cap.4.mec.as. cu fig col.magazii

04/21/23 1

MECANIZAREA ŞI AUTOMATOZAREA LUCRĂRILOR

DE ASAMBLARE

Capitolul 4

Acad.Prof.Dr.Dr.h.c.ing.Gyenge Csaba

UNIVERSITATEA TEHNICĂ din CLUJ-NAPOCAFacultatea Construcţii de Maşini

Catedra T.C.M

04/21/23 2

4.1. Cerinţe organizatorice impuse la automatizarea

operaţiilor de asamblare Pentru a se putea adopta un proces de asamblare automatizat este necesar ca primadată să se efectueze o analiză aprofundată a asamblabilităţii automatizate şi a posibilităţilor de organizare a unui asemenea proces.

Matrice pentru alegerea formei de organizare a asamblăriiC O D U L

C R IT E R IU L A B C

1 . T im p d e asa m b la refo a r te scu rt

(sec .)m ed iu ( m in .) lu ng (o re )

2 . T ac tu l d e asa m b la r e < 1 bu c /o ră1 … 6 0

bu c ./ o ră> 6 0 bu c ./ o ră

3 .N u m ăru l lu c ru r ilo r d em o nta re

? 3 3 … 1 6 > 1 6

4 .C o nd iţ ii d e s in c ro n iz a re ao p era ţiilo r

ne rea liza b ile p o sib ile bu ne

5 .M asa sau vo lu m u lp ro d u su lu i

m are m ed iu m ic

6 .C o nd iţ ii d e d ep la sa re ap ro d u su lu i

g re le m ijlo c iu u şo a re

O B S E R V A Ţ II :1 . se va ad o pta asam b la re au to m at în cazu l câ nd la to ate şase c r ite r ii ap a resau2 . S e va ad o pta asa m b la re m o b il c â nd la to ate c r ite r iile ap a r2 . În cazu l când ap are ce l p u ţ in la u n c r ite r iu co nd iţ ia , se va ad o pta asa m b la resta ţio na r .

<asam b la re

04/21/23 3

. Cerinţe organizatorice impuse la automatizarea operaţiilor de asamblare

Matricea morfologică din tabelul 4.1. permite obţinerea unui număr mare de variante care s-ar putea preta la asamblarea automată. Se observă că operaţiile de asamblare se pot realiza automatizat numai în cazul ritmurilor de lucru mici ( peste 60 buc/oră), când există condiţii bune de sincronizarea operaţiilor şi de deplasare a produsului intermediar.

În afara criteriilor enumerate mai pot fi luate în considerare şi cele

legate de forma piesei, precizia impusă, fragilitatea pieselor, etc

04/21/23 4

4.2. Generalităţi privind asamblabilitatea produsului

Asamblabilitatea reprezintă o caracteristică constructiv-tehnologică a unui produs de a putea fi asamblat cu o productivitate ridicată şi cu cheltuieli minime.

În condiţiile unor sisteme de asamblare complet automate şi sisteme flexibile de asamblare, problema asamblabilităţii produsului devine deosebit de importantă. Se desprinde de aici concluzia că , în general, pentru asamblarea automată a unui produs , este necesară reproiectarea acestuia în concordanţă cu unele cerinţe obligatorii care vor f prezentate în continuare.

04/21/23 5

Generalităţi privind asamblabilitatea produsului

Prin reproiectarea produsului, pe lângă creşterea asamblabilităţii, se pot obţine şi alte efecte pozitive, cum ar fi :– reducerea costului produsului;– creşterea productivităţii asamblării;– obţinerea unei calităţi ridicate;– îmbunătăţirea condiţiilor de lucru.

Nu trebuie neglijat nici aspectul că un produs reproiectat pentru a fi asamblat automat se pretează foarte bine şi la asamblarea manuală sau mecanizată.

04/21/23 6

4.3. Condiţii pentru mecanizarea şi automatizarea

asamblării

4.3.1. Cerinţe impuse la proiectarea structurii produsului

a) reducerea numărului de piese ale produsului.

În acest scop se folosesc trei criterii restrictive şi anume:- dacă piesa se mişcă în raport cu o altă piesă din ansamblu,

pentru definirea funcţiei sale, va fi menţinută ca piesă separată;

- dacă piesa analizată trebuie să fie executată dintr-un material diferit decât al piesei care se elimină, atunci va fi menţinută ca piesă independentă;

- dacă în timpul asamblării sau al utilizării , piesa trebuie demontată pentru control sau recondiţionare, ea va fi

considerată ca piesă separată.

04/21/23 7

Condiţii pentru mecanizarea şi automatizarea asamblării

a) b)

c)

Fig.4.1. Posibilităţi de obţinere a unui reper din mai multe repere iniţiale :

04/21/23 8


înlocuirea îmbinărilor cu şuruburi cu îmbinări elastice. Câteva exemple sunt date în figura. 4.2.

N u

N u

N uN u

N u

D a

D a

D aD a

D a

04/21/23 9


O altă condiţie care se pune la proiectarea constructivă, este cea legată de realizarea unor structuri modulare. Se cuvine să amintim că un modul reprezintă un ansamblu de piese , ce urmează să se încorporeze într-un produs şi care are următoarele caracteristici:

– posibilitatea de funcţionare independentă,, iar modulul să se poată executa independent de produsul din care face parte;

– modulul poate fi testat separat, fără a fi montat în ansamblul respectiv;

– capacitatea de a-şi îndeplini funcţiunea în diferite condiţii exterioare.

