Szacowanie kosztów wytwarzania elementów maszyn z wykorzystaniem narzędzi wspomagających projektowanie procesów produkcyjnych / PAR 2/2011 / 2011 / Archiwum / Strona główna | PAR Pomiary - Automatyka - Robotyka

(1)

dr hab. inĪ. Dariusz Plinta, dr inĪ. Dariusz WiĊcek

Akademia Techniczno-Humanistyczna w Bielsku-Biaáej, Katedra InĪynierii Produkcji

SZACOWANIE KOSZTÓW WYTWARZANIA ELEMENTÓW MASZYN

Z WYKORZYSTANIEM NARZĉDZI WSPOMAGAJĄCYCH

PROJEKTOWANIE PROCESÓW PRODUKCYJNYCH

W artykule przedstawiono zaáoĪenia ustalania wielkoĞci czynników kosztotwórczych obiektów kosztowych na podstawie wielkoĞci parametrów cech obrabianego przedmiotu okreĞlanych na etapie projektowania danego elementu. Przedstawiono sposób opisu cech związanych z konstrukcją, wytwarzaniem i organizacją produkcji elementu na etapie przygotowania produkcji

ESTIMATING THE COST OF MANUFACTURING OF MACHINES USING TOOLS DESIGN SUPPORTING PRODUCTION PROCESSES

The methodology of determination of manufacturing costs for machine elements on the stage of production process design has been presented in the paper. The presented methodology is based on two approaches to the automation manufacturing process planning (hybrid process planning method).

The investigation is focused on the selection of relevant geometrical and

technological information in the part, their binary representation and data acquisition from the drawing.

1. WSTĉP

O przetrwaniu przedsiĊbiorstwa na rynku w g áównej mierze decyduje jego konkurencyjno Ğü. Optymalizacja zasobó w w przedsi Ċbiorstwie, obok wysokiej jako Ğci wyrobów i nowoczesnych technologii ich wytwarzania, sta áa siĊ kluczowym czynnikiem decydującym w zdobywaniu przewagi konkurencyjnej na rynku [3]. Zgodnie z [6, 12] w trakcie procesu projektowania ro zpatrywane jest wiele mo Īliwych wariantów rozwi ązania zadania projektowego. KaĪdy z tych wariantów jest poddawany ocenie u ĪytecznoĞci, której jednym z trzech kryterium jest koszt produkcji danego rozwi ązania. W ykorzystując tradycyjne metody okreĞlania kosztów uzyskanie inform acji o warto Ğci kosztu mo Īna uzyskaü dopiero w momencie zakoĔczenia procesu projektowania procesu produkcyjnego.

Wspóáczesne kom puterowe systemy wspom agania pro jektowania CAD i CAP pozwalaj ą wygenerowaü potrzebne dane dotycz ące okre Ğlenie warto Ğci czynników kosztotwórczych. OkreĞlenie danych dla projektowanego elem entu jest pracoch áonne. Podstawowym problemem jest brak bezpo Ğredniego sprz ĊĪenia system ów CAD i CAP. Powi ązanie tych dwóch system ów w wi ĊkszoĞci przypadków odbywa si Ċ za po Ğrednictwem dialogowych systemów klasyfikacyjnych [1]. Stosowane klasyfikatory i system y koduj ące elem entów maszyn opracowane w celu wdro Īenia systemów technologii grupowej pozwalaj ące okreĞliü podobieĔstwo konstrukcyjno-technologiczne, nie daj ą jednak dostatecznych przes áanek do przyjĊcia podobie Ĕstwa kosztowego. W takiej sytuacji, w system ach szacowania kosztów elementów m aszyn, lepsze wyniki uzyskuje si Ċ przy wykorzystaniu opisu projektowanych elementów bazuj ące na tworzeniu struktury modelu 3d projektowanego elem entu, przy wykorzystaniu funkcjonalnych obiektów elem entarnych (geom etryczne, technologiczne, tworzywowe itp.). Projektowanie procesów w oparciu o obiekty elem entarne wykorzystuje zasady generacyjnych metod automatyzacji projektowania procesów wytwarzania [4, 7].

