-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
1/55
ROBOTICA
Bogdan MOCAN
Departamentul Ingineria Proiectrii si Robotica
e-mail: [email protected]
Robotizarea fabricaiei I
Modul 3 Fabricaia automatizata si robotizata
ROBOTICA
1
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
2/55
Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN 2
2016 Bogdan Mocan Toate drepturile rezervate autorului.
Acest material este protejat n conformitate cu legile privind drepturile de autor
(Legea nr.8/1996 cu toate modificrile ulterioare). Nicio parte a acestui material nupoate fi reprodus, sub nici o form i prin nici un mijloc, fr permisiunea n scris dinpartea autorului.
Pentru utilizarea exclusiv a studenilor care au participat la cursulRobotizarea Fabricaiei I".
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
3/55
Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Realitatile industriei de astazi
Globalizarea: astazi tarile odata subdezvoltate, au devenit jucatorii
principali in domeniul fabricatiei (ex. China, India, Mexic);
Internaionalizarea outsourcing-ului: pri componente ale produselor
sau chiar produsele complete care odat se fceau local, astzi se fac intari precum China, India sau Europa de Est;
Outsourcing-ul local: utilizarea furnizorilor locali pentru a furniza
elemente componente ale produselor sau servicii
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
4/55
Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Sistem de productie
Un sistem care include toate funciilenecesare pentru a proiecta, produce,
distribui i asigura servisul pentru unprodus fabricat.
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
5/55
Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Sisteme de productie automate
Sistemele de producie automatizate constau din staii de lucru
automatizate conectate prin sisteme de manipulare a
materialelor a cror acionare este corelata cu staiile de
lucru.
La modul ideal, in cazul sistemelor automate, nu este nevoie de
nici un operator uman, cu excepia funciilor auxiliare, cum arfi: ncrcarea i descrcarea pieselor, precum i activiti de
reparaii i ntreinere.
Sistemele automatizate moderne sunt sisteme integrate, care
funcioneaz sub controlul unui calculator de process (PLC).
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
6/55
Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Structura sistemelor de productie
automate
Sistem automat
de productie
Operatori
umani
Procese de
transformare
Componenta sistemelor automate:
1. Maini unelte automate
2. Linii de transfer
3. Sisteme de montaj automatizate
4. Roboti industriali
5. Sisteme automate de manipulare
si depozitare
6. Sisteme automate de inspecie si
control automat al calitii
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
7/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cu ce scop automatizam/ robotizam?
Pentru a creste productivitatea muncii
Pentru a reduce costul forei de munc
Pentru a diminua efectele lipsei forei de munc
Pentru a reduce sau elimina procedurile/ instructiunile i implicitactivitatile de redactare a lor
Pentru ambunti sigurana muncitorilor
Pentru ambunti calitatea produsului
Pentru a reduce timpul mediu de fabricaie
Pentru a realiza ceea ce nu se poate face manual
Pentru a evita costurile ridicate ale ne-automatizarii
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
8/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Avantajele automatizarii/ robotizarii
Sursa: PhD Thesis Levels of Automation in Production Systems, JRGEN FROHM, 2013
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
9/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Dezavantajele automatizarii/robotizarii
Sursa: PhD Thesis Levels of Automation in Production Systems, JRGEN FROHM, 2013
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
10/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Tipuri de automatizari
Varietate
Cantitate
Automatizare prin
automate
programabile
Automatizare
flexibila
Automatizare
rigida
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
11/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Automatizare prin automate
programabile
Ofer posibilitatea schimbrii succesiunii operaiilor prin
reprogramarea PLC-ului, pentru a putea servi diferitelor
configuraii de produse
Caracteristici: Investiii ridicate n echipamente programabile
Rate de producie mai mici dect in cazul automatizarii rigide
Flexibilitate ridicata in gestionarea variaiilor n configuratiaproduselor
Potrivita pentru producia pe loturi
Configuratia fizic a celulei/ liniei de productie i programul pot
fi schimbate n cazul schimbarii tipului de produs
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
12/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Automatizare prin automate
programabile
O O ICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
13/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Automatizare flexibila
Sistemul este capabil de schimbari rapide intre activitatidiferite; schimbarea intre diverse activitati necesita un timprelativ scurt
Caracteristici: Investitii ridicate in in sisteme/solutii personalizate;
Producie continu in cazul variatiei tipodimensiunilor si a
tipului produselor;
Rata produciei medie;
Flexibilitate medie la variatia tipului de produse.
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
14/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Automatizare flexibila
Automatizat flexibila integreaza: pe de o parte
maini cu comand numeric,
roboi industriali,
sisteme de fabricaie integrate pe diferite generaii
i pe de alt parte
tehnica informaional, calculatoare, tehnici de comunicaie
etc.