Folosind schema constructivă , se permite descompunerea ansamblului în subansambluri de rang inferior, în aşa mod încât asamblarea finală să se poată realiza la un număr redus de unităţi de asamblare;

Se recomandă ca la montarea ansamblului să se pornească de a piesa de bază, pe care apoi să se monteze diferitele unităţi de asamblare în mod succesiv

04/21/23 10


e)La reproiectarea produsului se vor adopta soluţii constructive care să asigure funcţionarea corectă a ansamblului, fără a impune precizii prea mari la elementele componente ;

f)Nivelul de asamblabilitate creşte dacă sunt folosite piese şi subansambluri tipizate. Se realizează în acest mod o restrângere a gamei sortimentale şi dimensionale a componentelor;

g)Un obiectiv important la proiectarea constructivă îl reprezintă posibilităţile de testare automată a produsului asamblat. Pentru a se putea efectua testarea automată a produsului , construcţia acestuia trebuie să asigure o uşoară şi rapidă conectare la echipamentul de testare;

h)În cazul în care asamblarea produsului se va realiza într-un sistem flexibil, un element important devine gama de produse ce va fi realizat în sistem. Trebuie ştiut că o gamă de produse cu un grad ridicat de neuniformitate atrage după sine şi o creştere a flexibilităţii sistemului.

04/21/23 11


Din punctul de vedere al tehnologiei de asamblare, tehnologicitatea unui produs ( asamblabilitatea) este determinată nu numai de configuraţia reperelor, ci şi de caracteristici ale modului în care aceste repere sunt asociate. O clasificare a acestor condiţii este dată în figura 4.3.

04/21/23 12


4.2.2. Condiţii privind construcţia pieselor Pentru a se asigura produsului o asamblare uşoară este necesar

a se efectua o analiză amănunţită şi a pieselor componente. Analiza trebuie în primul rând să se refere la forma pieselor. O piesă dispune de anumite suprafeţe, care au un anumit rol funcţional în ansamblul respectiv. Alte suprafeţe însă pot fi utilizate în procesul automatizării asamblării, pentru transfer, orientare, uşurarea îmbinării, etc.

Aşadar fiecare piesă va fi supusă unei analize a suprafeţelor în aşa mod încât decizia finală asupra formei să permită atât menţinerea funcţionalităţii ei în ansamblul respectiv, cât şi realizarea condiţiilor corespunzătoare pentru manipulare, impuse de asamblarea automată.

Astfel, analizând forma piesei 1 din figura. 4.4,a, observăm că rolul ei este de a bloca , prin intermediul suprafeţelor 1 şi 3 ( fig.4.4,b),

piesa 2, atunci când se înşurubează şurubul 3.

04/21/23 13


Fig.4.4. Posibilităţi de modificare a formei piesei pentru automatizarea montajului

a) b) c)

f)e)d)

g) h)

04/21/23 14


Întrucât o mare parte din operaţiile de asamblare sunt de fapt operaţii de manipulare, este important să se evite formele constructive care produc dificultăţi la manipularea automată. Din punctul de vedere al operaţiilor de transfer de la un loc de muncă la altul, este necesar ca piesele să prezinte suficientă rigiditate pentru a nu se deforma în timpul manipulărilor.. În unele cazuri este preferabil ca o carcasă sau un batiu dificil de manipulat, să se descompună în mai mult părţi asamblate mecanic.

Este necesar de asemenea să se prevadă încă din proiectare modalităţile de prindere şi aşezare a acestor piese grele în timpul asamblării, prevăzându-se, dacă este necesar, adaosuri speciale pentru apucare şi sprijinire.

În cazul pieselor mici, se va avea în vedere posibilitatea alimentării automate

04/21/23 15


Ld

~ 1 0 0

R50

gr. 0 ,2L

d

Fig.4.5. Forme care nu se pretează la automatizarea manipulării

04/21/23 16


Cea mai dificilă operaţie de manipulare, din punct de vedere a automatizării este orientarea, respectiv aşezarea în poziţia de

asamblare a pieselor.

Pe baza observaţiilor de mai sus se poate formula următoarea regulă : din punct de vedere al orientării automate sunt de preferat formele simetrice,

04/21/23 17


4.3.3. Condiţia logistică

Problema care se pune este deci să se stabilească cantitatea care trebuie fabricată sau aprovizionată din fiecare articol component al produsului care se montează şi să se determine momentul asigurării cu articolele necesare.

În funcţie de volumul şi diversitatea producţiei unei întreprinderi, se adoptă un sistem de aprovizionare, dintre acestea cele mai întâlnite fiind:

• aprovizionarea pe stoc;• aprovizionarea pe comandă;• aprovizionarea mixtă, pe comandă şi stoc.

04/21/23 18


Alimentarea pe stoc este specifică producţiei de masă şi serie mare. Alimentarea procesului de asamblare se realizează din magazii intermediare în care permanent se găseşte stocul necesar de piese. Acest stoc de piese variază între un maximum şi un minimum.

Diferenţa între cantitatea maximă şi minimă, reprezintă lotul de articole ce trebuie asigurat, ritmic la perioade egale de aprovizionare.