(2)

Generalnie system y szacowania kosztów opieraj ą si Ċ na sta áych danych kosztowych, które w sytuacji ci ągáych zm ian struktury ponoszonych nak áadów przez przedsi Ċbiorstwo powodują, Īe szacowane koszty daleko odbiegaj ą od rzeczy wistych kosztów analizowanych elementów. W syste mach, które wykorzystaj ą sprz ĊĪenia z system ami kalkulacji kosztów stosowane s ą tradycyjne rachunki kosztów. Zastosowanie rachunku kosztów dzia áaĔ w systemach szacowania kosztów, ogranicza si Ċ do kosztów dzia áaĔ procesów przetwarzania z pom iniĊciem pozosta áych kosztów, ewentualnie pozosta áe koszty procesu produkcyjnego naliczane są w postaci narzutów.

2. OPIS CECH PROJEKTOWANYCH ELEMENTÓW

Podstawowym warunkiem dokáadnego szacowania kosztów jest ustalenie wartoĞci czynników kosztotwórczych zwi ązanych w procesem wytwarzania danego elem entu na podstawie informacji o cechach, jakim i ten elem ent charakteryzuje siĊ z punktu widzenia konstrukcji, wytwarzania i organizacji produkc ji. W tym celu zbiór cech opisuj ących elem enty projektowane ( COPE) podzielono na cechy k onstrukcyjne ( KCOPE), cechy org anizacyjne (OCOPE) oraz cechy zwi ązane z wytwarzaniem ( WCOPE). Dla OCOPE wyodr Ċbniono jeden rodzaj cech zwi ązany z seryjno Ğcią procesu wytwarzania. Najliczniejszą grupą cech są

KCOPE, które dodatkowo podzielono na cechy geometryczne (GCOPE) oraz cechy związane

z materiaáem wyj Ğciowym do produkcji ( MCOPE). Cechy GCOPE zgodnie z [5] okre Ğlają strukturĊ zewn Ċtrzną projektowaneg o elem entu, zak áadając, Īe ka Īda cecha opisana jest zbiorem param etrów to te parametry okre Ğlają m akro i m ikrostrukturĊ danej GCOPE. Istotnym elem entem zaproponowanej m etody opisu projektowanych elem entów s ą konstrukcyjne obiekty elem entarne ( KOBE). KOBE są obiektam i, które w bezpo Ğredni sposób tworzą postaü konstrukcyjną projektowanego elementu i kaĪdy z nich jest powi ązany z jedn ą KCOPE. Je Īeli KCOPE są tworz ącymi opis projektowanego elem entu to KOBE tworzą zapis jego konstrukcji.

W projektowaniu procesów produkcyjnych wyst Ċpuje bardzo du Īo dzia áaĔ heurystycznych spowodowane jest to brakiem modelu matematycznego projektowanego obiektu (np. zmienne są niezdefiniowane, nie s ą znane zale ĪnoĞci pom iĊdzy zm iennymi), czy te Ī brakiem moĪliwoĞci pe ánych oblicze Ĕ przy istnieniu m odelu. W tej sytuacji podejm owane są próby formalnego zapisu wiedzy heurysty cznej (opartej na intu icji, doĞwiadczeniu), tak by mogáa staü si Ċ podstaw ą do napisania program ów komputerowych. W yróĪnia si Ċ mi Ċdzy innym i nastĊpujące m etody sztucznej inteligencji zwi ązane z projektowaniem procesów

produkcyjnych:

x sztuczne sieci neuronowe; x systemy ekspertowe; x algorytmy genetyczne.

