаку, который занимает несколько разрядов числа, т. е. несколько колонок, значительно сложнее.

Во-первых, здесь требуется сортировать весь массив перфокарт по каждой колонке, занимаемой признаком.

Во-вторых, необходимо соблюдать определенный порядок сортировки. Это требование связано с тем, что сортировальная машина предназначена

для обработки чисел. Каждое число определяется значением цифр в раз­ рядах. Причем разряды расположены в порядке старшинства от младших (низших), расположенных справа, к старшим (высшим). Например, наи­ больший наружный диаметр в миллиметрах записывается в двух колонках 21 и 22 по десятичным разрядам.

При сортировке по многозначному признаку используются три спо­ соба: от «низшего к высшему», от «высшего к низшему» и «смешанный».

Первый способ наиболее употребителен в практике, так как обеспечи­ вает значительное сокращение вспомогательных работ по перекладке отсортированных пачек перфокарт. Сортировка начинается с низшего разряда многозначного признака. В результате первого прогона весь массив распределяется по десяти карманам. Пачки из карманов выни­ маются и складываются в порядке возрастания цифры этого разряда: на пачку из нулевого кармана кладется пачка из первого кармана и т. д. Теперь весь массив отсортирован по низшему разряду.

Далее массив сортируется по следующему разряду. Карты снова раскладываются по десяти карманам. Теперь в каждом кармане пачка карт имеет одинаковую пробивку в высшем разряде, а сами карты распо­ ложены в порядке возрастания цифр в низшем разряде.

Если сложить пачки карт из карманов в порядке возрастания цифры высшего разряда, по которому проводилась сортировка, то карты всего массива разложатся в порядке возрастания двухзначного числа, а именно:

от низшего к высшему, складывая при этом пачки из карманов в порядке возрастания цифр, удается весь массив расположить по двухзначному признаку. Сортируя последовательно по высшим разрядам, можно распо­ ложить массив по признаку любой значности. Важно отметить, что после каждого прогона пачки из карманов складываются в общий массив, над которым проводятся дальнейшие операции. С каждым прогоном уточняется порядок расположения карт в массиве.

Способ от «высшего к низшему» позволяет получить тот же результат. Однако сначала сортировка ведется по высшему разряду. Пачки из кар­ манов после первого прогона уже не складываются, как раньше, в единый массив, а вынимаются и раскладываются отдельно.

Перед вторым прогоном сортировальный механизм устанавливается на колонку, соответствующую низшему разряду признака. Первыми пропускаются карты, вынутые после первого прогона из нулевого кармана; остальные пока не трогают.

Если необходимо, сортировать по трехзначному признаку, то после второго прогона перфокарты опять раскладываются отдельно, как и после первого прогона. Затем сортировальный механизм устанавливается на колонку, соответствующую самому низшему разряду признака. Теперь сортируется пачка перфокарт из нулевого кармана после второго прогона.

В результате третьего прогона перфокарты, имеющие нулевую про­ бивку в двух высших разрядах, распределяются по десяти карманам, соответствующим цифрам низшего разряда. Этим заканчивается сорти­ ровка по трехзначному признаку карт от 000 до 009. Только теперь, после третьего прогона, можно сложить пачки карт из карманов, соблю­ дая порядок следования цифр низшего разряда.

Зйтем необходимо произвести сортировку остальных карт. Для этого берется пачка карт, имеющая пробивку 1 после второго прогона, т. е. карты с цифрами 01 в высших разрядах. Они сортируются по самому

низшему разряду только что описанным способом и складываются в по­ рядке возрастания цифр низшего разряда. В результате получаем группу карт от 010 до 019. Ее можно сложить с картами от 000 до 009. Вместе они образуют последовательность карт с изменением пробивок в низших разрядах.

Этот порядок соблюдается при сортировке остальных разрядов 2; 3; 4 и т. д., получившихся после второго прогона. Таким образом удается завершить сортировку по двум низшим разрядам, разложить карты от 000 до 099.

Дальнейшая сортировка карт, оставшихся после первого прогона, проводится в том же порядке, как это описано для пачки карт с пробив­

гона. Наконец, все карты складываются в единый массив в порядке от 000 до 999.

Очевидно, что такой способ требует значительных вспомогательных работ: необходимо раскладывать пачки, сохраняя их порядок после каждого прогона, делать прогоны отдельных пачек, складывать массив, учитывая порядок по многозначному признаку. Число пачек, с которыми приходится иметь дело, возрастает. Для раскладки пачек требуется зна­ чительное место и много времени. Отсюда очевидно, что способ от «высшего к низшему» невыгодно применять для сортировки всего массива по много­ значному признаку.