04/21/23 19


Fig.4.8. Variaţia stocurilor a 2 articole

1000

800

600

400

Q =800

Stoc m inim 200

400

200

200

0

0

04/21/23 20


Calculul cantităţii de aprovizionat se face după metode de calcul al mărimii optime a lotului, dar în practică se ţine seama de următoarele:

• condiţiile de aprovizionare (cantităţi minim livrabile, posibilităţi efective de contractare, nedepăşirea fondurilor de mijloace circulante alocate,etc.);

• posibilităţi de depozitare- spaţiile de depozitare sunt limitate, iar existenţa unor stocuri prea mari de articole, conduce la blocarea circulaţiei, devenind o frână în desfăşurarea asamblării;

• pentru o urmărire mai uşoară a aprovizionării şi a fabricaţiei, în multe cazuri se adoptă aceeaşi perioadă de aprovizionare (semestru, trimestru, lună, săptămână, zi( şi se calculează cantitatea ce trebuie asigurată pentru această perioadă.

04/21/23 21


Perioada de aprovizionare se obţine prin împărţirea cantităţii Ca ce trebuie aprovizionată cu cantitatea Q1 de piese care se montează în unitatea de timp:

(4.1)O importanţă deosebită pentru continuitatea asamblării o reprezintă stocul minim sau de siguranţă, acesta având rolul de a alimenta asamblarea în cazul ivirii de perturbaţii care împiedică livrarea cantităţii planificate.Mărimea stocului de siguranţă se calculează după anumite relaţii, sau se fundamentează economic prin determinarea valorii lui optime în funcţie de cheltuielile de depozitare şi cheltuieli provocate de lipsa stocurilor în depozit.

1Q

CP a

a

04/21/23 22


Aprovizionarea pe comandă. În cazul producţiei de unicate, serie mică şi serie mijlocie, se asigură numai necesarul de articole pentru cantitatea de produse planificată a se realiza într-o anumită perioadă.Şi în acest caz, problema care trebuie rezolvată constă în a stabili când şi în ce cantitate trebuie asigurat la asamblare fiecare element. Modul de rezolvare a problemei în acest caz este dependent în principal de seria de fabricaţie, structura produsului, durata ciclurilor de fabricaţie a elementelor, valoarea acestora.Fie produsul P a cărui structură este reprezentată în figura 4.9. Cifrele din paranteză reprezintă cantitatea de elemente necesare pentru obţinerea unui element de nivel imediat superior. De exemplu F(3) la nivelul 4 arată că pentru obţinerea unei bucăţi din elementul B sunt necesare-printre altele - trei bucăţi din elementul F.

04/21/23 23


Fig.4.9. Structura produsului P.

P

B (2)

A (3)

E (2)

D (4)

B (2)

F (3)

E (2)

C (2)

B (2)

F (4) A (1) G (2) H (2)

L (4)

D (4)J(4)

E (2) F (3)

K (2) L(5)

Nivel 1

N ivel 2

N ivel 3

N ivel 4

04/21/23 24


În cazul fabricaţiei de unicate sau serie mică, cu o structură a produsului de complexitate medie, cu cicluri lungi de asamblare a componentelor, structura produsului prezentată în figura 4.9, poate deveni diagrama Gannt de planificare a produsului P, segmentele din figură reprezentând durate de timp (cicluri de fabricaţie) şi în paranteze fiind înscris numărul de articole pe fiecare ramură, pentru numărul de produse din comandă.Spre exemplu, elementul E(2) de la ultimul nivel ( nivelul 4 din figura 4.9) se calculează pentru subansamblul B, care la rândul său se montează în subansamblul A; acesta în C, care la rândul său participă la montajul general al produsului P.În acest fel rezultă cantitatea de elemente componente : E=2x2x1x2=8 bucăţi/produs. Acest număr se înmulţeşte cu numărul de produse din comanda respectivă şi rezultă cantitatea de elemente F care trebuie executată.În acelaşi mod se calculează şi se introduc în lucru şi cantităţile de elemente B, A, C.Pentru acelaşi element F(3) de la nivelul 3 necesar tot pentru subansamblul B, dar acesta fiind necesar pentru subansamblul A, se calculează cantitatea necesară şi se introduce în lucru, separat, astfel să se asigure la timp asamblarea subansamblului B şi respectiv a subansamblului A.

04/21/23 25


În cazul fabricaţiei de unicate sau serie mică cu durate de mărime medie a ciclurilor de asamblare, la care valoarea componentelor imobilizează fonduri circulante la nivele relativ mici, un reper se pune în fabricaţie o singură dată, întreaga cantitate fiind programată a fi fabricată la data la care este necesară asamblarea primului subansamblu. În unele situaţii, pentru simplificare, se adoptă drept criteriu ca toate elementele componente să fie asigurate înainte de începerea montajului pe ansamblu.În cazul producţiei de serie mijlocie, se calculează necesarul specific de element component (pentru un produs), iar punerea în fabricaţie şi aprovizionarea se organizează pe loturi de piese sau de subansambluri determinate după criterii similare fabricaţiei pe stoc.În cazul fabricaţiei de produse complexe, ca de exemplu vapoare, avioane, locomotive , folosirea pentru programare a metodei graficului Gannt nu mai este recomandată fiind dificil să se găsească secvenţele şi momentele cele mai devreme şi cele mai târzii la care diferitele părţi ale produsului trebuie asigurate la asamblare.

04/21/23 26


În acest caz, se foloseşte metoda drumului critic, la care diagrama

folosită este denumită reţea(fig.4.10).