System ekspertowy ( SE) daje mo ĪliwoĞü ro związywania specjalistycznych problem ów wymagających profesjonalnej ekspertyzy, czyli moĪe zastąpiü specjalistĊ w danej dziedzinie, czĊsto bez koniecznoĞci obecnoĞci eksperta w czasie pracy systemu. Cechą charakterystyczną systemu jest oddzielenie wiedzy pozyskanej od eksperta z danej dziedziny, zwan ą baz ą wiedzy od reszty sys temu zawieraj ącej m iĊdzy innym i m echanizmy rozum owania na podstawie zasobów wiedzy z tej dziedziny [7, 13]. Systemy ekspertowe ogólnie m oĪna podzieliü na trzy kategorie [11]:

x doradcze (advisory) – s ą to system y przedstawiaj ące u Īytkownikowi pewne

rozwiązania, które s ą przez niego o ceniane w celu dobran ia najodpow iedniejszego rozwiązania, bądĨ Īądania innego rozwiązania;

(3)

x podejmujące decyzje bez kontroli czáowieka (dictatorial) – są to takie system y, które

nie konsultują wyników koĔcowych z uĪytkownikiem;

x krytykujące (criticizing) charak teryzują si Ċ przyjm owaniem warto Ğci wej Ğciowych

dotyczących postawionego problemu i ewentualnego rozwi ązania. Rola systemu sprowadza siĊ do analizy problemu i skomentowania zaproponowanego rozwiązania. Systemy ekspertowe mają zdolnoĞü do [8, 11]:

x gromadzenia kompletnej wiedzy z danej dziedziny oraz ciągáej jej aktualizacji; x naĞladowania sposobu rozumowania eksperta, czego efektem jest oferowanie decyzji

i ich wariantowanie;

x wyjaĞniania sposobu rozumowania prowadzącego do przyjĊtych rozwiązaĔ; x porozumiewania siĊ z uĪytkownikiem w wygodnym dla niego jĊzyku.

Przedstawienie wiedzy w SE

Metoda rep rezentacji wiedzy powinna um oĪliwiü prosty, zwi Ċzáy, kom pletny, zrozum iaáy i wyraĨny zapis wiedzy. Dla przedstawienia wied zy konieczne jest zebranie inform acji z danej dziedziny, sformu áowanie jej w postaci stwierd zeĔ i odpowiednie zakodowanie jej. Do najczĊĞciej stosowanych sposobów przedstawiania wiedzy nale Īą metody opieraj ące siĊ na zastosow aniu logiki for malnej (rachunek zda Ĕ, rachunek predykatów) oraz niefor malne sposoby, tj. sieci semantyczne, ramy, stwierdzenia, reguáy [7, 13].

Pozyskiwanie wiedzy

Proces pozyskiwania wiedzy umoĪliwia zrozumienie oraz otrzymanie sposobu rozwiązywania problemów decyzyjnych w okre Ğlonej dziedzinie, a tak Īe po áączony jest z zapisem pozyskanej wiedzy. Proces ten rozum iany jest równie Ī, jako uczenie poáączone z nabyciem umiejĊtnoĞci efektywnego wykorzystania wiedzy [13].

WyróĪnia siĊ nastĊpujące metody pozyskiwania wiedzy [11, 13]:

x bezpoĞrednie zapisywanie wiedzy poprzez obserwacj Ċ pracy eksperta rozwi ązującego problem;

x analiza wiedzy na podstawie instrukcji eksperta poprzez udzia á nauczyciela i wykorzystanie wskazanych przez niego Ĩródeá wiedzy o raz przekszta ácenie jej n a potrzeby SE;

x analiza wiedzy na pod stawie realnych przykáadów okreĞlonych i rozwi ązanych przez eksperta;

x pozyskiwanie wiedzy na podstaw ie analogii poprzez p rzeksztaácenie is tniejącej wiedzy uprzednio opisanej w celu opisu faktów podobnych.

Proces pozyskiwania wiedzy jest to wielokrotnie powtarzany cykl dzia áaĔ w celu ulepszenia bazy wiedzy oraz poprawienia, jakoĞci decydującej o wáaĞciwym dziaáaniu SE.