«Смешанный» способ сортировки включает элементы обоих способов. Обычно сначала массив перфокарт разбивается на отдельные пачки по высшему разряду признака, а затем каждая пачка сортируется по осталь­ ным разрядам способом «от низшего к высшему».

Имеется еще один прием работы при использовании сортировальной машины. Это — выборочное сортирование, когда не требуется, как в пре­ дыдущих случаях, раскладывать весь массив в определенном порядке, а нужно лишь выделить пачку карт, отличающихся определенным соче­ танием признаков. Например, детали с диаметром 16 мм будут характе­ ризоваться пробивкой 1 в колонке 21 и пробивкой 6 в колонке 22.

Чтобы выделить эту пачку карт, совершенно не нужно соблюдать определенную последовательность сортировки по разрядам. Можно сна­ чала прогнать карты по 21 колонке и выделить пачку из кармана 1, а затем прогнать эти карты по колонке 22, выделив пачку из кармана 6.

В 80-колонковых машинах имеется специальное устройство для выде­ ления карт по цифровому значению многозначного признака. На спе­ циальном пульте штеккерами устанавливается цифровое значение группы. За один прогон перфокарт признак контролируется по всем колонкам (число которых должно быть не более двенадцати), и карты, имеющие заданное значение, откладываются в отдельный карман. Это устройство освобождает от необходимости прогона по каждому разряду, ускоряя отбор карт по многозначному признаку.

Пока речь шла о сортировке по одному многозначному или одно­ значному признаку. Однако в процессе классификации деталей и сорти­ ровки перфокарт обычно необходимо учитывать несколько признаков. В этом случае приходится последовательно сортировать массив по одному, другому, третьему признаку. Значит, следует установить порядок подчи­ ненности признаков. Например, можно считать, что наружный диаметр детали является более важным признаком, чем длина ее. Порядок подчи­ ненности признаков определяется задачами, которые решаются при клас­ сификации. В одном случае важным будет наличие резьбы, во втором — отношение длины к диаметру, в третьем — наличие шлицев и т. п.

Сортировальная машина предназначена прежде всего для подбора карт по числовым признакам путем поразрядной сортировки со строгой подчиненностью разрядов. Поэтому и классификация деталей должна быть осуществлена по схеме, предусматривающей строгую подчиненность классификационных признаков.

Важной особенностью машины является также жесткая схема рас­ кладки перфокарт при сортировке по любой колонке. Машина расклады­ вает карты в карманы, имеющие номер пробитой позиции. Но цифрой закодировано определенное технологическое понятие. Например, в ко­ лонке 51 цифра 1 означает внутреннюю резьбу с правой стороны детали, а цифра 2 — с левой стороны. Значит, при сортировке перфокарты этих деталей будут находиться в общем массиве всегда рядом. В некоторых случаях детали с указанными признаками могут быть объединены в одной технологической группе, а в других случаях — в двух различных группах. Все определяется конкретными условиями группирования, которые за­ ранее предусмотреть невозможно. Однако совершенно очевидно, что близкие по технологическим особенностям детали должны шифроваться соседними цифрами, чтобы в процессе классификации они не разошлись далеко друг от друга, когда объединить их машинным способом окажется трудно.

Подводя итог, можно заключить, что для успешного применения машин система кодирования должна быть построена таким образом, чтобы име­ лась возможность:

1)устанавливать различную подчиненность основных технологиче­ ских признаков и тем самым способствовать осуществлению различных вариантов классификации;

2)осуществлять сортировку массива перфокарт по способу «от низ­ шего к высшему» при строгой подчиненности признаков;

3)иметь такое кодирование признаков, когда соседними по значению числами обозначались бы технологически близкие параметры.

Все эти требования должны найти воплощение в инструкции по коди­ рованию.

Наконец, третья задача кодирования (последняя) — обеспечение наи­ меньшей трудоемкости кодирования чертежей. Основную трудоемкость процесса машинной классификации деталей составляет кодирование чертежей, т. е. подготовка кодировочных таблиц.