1

443

5

610

E=0

E=3

E=13

L=0

L=3

L=13

E=19L=19

E=17L=18

E=14L=17

04/21/23 27


Ţinând seama de aceste reguli, realizând reţeaua de activităţi şi sintetizând datele aşa cum s-a arătat în figura 4.10, pentru un caz concret se determină:• termenul de execuţie şi ciclul de fabricaţie;• activităţile după drumul critic;• termenul cel mai devreme şi cel mai târziu pentru fiecare activitate (când să înceapă asamblarea unui produs şi când să fie terminat).

04/21/23 28


Pe baza acestor rezultate, se caută soluţii pentru micşorarea ciclului de fabricaţie, analizând mai întâi posibilităţile de reducere a duratelor după drumul critic prin mărirea resurselor (număr de utilaje, număr de forţe de muncă), sau găsirea altor soluţii tehnologice.

Pentru uşurinţa planificării asamblării produsului respectiv, în paralel cu alte produse, rezultatele din graf (fig.4.10) şi tabel se transpun în digrama Gannt (fig.4.11)

04/21/23 29


Fig.4.11. Diagrama Gannt al reţelei din figura 4.10.

N u m ă r u l z i l e i d e m u n c ăA c t iv ita tea

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 81 - 21 – 32 - 31 – 43 – 43 – 54 – 52 – 63 – 65 – 6

04/21/23 30


Aprovizionarea mixtă, pe comandă şi stoc. De regulă în componenţa produselor sunt multe repere cu valoare mică ( axe,şuruburi, piuliţe, bolţuri, rondele, etc.). La un plan anual de producţie dat, având la bază contracte încheiate, necesarul de repere cu valoare mică se centralizează pe perioade de plan mai mari ( trimestru, semestru) şi se organizează fabricaţia sau aprovizionarea acestora pe loturi., livrate periodic, asigurând continuitatea asamblării.Celelalte repere cu valoare mai mare se fabrică sau aprovizionează după sistemul „ la comandă”.Sistemul de aprovizionare mixtă este aplicabil de regulă în cazul fabricaţiei diversificate în serii de mărime mijlocie.

04/21/23 31

4.4. Niveluri de mecanizare/automatizare a sistemelor

tehnologice de asamblare

04/21/23 32


La sistemul elementar mecanizat complex singura activitate realizată de operator este comanda maşinii. În cadrul sistemului tehnologic elementar semimecanizat pentru realizarea anumitor activităţi lucrătorul-operatorul comandă maşina care manevrează şi acţionează organul de execuţie. Pentru efectuarea altor activităţi din ciclul de lucru lucrătorul-operator manevrează şi acţionează direct un alt organ de execuţie (SDV sau propriile mâini).O maşină automată care realizează singură toate activităţile din cadrul ciclului de lucru formează, împreună cu SDV-istica din dotare, un sistem tehnologic elementar automat. Toate maşinile automate neprogramabile de montaj sunt maşini speciale, proiectate şi executate pentru a realiza o anumită operaţie de montaj. Robotul de montaj este singurul tip de maşină automată programabilă de asamblare în domeniul construcţiei de maşini.În cazul unui sistem tehnologic elementar semiautomat, anumite activităţi din cadrul ciclului de lucru sunt realizate conform programului de către o maşină automată programabilă.

04/21/23 33

4.5. Flexibilitatea şi adaptabilitatea sistemelor

tehnologice de asamblare

Flexibilitatea unui sistem tehnologic de asamblare este caracteristica acestuia de a se adapta uşor (în timp scurt şi cu cost mic) la modificarea caracteristicilor procesului de montaj pe care trebuie să-l realizeze. Conceptul de flexibilitate a unui sistem tehnologic de asamblare prezintă mai multe aspecte.

Flexibilitatea potenţială (numită pe scurt flexibilitate) se manifestă în raport cu modificări premeditate, relativ importante şi pe termen relativ lung (zile, săptămâni, luni) ale caracteristicilor procesului tehnologic de asamblare

04/21/23 34

Flexibilitatea şi adaptabilitatea sistemelor tehnologice de asamblare

Trecerea la montarea unui alt ansamblu/produs;Modificarea în mod premeditat a procesului de asamblare al

aceluiaşi ansamblu/produs pentru creşterea performanţelor sale;

• Modificarea în mod premeditat a construcţiei ansamblului/produsului pentru modernizare acestuia;

• Creşterea momentană (pe termen de ordinul zilelor) a cererii de producţie pentru acelaşi ansamblu/produs;

• Creşterea constantă pe termen lung a cererii de producţie pentru acelaşi ansamblu/produs.

• Flexibilitatea potenţială a sistemelor tehnologice elementare de asamblare este determinată în primul rând de tipul acestora, respectiv de nivelul de automatizare/ mecanizare (fig.3.12).

04/21/23 35


Fig. 4.12. Flexibilitatea potenţială a sistemelor tehnologice elementare (STE)de montaj în funcţie de tipul acestora

04/21/23 36


Universalitatea unui sistem de asamblare este caracteristica acestuia de a putea realiza o gamă cât mai largă de activităţi diferite. Specializarea unui sistem de asamblare este caracteristica opusă universalităţii. Un sistem specializat poate realiza o gamă restrânsă de activităţi, dar cu o productivitate ridicată.Versatilitatea sau mobilitatea, elasticitatea unui sistem tehnologic de asamblare desemnează caracteristica acestuia de a trece rapid de la realizarea unei activităţi la realizarea altei activităţi în cadrul procesului tehnologic de montaj, odată cu modificarea caracteristicilor acestuia.Flexibilitatea potenţială a unui sistem de asamblare se manifestă în raport cu creşterea momentană a cererii de producţie se numeşte flexibilitate la supraproducţie, iar cea manifestată în raport cu creşterea pe termen lung a cererii de producţie se numeşte flexibilitatea extinderii cantitative.Flexibilitatea activă a unui sistem, numită pe scurt adaptabilitate, se manifestă în raport cu variaţii momentane - în limite restrânse – ale parametrilor la care se realizează procesul tehnologic de asamblare, respectiv ale condiţiilor de lucru.