Przedstawiona m etoda dotyczy wygenerowania zbioru param etrów procesu wytw arzania związanych z cecham i opisującymi projektowany element (COPE). W szczególnoĞci moduá na podstawie zbioru COPE oraz warto Ğci param etrów opisuj ących projek towany elem ent generuje zbiór warto Ğci param etrów procesu wytwarzania zwi ązanych subdzia áaniami rozumianymi tutaj jako zabiegi techn ologiczne, które są wymagane, aby dana cecha uzyskaáa wáaĞciwoĞci zgodne z za áoĪeniami konstrukcyjnymi. Schemat funkcjonowania tego m oduáu przedstawiono na rys. 1. Zabieg jest to cz ĊĞü operacji dotyczącą obróbki jednej powierzchni, jednym narz Ċdziem przy sta áych param etrach obróbki. Podstawowym narz Ċdziem w tym module jest dedykowany system ekspertowy. Zgodnie z za áoĪeniami budowy system ów

(4)

ekspertowych, wyodr Ċbniono w proponowanym syste mie baz Ċ danych analizowanych obiektów w postaci:

x zbiorów COPE – ;

x zbiorów wartoĞci parametrów opisujących COPE – .

Baza wiedzy technologicznej

Zaproponowana baza wiedzy techno logicznej przechowuje podstawo wą wiedz Ċ technologiczną, która zostaáa pozyskana od eksperta. Zebrana w bazie wiedza musi umoĪliwiü okreĞlenie warto Ğci param etrów procesu wytwarzania, dlatego dotyczy ona infor macji o zbiorach zabiegów technologicznych dla danej cechy, wym aganych dla osi ągniĊcia zaáoĪonych warto Ğci param etrów u Īytkowych w przyj Ċtym wariancie p rocesu wytwarzania oraz dla kaĪdego zabiegu informacji o stanowisku produkcyjnym oraz grupy zaszeregowania pracowników odpowiedniej dla zadanego zabiegu technologicznego.

Bardzo isto tnym etapem projekto wania bazy wiedzy jest ustalenie sposobu rep rezentacji wiedzy. Na podstawie przeprowadzonych analiz przyj Ċto reprezentacjĊ wiedzy w form ie ram i reguá. Reprezentacja wiedzy technologicznej w postaci ram zostaáa podyktowana mnogoĞcią oraz ró ĪnorodnoĞcią grom adzonych inform acji dla poszczególnych COPE. St ąd wynika

podziaá wiedzy na ramy dla poszczególnych COPE .

KaĪda z ram powi ązana jest ze zbiorem regu á , na podstawie których okreĞlany jest zbiór zabiegów pozw alających uzyskanie warto Ğci parametrów zadanych dla danej cechy , przy ok reĞlonych warto Ğciach param etrów opisuj ących p ozostaáe COPE dla danego elem entu, w tym dla jaki ego wariantu procesu wytwarzania jest przewidziany. Do reprezentacji wiedzy dla danej ramy wykorzystano tablice decyzyjne. Zastosowanie tablic decyzyjnych zosta áo podyktowane tym , Īe zapis wiedzy w obr Ċbie danej ram y opiera si Ċ o reguáy wnioskowania, a konkluzja danej regu áy dotycz ąca wyboru zbioru zabiegów technologicznych wraz z przypisanymi stanowiskami produkcyjnymi i grupami pracowników ma charakter dziaáaĔ.

W zaproponowanej w pracy bazie wiedzy, przes áanki tw orzone s ą na podstawie warto Ğci parametrów COPE oraz tolerancji warto Ğci tych parametrów. KaĪda przesáanka jest zdaniem logicznym, które jest koniunkcją wyraĪeĔ sprawdzających czy wartoĞü parametru zawiera siĊ w za áoĪonym przedziale oraz czy tolerancja danej warto Ğci zawiera si Ċ w okre Ğlonym przedziale. WartoĞü logiczna przesáanki przyjmuje wynik logiczny zadania, okre Ğlonego dla niej lub jego zaprzeczenie, w zale ĪnoĞci od reguáy, w której ta przes áanka jest rozpatrywana. WartoĞü logiczna przesáanki moĪe przyjąü wartoĞü:

1 í jeĪeli istotnym jest prawdziwoĞü przesáanki w danej regule;

0 í jeĪeli istotnym jest faászywoĞü przesáanki w danej regule;

„” í jeĪeli przesáanka jest nieistotna w danej regule.