Высокая эффективность машинной классификации достигается при обработке значительного числа деталей. В этих условиях значительная трудоемкость кодирования для составления массива перфокарт становится основным препятствием для широкого внедрения вычислительных машин. Поэтому одной из основных задач является снижение трудоемкости коди­ рования. Это можно достичь сокращением вычислительной работы, упро­ щением правил кодирования, составлением удобных в использовании кодировочных таблиц.

Кодировщик, освоивший этот процесс, тратит на кодирование круглой детали около 5 мин, некруглой детали около 10 мин, в зависимости от сложности чертежа.

Выбор системы кодирования

Системы кодирования чертежей для классификации деталей могут быть различными по кодируемым параметрам, по детализации данных, по под­ чиненности признаков и т. п. Все это влияет на возможность решения различных технологических задач при помощи перфокарт, на трудоем­ кость кодирования и эффективность применения счетно-аналитических машин.

Необходимо выбрать такой вариант системы кодирования, который наилучшим образом отвечал бы поставленным требованиям. Все варианты охватить невозможно, но можно представить предельные варианты в общем ряду возможных систем.

Первой предельной является система, предусматривающая занесение в перфокарты всех данных чертежа: конфигурации, путем кодирования отдельных поверхностей; размеров каждого элемента поверхности вплоть до фасок, канавок, резьб, пазов и т. п.; классов точности и чистоты каждого элемента поверхности; аналогичных данных о заготовке; особых требований чертежа по точности обработки, термообработке, отделке и т. п.

Таким образом, перфокарта представляет собой целиком закодирован­ ный чертеж.

На основании такого документа, заменяющего чертеж, можно решать все нормализационные и технологические задачи, вплоть до полного проектирования технологического процесса. Такая система имеет опре­ деленные достоинства и недостатки.

Недостаток этой системы заключается в том, что для кодирования одной детали необходимо несколько 80-колонковых перфокарт. Отсюда сложность получаемого документа и значительная трудоемкость кодиро­ вания.

Можно еще отметить, что обработка на МСС нескольких перфокарт, относящихся к одной детали, сопряжена с дополнительными операциями, затрудняющими процесс. Поэтому системы кодирования, предусматриваю­ щие несколько карт на деталь, не находят практического применения. Кроме того, получается так, что в перфокарту заносятся признаки одина­ ковой значимости. Например, размеры различных ступеней или классы точности поверхностей. Здесь затруднительно составить четкую схему подчиненности признаков. Приходится в процессе обработки перфо­ карт выяснять главные показатели, например определять наибольшую длину ступени или диаметр, высший класс точности обработки и т. п. На счетно-аналитических машинах эти операции производить чрезвычайно сложно.

Так как невозможно просто установить подчиненность признаков, нельзя и применить систему сортировки «от низшего к высшему». При­ ходится сортировать карты по одному признаку, осуществляя затем печа­ тание результатов каждой сортировки. Все это усложняет работу МСС.

Трудности, встречающиеся при кодировании и обработке перфокарт, приводят к тому, что при классификации получают лишь частные резуль­ таты, не соответствующие полноте закодированных данных.

Второй предельной является система, предусматривающая занесение в перфокарту шифра детали по предварительно разработанному класси­ фикатору. Для каждой детали определяются класс, подкласс, тип, подтип, группа и другие классификационные подразделения. Значение этих подразделений шифруется числами, в результате чего получают общий шифр детали. Шифр заносится в перфокарту. Теперь, сортируя перфокарты, можно отобрать детали, относящиеся к одной классифика­ ционной группе.

Кодирование при данной системе упрощается — сводится к занесению в кодировочную таблицу шифра детали. Количество разрядов шифра невелико и его можно уместить на одной перфокарте. Однако кодировщик должен обладать известными технологическими знаниями, позволяющими отнести деталь к тому или иному подразделению.

Сортировка сводится к распределению деталей по заранее определен­ ным классификационным подразделениям. Подчиненность признаков

определена классификатором: класс, подкласс, тип, подтип, группа и т. п. Никаких других вариантов классификации осуществить уже невозможно, так как отсутствуют соответствующие данные.

Этот второй предельный метод имеет свои достоинства: малое время кодирования, низкая трудоемкость сортировки, простота всей системы обработки перфокарт. К недостаткам относятся следующие: возможность решать задачи только по одной схеме классификации; необходимость значительных подготовительных работ по технологической обработке чертежей и составлению классификатора.

Все остальные вероятные методы кодирования ограничиваются рас­ смотренными двумя предельными. Одни из них учитывают более детали­ зированные показатели, приближаясь к первому предельному варианту, другие основываются на более обобщенных технологических данных, приближаясь ко второму предельному варианту.