04/21/23 37

4.6.Magazii intermediare. Stocuri

Proiectarea magaziilor intermediare :

Etapele proiectării magaziilor intermediare sunt :• Stabilirea cantităţii şi a caracteristicilor elementelor care

trebuiesc depozitate,

• Stabilirea mărimii unităţilor de depozitare,

• Stabilirea numărului de unităţi de depozitare trebuiesc stocate în unitatea de timp,

• Stabilirea dimensiunilor magaziei intermediare,

• Stabilirea tehnologiei de epozitare şi manipulare,

04/21/23 38


Cantitatea de element respectiv care trebuie stocat şi manipulat :

.480

aRN

04/21/23 39


Cantitatea de elemente necesare pentru producţia secţiei de asamblare

Fabricaţie de unicate

Fabricaţie de serie mijlocie

Fabricaţie de masă

Divizarea stocului de depozitare

Necesarul de elemente în funcţie de producţia pe schimb

Rezerve tehnologice

Rezerve pentru transport

Rezerve pentru fond circulant

3 schimburi

2 schimburi

4 scimburi

2 schimburi

1 schimb

2 schimburi

1,5 schimb

0,5 schimburi

1,0 schimburi

Totalul rezervei de depozitat

9 schimburi 5 schimburi 3 schimburi

Tabelul 4.3.Cantităţile de elemente care trebuiesc stocate în magaziile intermediare

04/21/23 40


Rezerva tehnologică conţine acele stocuri de siguranţă, care fac posibilă funcţionarea continuă a secţiei de asamblare, chiar în situaţii în care în fabricaţia de componente apar stagnări sau rebuturi.

Rezerva pentru transport este necesară pentru acoperire anumitor instabilităţi la transport. Pentru componentele care se fabrică în întreprinderea respectivă, se consideră o rezervă de transport minimă ( pentru 0,5 schimb). În cazul întreprinderilor care cooperează la realizarea produsului, dacă distanţa este mai mică decât 15 km- rezerva este de 1 schimb, dacă distanţa este mai mare de 15 km rezerva trebuie să fie pentu 2 schimburi. Rezerve pentru fond circulant. Întrucât, de regulă, nu se poate sincroniza ritmul fabicaţiei de componente cu ritmul asamblării, se programează un fond circulant. Proiectarea corectă a rezervelor de fond circulant se poate face cu ajutorul figurii 4.13.

În figura 4.13,a este reprezentat cazul în care fabricaţia componentelor începe de odată.

În acest caz asamblarea poate începe, numai după ce execuţia ultimului component ( cel cu ciclu e fabricaţie cel mai lung) este terminată Pe figură cu linie întreruptă este reprezentată perioada de timp în care celelalte componente trebuie să aştepte în magazie, până la începerea asamblării.

04/21/23 41


Fig. 4.13. Punerea de acord a fabricaţiei cu asamblarea:

a)prelucrarea tuturor componentelor începe deodată;

b)fabricaţia componentelor este planificat să se termine în acelaşi timp;

c)Începutul şi sfârşitul fabricaţiei componentelor este în trepte.

04/21/23 42


Cantitatea totală de componente care trebuiesc depozitate în magaziile intermediare se poate calcula cu relaţia :

unde : k – este mărimea rezervei de componente , în unitate de timp,n – numărul de piese identice, din componenţa produsului.

,..480

nkR

Nl

04/21/23 43


PRODUS

a a b

I IIII III

1 2 3 4 5 6 7

Fig. 4.14. Proiectarea magaziilor intermediare

04/21/23 44


Conform figurii 4.14, containerele le putem grupa în trei categorii :I.În containerele cele mai mici , depozităm piesele mai mici de 80

mm,II.În containerele de dimensiuni mijlocii depozităm piesele cu

dimensiunile între 80...150 mm,III. În containerele mari, depozităm piesele cu dimensiuni între

150...300 mm.

04/21/23 45


În continuare, prin calcule de suprafeţe, sau prin aproximări, stabilim numărul de componente care se pot depozita în diferitele containere.

Dacă în cadrul secţiei are loc asamblarea a mai multor produse A, B, C,etc. atunci se pune problema stocării diferenţiate a componentelor aferente diferitelor produse.

De multe ori, proiectanţii caută să introducă în produse, componente tipizate. În aceste situaţii este necesară însumarea cantităţilor de componente care trebuiesc depozitate .

Planul de depozitare diferă în funcţie de tipul producţiei : de masă, serie mijlocie sau serie mică.

În fiecare caz trebuie să stabilim înălţimea de depozitare, care depinde de dimensiunile halei şi de tehnologia de depozitare. Dimensionarea magaziilor intermediare se face pe baza dimensiunilor frontale ale rafturilor folosite.

04/21/23 46


Magazie de componente pentru o

fabricaţie de masă.