W zaproponowanej w pracy bazie wiedzy, przes áanki tw orzone s ą na podstawie warto Ğci parametrów COPE oraz tolerancji warto Ğci tych parametrów. KaĪda przesáanka jest zdaniem logicznym, które jest koniunkcją wyraĪeĔ sprawdzających czy wartoĞü parametru zawiera siĊ w za áoĪonym przedziale oraz czy tolerancja danej warto Ğci zawiera si Ċ w okre Ğlonym przedziale. WartoĞü logiczna przesáanki przyjmuje wynik logiczny zadania, okre Ğlonego dla niej lub jego zaprzeczenie, w zale ĪnoĞci od reguáy, w której ta przes áanka jest rozpatrywana. WartoĞü logiczna przesáanki moĪe przyjąü wartoĞü:

(5)

1 í jeĪeli istotnym jest prawdziwoĞü przesáanki w danej regule;

0 í jeĪeli istotnym jest faászywoĞü przesáanki w danej regule;

„” í jeĪeli przesáanka jest nieistotna w danej regule.

^ ep ,` 1 , , , _{1 ,} _, 1 , , fd_{I G}P I ) G ' P 0 ! ! ! ^ ep , ` 1 , , 1, , , , 1, , 1, , pS I GP IS )3 G ' P 0 ! ! ! ! ep , , fd_{I G}P ^ ep , ` 1 , , , , _{1 ,} _, 1 , , vpt_{G I S P}P I ) 0 S 3 ! ! ! ^ ep ` 1 , , , ,h h 1 , ,H zztG I I !) ! ^ ep , ` 1, , , , 1, , 1, , vpt P I ) G I S P 0 S 3 ! ! ! ^ ep ,m` 1, , m 1 , ,M vckgJ J !* !

^

ep

`

1 , , , ,h h 1 , ,H zztG I I !) !

^

ep

`

1 , , , ,h h 1 , ,H zzt_{G I} _I _!₎ ! ^rama f1`

Tablica decyzyjna dla f1

reguãa decyzyjna 1decyzyjna 2 …reguãa decyzyjna zreguãa warunek 1 1 0 … 1 warunek 2 0 1 … 1 …… 0 1 … 1 warunek nzabieg 1 1 1 1 1 …… 1 1 zabieg 2 1 … 1 …… … zabieg m 1 … 1 ^rama f2` ^rama f)` ^ ep ,m` 1 , , m 1 , ,M vckgJ J !* !

Rys. 1. Schemat generowania wartoĞci parametrów procesu wytwarzania dla poszczególnych COPE

[opracowanie wáasne]

KaĪda regu áa w proponowanej bazie wiedzy powi ązana jest ze zbiorem zabiegów technologicznych wymaganych do osi ągniĊcia zadanych param etrów konstrukcyjnych rozpatrywanej cechy. Mo Īna zatem powiedzie ü, Īe ka Īda z regu á jest wariantem procesu wytwarzania.

WartoĞü dzia áaĔ, czy li stwierdzenie , czy dane dzia áanie (zabieg techn ologiczny) m a by ü wykonane, je Īeli dana regu áa jes t spe ániona, przyjm uje warto Ğci pow iązane z kolejnoĞcią

(6)

wystĊpowania danego zabiegu w w ariancie procesu (regu áa) lub warto Ğü NULL, je Īeli dany zabieg nie wystĊpuje w danym wariancie.

PrzyjĊcie danego wariantu, czyli spe ánienie danej regu áy nast Ċpuje wtedy, gdy wszystkie istotne p rzesáanki dla tej regu áy pr zyjĊáy warto Ğü okre Ğloną w cz ĊĞci tablicy decyzyjnej zawierającej warto Ğci p rzesáanek. Tablica 1 przedstawia fragm ent przyk áadowej tab licy decyzyjnej dla ramy związanej z COPE F76_k01 (otwory przelotowe proste).

