Анализ структуры изделия

При выполнении проектной процедуры материального нормирования для нахождения норм расхода материалов на изделие необходимо знать количественную применяемость каждой детали и сборочной единицы (ДСЕ), т.е. сколько раз данная ДСЕ встречается в изделии. Сложные изделия машиностроения обычно подразделяются на сборочные единицы: узлы, сборки, подсборки и т.д. В процессе конструкторского проектирования при введении новой ДСЕ в изделие в каталог записываются ее конструкторское обозначение и входимость - обозначение того узла (узлов), в которые эта ДСЕ входит. При этом одна и та же ДСЕ может входить как непосредственно в само изделие, так и косвенно - через сборочные единицы различных уровней. Например, на

Рис. 6.1 показана укрупненная структурно-иерархическая схема изделия МА11015-400 “Задвижка стальная” (ОАО “Тяжпромарматура”).

Рис. 7.1 - Структурно-иерархическая схема изделия “Заглушка стальная”.

Как видно из рисунка, одна и та же деталь “Проволока 2,0-О-С” с обозначением МА1123-300 входит как непосредственно в изделие, являясь ДСЕ первого уровня, так и в сборочную единицу МА11015-400А “Корпус”, одновременно являясь ДСЕ второго уровня. Поэтому общая применяемость этой детали в изделии 5+7=13шт.

Структуру изделия логично представить в виде графа, вершины которого соответствуют деталям и сборочным единицам с указанием уровня их вхождения в изделие, а ребра - количествам вхождений ДСЕ следующего уровня в ДСЕ предыдущего (

Рис. 6.2). Отдельные ДСЕ на графе обозначены буквами A, B...H.

Рис. 7.2 - Граф структуры изделия.

Расчет применяемости выполняется для каждой детали последнего уровня (в рассматриваемом случае - второго) и сводится к определению всех возможных путей от вершины, соответствующей рассматриваемой детали, до вершины графа (изделия) с суммированием применяемостей по мере прохода по ветвям. В

Табл. 6.1 показаны результаты расчета применяемости для изделия, структура которого соответствует графу на

Рис. 6.1.

Для обхода графа изделия и расчета полной применяемости можно использовать алгоритм Дейкстры, но его нерекурсивная реализация представляет собой нетривиальную алгоритмическую задачу, а при рекурсивной реализации число уровней входимости оказывается резко ограниченным.

Табл. 6.1 - Расчет количественной применяемости.

Нерекурсивная реализация алгоритма обхода дерева обычно основана на использовании так называемого прошитого бинарного дерева. Прошитое дерево отличается тем, что концы его ветвей замкнуты на вершину (

Рис. 6.3).

Рис. 7.3 – Прошитое дерево.

Обход осуществляется по правилу: "начав с самого отдаленного узла, искать последующие элементы в обратном порядке, пока они не закончатся".