04/21/23 47


pentru fabricaţia de serie mare : numărul de

tipodimensiuni de componete este redus, dar numărul de piese stocate din fiecare tip

este mare; livrarea se face pe

linie

pentru fabricaţia de unicate şi serie mică : număr mare

de tipodimensiuni, cantităţi mici pentru fiecare tip, livrare pe

suprafaţă.

Fig.4.15. Diferite soluţii de amplasare a suprafeţelor frontale

ale magaziilor intermediare

04/21/23 48


4.7. Mecanizarea magaziilor intermediare din secţia de

asamblare Depozitare : - statică

- de trecere

Fazele principale ale operaţiei de depozitare sunt:

• selectare în funcţie de produs;• ridicare din raft sau din container;• deplasare la locul de asamblare.

04/21/23 49


Fig.4.16. Formarea unităţilor de depozitare

04/21/23 50


Fig.4.17. Logistica fluxului de materiale în cadrul magaziilor intermediare.

04/21/23 51


Fig.4.18. Coordonare cu ajutorul calculatorului a

procesului de asamblare şi a logisticii componentelor.

04/21/23 52


Fig.4.19. Unelte auxiliare utilizate în magazii:container de depozitare; b) europalet; c) coş de depozitare; d) taburet de

depozitare

04/21/23 53


Pentru transportul containerelor şi a coşurilor încărcate cu piese, se utilizează maşini de transport şi depozitat.

Condiţiile manipulării mecanizate a componentelor în magazii şi între acestea sunt :

- utilajele utilizate să simplifice realizarea operaţiilor de logistică;- utilajele de transport să permită accesul pe alei înguste.Necesarul de spaţiu al utilajelor de înmagazinare este caracterizat

de factorul de îngrămădire ( suprapunere):

,unde :

M este înălţimea de suprapunere,s- lăţimea drumului de acces necesar. Lăţimea drumului de acces se

stabileşte în funcţie de dimensiunile containerelor şi a paleţilor.

s

Mh

04/21/23 54


Utilajele de transport pentru magazii se pot grupa în teri tipuri principale :

electrocare de stocare;

utilaje de încărcat,

utilaje diferite.

Electrocarele de stocare sunt caracterizate prin dimensiuni mici, uşoară manevrabilitate Se deosebesc trei grupe de asemnea electrocare :

• electrocare cu platou fix pe orizontală, cu posibilitate de deplasare printre rafturi şi cu posibilitate de comandă prin butoane;

• electrocare cu posibilitate de deplasare pe verticală a platoului la 3...5 m înălţime.

• electrocare cu furcă mobilă pe verticală ( fig.4.20).

04/21/23 55


Fig. 4.20. Electrocar cu furcă mobilă pe verticală

04/21/23 56


Utilajele de încărcat şi stocat,

Fig.4.21. Utilaj de stocat cu conducere atât pe partea inferioară,

cât şi pe cea superioară.

04/21/23 57


Fig. 4.22. Depozitare containerizată cu macara cu

coloană

04/21/23 58


Fig. 4.23. Depozitare cu stivuitor pe role

04/21/23 59


Fig.4.24. Depozitare pe rafturi cu role

04/21/23 60


Fig.4.25. Utilizarea containerelor ca suporţi ale

rafturilor

04/21/23 61

4. 8. Logistica transportului uzinal în secţiile de asamblare

• Introducere

Logistica este managemetul (gestionarea) fluxului de mărfuri între punctul de origine și punctul de destinație din cadrul secţiei. Din punctul de vedere al transportului uzinal, în cadrul secţiilor de asamblare trebuiesc soluţionate două probleme :

• transportul interoperaţional ;• asigurarea cu cantitatea necesară de componente a locurilor de muncă de asamblare.

04/21/23 62


4.8.1. Electrocare1t2t

Simbol Operaţia Timpi operativi , s

Cu consolă

Tip cărucior Tip culcat Cu coloană mobilă

Prinderea încărcăturii

7 10 10 12

Transport 12 30 26 20

t3 Ridicare 10 13 13 10

t4 Aşezarea încărcăturii

6 10 20 13

t5 Scufundarea braţului de prindere

7 9 8 8

t6 Revenire în poz.de pornire

11 26 22 16

t Timp pe ciclu 53 98 89 79

Tabel. 4.4. Timpii pe ciclu de transport ale electrocarelor cu consolă de diferite construcţii

capacitate de încărcare de 500-600 kg , s-au efectuat transporturi cu masa de 400 kg la distanţe de 25 m şi înălţimi de stocare de 2m.

04/21/23 63


4.8.2. Macarale

La alegerea tipodimensiunilor de macarale, trebuie ţinut cont atât de gabaritul componentelor care trebuiesc manipulate cât şi de timpul necesar operaţiei de manipulare.

Timpul necesar pentru operaţia de ridicare şi de transport se poate calcula cu expresia :,

unde : c – este o constantă, în funcţie de condiţiile locale; mărimea ei depinde de felul în care un obstacol oarecare măreşte cursa căruciorului. Valoarea normală a lui 2c este între 0,8...1,2 . În

condiţii de obstacole valoarea lui poate fi mai mare decât 1. Este convenabil dacă deplasarea căruciorului să se poată combina cu mişcările platformei ( în acest caz valoarea lui 2c scade la 0,8).

min2

f

v

b

v

a

v

HcT

pcrM

04/21/23 64


H – înălţimea de ridicare în m,

vr - viteza de idicare în m/min,

a – cursa căruciorului, m,

vc – viteza platformei, în m/min,

b – cursa platformei, în m,

vp – viteza platformei, m/min,

f – timpul necesar pentru apucare, sau desprindere, în min.