W tak skonstruowanej tablicy wyodr Ċbniono oprócz ju Ī wczeĞniej omówionych elementów jeszcze takie, które wspom agają budow Ċ warunków logicznych tworz ących p rzesáanki. Przedstawiona tablica zawiera informacje o parametrach (kolumna: param), których wartoĞci rozpatrywane są w warunkach logicznych oraz infor macje o granicach przedzia áów wartoĞci przyjmowanych przez te param etry oraz ich toleran cje (k olumny: od_val, do_val, od_IT,

do_IT).

Tab. 1 Tablica decyzyjna dla ramy {rama F76_k01 } í otwory przelotowe proste (fragment)

[opracowanie wáasne]

{rama F76_k01} – otwory przelotowe proste

Opis parametru od_val do_val od_IT do_IT war1 war2 war3

p1 otwory przelotowe proste Ƒrednica wew. D. 0 26 20 12 1

p2 otwory przelotowe proste Ƒrednica wew. D. 26,01 40 20 12 1

p3 otwory przelotowe proste Ƒrednica wew. D. 41 500 20 12 1

p4 otwory przelotowe proste dųugoƑđ L 0 60 20 12 1 1 1

p5 otwory przelotowe proste chropowatoƑđ 0,64 12,5 0 0 1 1 1

p6 prħty okrČgųe typ 0 4 0 0 1 1 1

d1 zab: toczenie rozwiercađ zgrubnie / stan: 0440102 / prac: tokarz 3 2

d2 zab: toczenie wierciđ-powiercađ / stan: 0440102 / prac: tokarz 2 2

d3 zab: toczenie wierciđ z posuwem maszynowym / stan: 0440102 / prac: tokarz 1 1 1

d4 zab: wytaczađ ksztaųtujČc wzdųuǏnie chropow.Ra3.2 / stan: 0440102 / prac: tokarz 4

d5 zab: wytaczađ zgrubnie wzdųuǏnie / stan: 0440102 / prac: tokarz 3

4. PROPONOWANA METODA OKREĝLANIA KOSZTÓW ELEMENTÓW MASZYN NA ETAPIE PRZYGOTOWANIA PRODUKCJI

Proponowaną me todĊ okre Ğlania k osztów elem entów m aszyn m oĪna zaliczy ü d o m etod szacowania kosztów. Opiera si Ċ ona o sfor malizowany opis infor macji o cechach konstrukcyjnych, wytwarzania i organizacyjnych dotycz ących pro jektowanego elem entu, metody automatyzacji projektowania procesów technologicznych (projektowanie wariantowe, projektowanie generacyjne) wykorzystuj ące m etody technologii grupowej, sztucznej inteligencji (rozpozn awanie ob razów, system y eksperckie) oraz m odel okre Ğlania kosztów produkcji elementów maszyn oparty o metodĊ rachunku kosztów dziaáaĔ. Te zaáoĪenia lokują proponowaną metodĊ wĞród grupy hybrydowych ( áączących wczeĞniej wymienione metody) metod szacowania kosztów.

Tok post Ċpowania w proponowanej m etodzie podzielono na kilka faz, które wykorzystuj ą informacje generowane na ró Īnych etapach projektowania procesu produkcyjnego

wspomaganego przez system y CAx lub inform acje przechowywane w bazach d anych tych systemów. Przyj Ċty m odel post Ċpowania oraz um iejscowienie poszczególnych faz w obszarach funkcjonalnych systemów CAx przedstawiono na rys. 2.

(7)

4.1. Model okreĞlania kosztów produkcji elementów maszyn

Koszt produkcji wyrobu obejm uje ca áoksztaát kosztów czynno Ğci, w wyniku, których z materiaáu lub m ateriaáów powstaje gotowy wyrób o okre Ğlonej warto Ğci u Īytkowej. ZáoĪonoĞü wyrobu okre Ğla stopie Ĕ skom plikowania oraz powi ązania konstrukcyjne i wytwarzania zachodzące miĊdzy poszczególnymi poziomami wyrobu (zespoáy, podzespoáy, elementy) [2].