В рассматриваемом случае при разработке системы кодирования ставилась задача группирования и классификации деталей по типораз­ мерам. Заранее составить классификатор, который позволил бы решать все возникающие задачи, не представлялось возможным.

Разработанная система кодирования является некоторым средним вариантом, позволяющим использовать преимущества обоих предельных вариантов: простоту кодирования, широкие возможности классификации для решения различных задач, малую трудоемкость машинной обработки перфокарт, универсальность системы.

Выбор кодируемых данных

Прежде всего кодируется шифр изделия, в которое входит деталь. Обычно применяемые шифры изделия представляют собой сложную по составу характеристику, включающую в себя цифровые и буквенные обозначения. Отдельные буквенные обозначения кодировать нерацио­ нально, так как для каждой буквы необходимо две цифры, а следовательно, и две колонки в перфокарте. Более рационально зашифровать изделия по порядку, отводя для номера три цифры. Значит, общее число изделий, которое можно зашифровать, используя три колонки, составит 999. Это вполне удовлетворит имеющиеся потребности любого предприятия.

Для обозначения номера детали отводится девять колонок. Наиболее удобно заносить номер детали по десятичной системе, для чего требуется всего семь знаков. Кроме того, один'дополнительный знак может быть использован для указания вспомогательного чертежа детали.

При предметной системе нумерации чертежей приходится буквенные обозначения переводить в цифровые, а номера сборочных узлов и деталей записывать в особых колонках. В каждом случае необходимо так раз­ местить цифровые группы в колонках, чтобы рационально использовать отведенное место и облегчить дальнейшую сортировку перфокарт по номеру.

Важной характеристикой является объем выпуска деталей. В перфо­ карту можно заносить общий годовой выпуск либо только количество деталей на изделие. Общий (квартальный, годовой) выпуск можно найти в результате расчетов на электронном вычислителе — специальной ма­ шине, работающей с перфокартами. Для этого подготовляется мастеркарта, т. е. перфокарта, в которую заносится объем выпуска изделий. Перфокарты деталей сортируются по шифру прибора и впереди каждой группы ставится мастер-карта. Электронный вычислитель умножает объем выпуска изделий с мастер-карты на число деталей в изделии с перфокарты детали. В результате получают общее количество изготовляемых деталей.

цифрами 1 и 2 находятся детали, имеющие внутреннюю резьбу с одной сто­ роны, под цифрами 4 и 5 — наружную резьбу с одной стороны. При клас­ сификации на машине эти группы будут расположены рядом и при необхо­ димости их можно легко объединить. Под цифрой 9 расположены детали, имеющие сложные сочетания особых поверхностей; разделять их на более мелкие подразделения нецелесообразно.

Далее идут две группы параметров, определяющих поверхности пло­ скостного характера и нецентровые отверстия. Совместно с общей харак­ теристикой детали эти данные должны использоваться для классификации деталей по общности обработки поверхностей и отверстий.

В карту заносятся коды проушин и вилок, продольных выступов, граненых поверхностей, пазов продольных — открытых и закрытых, вин­ товых закрытых канавок, пазов радиальных, поперечных и наклонных, лысок и скосов. В карте фиксируются и коды отверстий: многоступен­ чатых резьбовых, многоступенчатых гладких, одноступенчатых резьбо­ вых, одноступенчатых гладких, конусных-, наклонных и растачиваемых.

Для каждого вида поверхности дается высшее значение класса точности обработки.

Последняя основная характеристика — вид зубчатого зацепления: храповики, червяки, звездочки и т. п.

Кроме того, оказалось необходимым ввести дополнительную характе­ ристику специальной обработки детали. Например, круглая деталь после обычных операций подвергается гибке. На чертеже она уже не вы­ глядит как круглая деталь. С учетом основной обработки она коди­ руется как круглая деталь; в специальной обработке указывается окон­ чательная гибка.

Для некруглой детали, кроме вида заготовки, указывается и способ ее получения, что вызвано необходимостью более подробно охарактери­ зовать деталь. Прежде всего учитываются общие признаки детали: габа­ ритные размеры, вид детали, характеристики сочетания обрабатываемых поверхностей.

Габаритные размеры указываются по длине — большему размеру, ши­ рине — среднему размеру и высоте — меньшему размеру. Для кодиро­ вания каждого размера в миллиметрах отводится по три колонки. Значит»