Numărul de ridicări sau manipulări într-o oră , se poate calcula cu expresia :

MT

J60

04/21/23 65


În cazul în care macaraua , pe lângă transport şi ridicare, este folosită şi pentru anumite operaţii de asamblare, necesarul de macarale se calculează cu expresia :

unde : Tsc- este solicitarea în timp a macaralei, pe durata unui schimb,

t – durata unui schimb (480 min),

b – coeficient care ţine cont de necesităţi fireşti şi întreţineri ( de regulă = 0,85…0,9 ).

,.bt

TTN scM

04/21/23 66


Fig.4.27. Utilizarea în paralel a diferitelor tipuri de macarale în secţiile de asamblare

04/21/23 67


Fig.4.28. Macarale rotative:a) macara cu posibilitate de rotaţie a

cumpănei de 270° ; b) macara rotativă pentru secţii cu înălţime redusă; c) şi d) macarale fixate pe coloana clădirii cu posibilitate de rotire de 180° ; e)

macara rotativă cu consolă – se recomandă utilizarea la operaţii reduse

de asamblare.

04/21/23 68


Utilizarea acestora este rentabilă în următoarele situaţii:• când datorită caracteristicilor constructive ale halei, nu este

posibilă utilizarea macaralelor mobile;• în cazul când numai la câteva locuri de muncă sunt necesare

utilaje de ridicat;• atunci când utlizarea macaralei mobile este însoţită de timp

mare.

04/21/23 69


4.8.3. Conveioare Avantajele sistemelor de transport cu conveior sunt :• asigură continuitatea procesului de asamblare, respectiv a logisticii

manipulării componentelor şi materialelor;• elimină munca fizică grea la transport şi manipulare şi prin aceasta

reduce necesarul de muncitori auxiliari;• reduce timpii aferenţi manipulărilor;• utilizează acele spaţii ale halei, care nu erau folosite petru alte acţiuni

( este suspendat);• asigură legătura dintre locurile de muncă aflate la diferite nivele, fără să

fie necasar elevator;• căile de deplasare formate sunt flexibile, putând fi modificate prin

cuplarea elementelor noi, sau eliminarea unor elemente anterioare;• influenţează în mod direct organizarea producţiei continue, cu

respectarea ritmului prescris;• impune necesitatea coordonării tuturor operaţiilor , cu respectarea

timpilor optimi;• procesul de asamblare devine uşor de supraveghiat;

04/21/23 70


Fig.4.29. Tipuri de conveioare :a ) conveior suspendat :

greutatea maximă pe care o poate suporta un element :

100...1000 kg;greutatea unui element

: 0,86...8,6 kg;viteza de deplasare : 30 m/min.

b) conveior suspendat uşor închis în suport:

greutatea maximă pe care o poate suporta un element: 0...100 kg;

viteză de deplasare : 30 m/min.c) conveior cu două căi de rulare.

04/21/23 71


Comanda trecerii de pe o cale de rulare pe alta

Fig.4.30. Sistem de cuplare comandat cu releu pentru conveior cu două căi de

rulare :mecanizmul de comandă; b)

comanda; c) reglare.

04/21/23 72


În secţiile de asamblare trebuiesc corelate mişcările conveioarelor de transport componente cu mişcările conveioarelor care transportă produsele intermediare. Asamblarea finală se poate realiza pe căi diferite cu conveioare corelate.

Fig.4.31.Conveior de asamblare

04/21/23 73


4.8.4. Benzi de transport

Benzile de transport la asamblare, împreună cu magaziile intrmediare pe care le deservesc, pot fi:• suspendate cu cale de transport;• inferioare, montate pe podea.Lungimea benzii de transport se poate calcula cu ajutorul

figurii 4.32

04/21/23 74


Fig.4.32. Schema pentru calculul lungimii benzii de transport

04/21/23 75


În industria de telecomunicaţii, sau de mecanică fină, la fabricaţia de serie mare a produselor se utilizează frecvent benzi de transport iar locurile de muncă sunt amplasate lângă bandă. Asamblarea pe bandă poate fi cu masă circulară sau liniară.

În cazul asamblării cu masă circulară, de regulă, componentele sunt depozitate la mijlocul mesei, în faţa operatorilor. Operaţia

de asamblare se realizează ritmic sau continuu pe masa circulară.

04/21/23 76


În cazul asamblării liniare, operatorii lucrează pe o singură ,

sau ambele părţi ale benzii, de regulă şezând , în variantele :• unul lângă celălalt, cu faţa la

bandă ( loc de muncă perpendicular- fig. 4.33,a),

• unul în spatele celuilat ( loc de muncă paralel fig.4.33,b).

04/21/23 77


Compararea celor două variante :varianta a) este avantajoasă în cazul produselor cu greutate mai

mare; operatorul care stă cu faţa la bandă , poate să manevreze produsul cu amble mâini. Are desavantajul că locurile de muncă nu sunt bine delimitate şi astfeleste posibil ca un operator să sustragă atenţia celui de lângă el. Din punct de vedere al cheltuielilor, această variantă este mai economică.

varianta b) se poate utiliza numai în cazurile în care greutatea produselor este neglijabilă şi operatorul poate să manevreze componentele cu o singură mână. Locurile de muncă sunt total delimitate şi astfel operatorul se cncentrează numai la oparaţia pe care trebuie s-o execute.