Rys. 2. Ogólny model postĊpowania w proponowanej metodzie

WartoĞci param etrów dotycz ących procesó w wytwarzania zap rojektowanych m etodą wariantową lub m etodą generacyjn ą nie odnosz ą si Ċ bezpo Ğrednio do zm iennych wpáywających na warto Ğü poszczególnych skáadników kosztów produkcji. Konieczne, zatem jest ustalenie zbioru czynników kosztotwórczych, czyli takich param etrów procesu wytwarzania, które jednoznaczn ie determ inują warto Ğü zm iennych dotycz ących wyodrĊbnionych skáadników kosztów oraz sposobu ich ustalania.

4.2. Metoda hybrydowa tworzenia zbioru wartoĞci czynników kosztotwórczych

Podstawowym zadaniem, które musi by ü wykonane jest ustalenie warto Ğci czynników kosztotwórczych na podstawie opisu projektowanego elem entu wykorzystuj ącego zbiory

COPE oraz warto Ğci parametrów opisujących poszczególne COPE. Zadanie to m oĪe zostaü

przeprowadzone na trzy ró Īne sposoby, wykorzystuj ąc podej Ğcie wariantowe, podej Ğcie generacyjne i hybrydowe áączące obydwa poprzednie.

W sytuacji, je Īeli zbió r COPE dla elem entu projektowanego po decyzji projektowej į nie zostaá jeszcze w pe áni ustalony, niem oĪliwe jest zasto sowanie wy áącznie g eneracyjnego podejĞcia do tworzenia zbioru czynników kosztotwórczych, poniewa Ī okre Ğlone koszty

(8)

szacunkowe na podstawie takiego zbioru warto Ğci czynników kosztotwórczych daleko odbiegaáyby od kosztów rzeczywistych. Taka sytuacja zosta áaby spowodowana przez niemoĪnoĞü wygenerowania przez sy stem ekspertowy zbioru zabiegów (subdzia áaĔ) procesu przetwarzania dla COPE niejednoznacznie opisanych, czyli takich, dla których nie wszystkie wartoĞci parametrów tych COPE nie m ają okreĞlonych wartoĞci lub nie okre Ğlono tolerancji tych wartoĞci. Wystąpienie takich przypadków daje podstawy do zaproponowania podej Ğcia hybrydowego do tworzenia zbioru wartoĞci czynników kosztotwórczych.

Schemat postĊpowania w przedstawionym podejĞciu przedstawiono na Rys. 3. W przypadku hybrydowego podej Ğcia system generuje odr Ċbnie zbiory subdzia áaĔ dla elem entu projektowanego i wariantowego. W podejĞciu hybrydowym zbiory te s ą poddawane analizie w celu wyodrĊbnienia hybrydowych zbiorów zabiegów (subdziaáaĔ) procesu przetwarzania.

Rys. 3. Schemat hybrydowego okreĞlania wartoĞci czynników kosztotwórczych

5. PRZYKàAD

Dla zobrazowania m oĪliwoĞci analizy zm ian kosztu w áasnego projektowanego elem entu w trakcie procesu zapisu konstruk cji elem entu przedstawionego na Rys. 4 przeprowadzono analizĊ zmian kosztu szacunkowego tego elementu w trakcie kolejnych z mian w t worzeniu zapisu konstrukcji.

Pierwszym etapem przeprowadzenia szacowania kosztów w áasnych wytwarzania n a etapie projektowania dla przyk áadowego elem entu jest okre Ğlenie wariantów tworzenia postaci konstrukcyjnej. Zbiór ustalonych wariantów obrazuje rys. 5.