04/21/23 78


La analiza asamblării pe bandă trebuie să luăm în considerare stresul operatorilor începători faţă de lucrul la ritm. Acest fenomen creşte cu micşorarea valorii ritmului. De exemplu la un ritm de 20 s , este mult mai problematică recuperarea unei pierderi de 4 s.

Din punct de vedere al psihoterapiei muncii şi al productivităţii este recomandată asamblarea pe bandă cu ritm în paşi. Pentru eliminarea problemelor cauzate de întârzierea unor operatori, în unele întreprinderi s-a introdus comanda electrică , cu întrerupătoare amplasate în serie. Operatorul apasă pe întrerupător când a terminat operaţia şi numai atunci porneşte banda.

Paralel cu creşterea seriilor de fabricaţie, creşte şi divizarea muncii, şi ca o consecinţă a acestuia scad progresiv şi ritmurile de asamblare, ajungând la valori de sub 1 min.

04/21/23 79

4.9. Indicaţii pentru proiectarea liniilor de asamblare pe bandă

Proiectarea benzilor de asambalre nu constă numai din proiectarea chingii de cauciuc sau a lanţului şi a transmisiei de la motorul de acţionare. Sarcinile sunt mult mai complexe şi trebuiesc soluţionate detailat următoarele aspecte :

• caracteristicile constructive ale căilor de transport;• reîntoarcerea benzii;• amplasarea diferitelor locuri de muncă;• conceperea locurilor de muncă, amplasarea diferitelor

dispozitive, utilaje auxiliare;• amplasarea sistemelor de semnalizare.

04/21/23 80


La începutul proiectării liniilor de asamblare pe bandă, trebuie clarificat modul în care se va asigura alimentarea locurilor de muncă cu materiale şi componente.

În cazul benzilor care se dplasează pas cu pas, banda transportă componentele La începutul benzii se amplasează pe acesta , cantitatea necesară de componente şi materiale, necesare pentru un produs. Astfel nu trebuie depozitate materiale şi componente la locurile de muncă.

În cazul benzilor de asamblare cu mişcare continuă, alimentarea cu componente şi materiale auxiliare poate fi de două feluri :

• alimentarea directă a fiecărui loc de muncă ( în acest caz trebuie prevăzute spaţii individuale pentru depozitare );

• alimentarea prin banda de transport.Această a doua metodă se utilizează mai frecvent.Spaţiul dintre locurile de muncă, în cazul produselor cu gabarite mici şi

mijlocii, variază între 1000...1250 mm. Nu este recomandat să se prevadă distanţe mai mici.

În cazul produselor cu gabarit mai mare, se măreşte spaţiul alocat locurilor de muncă cât şi distanţa dintre acestea

04/21/23 81


Benzi de asamblare cu chingă de cauciuc. Se utilizează la asamblarea produselor cu gabarit mic, ca motoare mici, comutatoare, fiere de călcat elctrice, întrerupătoare de perete, etc. În aceste situaţii se utilizează benzi de transport cu mişcare continuă ( v.fig. 4.33).

Viteza de deplasarea a chingilor de cauciuc, în funcţie de gabaritul produsului, variază între 2...6 m/min. Puterea motorului de acţionare

variază între 0,5...1,5 kW.

04/21/23 82


Benzi de asamblare cu lanţ de antrenare .Se utilizează la asamblarea produselor cu masă mai mare ( fig.4.34). Acestea sunt mai scumpe, dar mai fiabile şi în caz de detzeriorare a unui ochi de lanţ schimbarea este relativ simplă.

Fig.4.34. Bandă de asamblare cu lanţ

Se pot utiliza eficient, la linii de asamblare, vopsire, uscare,

spălare.

04/21/23 83


Din punct de vedere al mişcărilor executate,

transportoarele cu lanţ sunt de două categorii :

benzi transportoare cu îmbinarea capetelor în plan

vertical;benzi transportoare cu

îmbinarea capetelor în plan orizontal;

Benzile transportoare cu îmbinarea capetelor în plan

vertical se pot amplasa sub podea ( fig.4.35,a ) sau

peste podea ( fig.4.35,b)

04/21/23 84


Viteza de deplasare a benzii cu lanţ , în cazul mişcărilor intermitente, sau continue este de 0,8...15 m/min.

Banda de antrenare cu lanţ dublu, pe lângă antrenare asigură şi susţinerea produsului care se asamblează prin intermediul unui suport adecvat ( fig.4.37).

Fig.4.37. Banda de antrenare cu lanţ dublu şi capră de susţinere:

Forţă de tragere : 30.000 N;Încărcare maximă pe capre :

30.000 N;Masa specifică a lanţului : 12,8

kg/m.

04/21/23 85


bandă de antrenare cu lanţ amplasată sub podea cu îmbinarea capetelor în plan orizontal. Banda se pretează la deplasarea cărucioarelor de asamblare pe traiectorii drepte sau circulare.

Fig.4.38. Bandă de antrenare cu lanţ

amplasată sub podea :a) amplasare; b) soluţia

constructivă a lanţului.

04/21/23 86


Fig.4.39. Bandă de transport cu îmbinarea capetelor sub planul podelei , care poate deplasa paleţi la nivelul podelei.

04/21/23 87


04/21/23 88


04/21/23 89


04/21/23 90


cap.4.mec.as. cu fig col.magazii

Documents