^

ep ,

`

(9)

Rys. 4. Obiekty elementarne przykáadowego projektowanego elementu

Rys. 5. Zbiór wariantów i fazy tworzenia postaci konstrukcyjnej przykáadowego elementu

Ostateczne koszty szacunkowe poszczególnych wariantów wykonania róĪnych postaci konstrukcyjnych przykáadowego elementu przedstawiono na rys.6.

1 68,57 z ã 183,99 z ã 1 58,0 1 z ã 17 4,14 z ã 204,73 z ã 200,40 z ã 194,95 z ã 190,62 z ã 0 zã 20 zã 40 zã 60 zã 80 zã 100 zã 120 zã 140 zã 160 zã 180 zã 200 zã 220 zã

wariant 1 wariant 2 wariant 3 wariant 4 wariant 5 wariant 6 wariant 7 wariant 8

kos

zt sz

acun

kowy

wariant

(10)

6. WNIOSKI

Na podstawie przeprowadzonych badaĔ wyciągniĊto nastĊpujące wnioski:

x Zaproponowane w pracy m etody pozwalaj ą okre Ğliü koszty w áasne projektowanych elementów m aszyn na podstawie zbioru inform acji ustalonych zgodnie z zaproponowanym sposobem opisu tych elementów, dokonywanego w trakcie tworzenia zapisu konstrukcji.

x Zastosowanie zapisu konstrukcji w oparciu o sparam etryzowane konstrukcyjne obiekty elementarne przysp iesza proces tworzenia tego zapisu, oraz pozwala au tomatycznie dokonaü zapisu informacji w pos taci zb ioru cech opisu jących projek towane elem enty oraz zbiorów wartoĞci parametrów opisujących cechy elementu wymaganych na dalszych etapach projektowania.

x Na etapie projektowania procesów produkcyjnych najlepsze wyniku daje szacowanie kosztów na podstawie hybrydowego zbioru wartoĞci czynników kosztotwórczych.

x Koniecznym jest poszerzenie proponowanych m etod o analiz Ċ kosztów dzia áaĔ związanych z m ontaĪem, co pozwoli áoby na szacowanie kosztów nie tylko elem entów maszyn, ale równieĪ szacowanie kosztów podzespoáów, zespoáów i caáych wyrobów.

BIBLIOGRAFIA

1. Brinke E.: Costing support and cost control in m anufacturing. PhD. Thesis, University of Twente, Enschede, 2002.

2. BrzeziĔski M.: Organ izacja i sterowanie p rodukcją. A gencja W ydawnicza P lacet, Warszawa 2002.

3. Chang T.C.: Expert Process Planning for Manufacturing. Addison-Wesley Publishing Company, Inc., New York 1990.

4. Chen Y.M ., W ei C. L.: Co mputer-aided F eature-based Design for Net Shape Manufacturing. Com puter Integrated Manufacturing System s Vol. 10, No. 2 Elsevier Science Ltd. 1997, s. 147í164.

5. Dietrych J.: System i konstrukcja. WNT, Warszawa 1985.

6. Feld M.: P rojektowanie procesów technologicznych typowych cz ĊĞci m aszyn. PW N, Warszawa 2000.

7. Harmon P., King D.: Expert Systems. New York, John Wiley & Sons Inc. 1985. 8. Knosala R. i zespóá: Zastosowania metod sztucznej inteligencji w inĪynierii produkcji.

WNT, Warszawa 2002.

9. Logar B., Peklenik J.: Feature-Based Part Database Design and Autom acic For ming of Part Families for GT. Annals of the CIRP, Vol. 40/1/1991, s. 153í156.

10. Matuszek J: In Īynieria Produkcji. Wydawnictwo Politech niki àódzkiej Filii w B ielsku-Biaáej, Bielsko-Biaáa 2000.

11. Mulawka J.J.: Systemy ekspertowe. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1996. 12. Tarnowski W .: Podstawy projektowania technicznego. W ydawnictwo Naukowo

Techniczne. Warszawa 1997.

13. Turban E.: Expert System and Applied Artificial intelligence. Maxwell-Mcmillan, New York 1992