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
15/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Automatizarea rigida
Secvena de prelucrare (sau montaj) a operaiunii este stabilita deconfiguratia echipamentului
Caracteristici:
Solutie adecvata pentru nivele ridicate ale productiei
Nivelul investitiei initiale este ridicat datorita echipamentelorpersonalizate
Rata produciei ridicata
Inflexibil lavariatia mare a gamei de
produse
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
16/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Varietatea produselor vs.
productivitate
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
17/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Costuri vs volum de productie
Costulperunitate
Volumul de producie
Redus Mediu Ridicat
Producie
automatizat
Producie manual
Producie
robotizat
Zona roboticii
industriale
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
18/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Bune practici in proiectarea sistemelor
automatizate
nelegerea proceselor existente Analiza intrrilor/ ieirilor
Analiza lanului de valoare
Utilizarea tehnicilor de cartografiere si modelareamatematic a procesului
Simplificarea procesului Reducerea/ eliminarea pailor si a micrilor inutile
Modalitati de automatizare a procesului Aplicand cele 10 reguli de aur de automatizare a
proceselor industriale
Strategia de migrare a automatizarii
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
19/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Modalitati de automatizare a procesului
1. Reproiectarea integral a procesului de productie in
vederea automatizrii aplicnd cele 10 reguli de aur
in automatizare
2. Prin proiecte pilot - aplicand regulile migrarii
automatizarii si cele 10 reguli de aur in automatizare
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
20/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare (1/2)
1. Specializarea operaiilor
2. Combinarea operatiilor
3. Efectuarea de operatii simultan
4. Integrarea operaiunilor
5. Cresterea flexibilitatii
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
21/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
6. mbuntirea manipularii materialelor i adepozitarii acestora
7. Inspecia on-line
8. Controlul si optimizarea procesului tehnologic
9. Controlul operaiilor la nivel de organizaie
10. Industry 4.0
Cele 10 reguli de aur in automatizare (2/2)
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
22/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere
1. Specializarea operaiilor
utilizarea de echipamente/dispozitive specializate care sa fie
capabile sa realizeze operatia cu cea mai mare eficienta
2. Combinarea operatiilor
procesul de producie poate fi vzut ca o succesiune de operaii.
Piesele complexe necesita sute sau chiar mii de operaii.
combinarea operaiilor implic reducerea numrului de
maini/echipamente/statii de lucru pe la care trebuie sa treacapiesapractic ar trebui ca pe un echipament s se realizeze mai
multe operaii(cu efecte directe asupra timpului de setare a
mainilor etc.)
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
23/55Robotizarea Fabricatiei I
ROBOTICA
Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere
3. Efectuarea de operatii simultan
o extindere logica a strategiei de combinare a operatiilor este
realizarea operatiilor simultan
4. Integrarea operaiunilor
o alta strategie este de a conecta mai multe statii de lucru intr-
un singur sistem, folosind dispozitive automate de transfer a
semifabricatelor/ pieselor intre diversele statii de lucru
5. Creterea flexibilitatii
prin aceasta abordare se doreste atingerea unui nivel maxim alutilizarii echipamantelor la un volum mediu al
productivitatiifolosind acelasi echipament pentru o varietate
de piese sau produse
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
24/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere
6.mbuntirea manipularii materialelor i a depozitarii acestora
reducerea timpilor neproductivi prin utilizarea echipamentelor
automate de transport si depozitare
7. Inspecia on-line
introducerea sistemelor de monitorizare on-line pentru
identificarea defectelor/erorilor in momentul cnd ele se
producpentru a putea fi eliminate
8. Controlul si optimizarea procesului tehnologic
include o mare varietate de scheme de control care au ca scopeficientizarea diverselor procese individuale si a utilizarii
echipamentelor integrate
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
25/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere
9. Controlul operaiilor la nivel de organizaie
diferena fata de regula anterioara este ca aceasta abordeaz
controlul si optimizarea operaiilor la nivel global (instituie/
firma)
10. Industry 4.0 sau Internet of Things (IoT)
"internetul tuturor lucrurilor", este un concept prin care
echipamentele vor putea sa comunice si sa relationeze intre ele
prin intermediul internetului.
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
26/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere
10. Industry 4.0 sau Internet of Things (IoT)
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
27/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Industry 4.0
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
28/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Industry 4.0
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
29/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Migrarea automatizarii- detaliere
dezvoltarea unui nou produs in timpul cel mai scurt posibil si cu
costuri minime se poate realiza prin dezvoltarea unui proces
tehnologic conventional/ manual
daca se doreste automatizarea lui strategia poate fiurmatoareaprin proiecte pilot:
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
30/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Migrarea automatizarii- detaliere
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
31/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Se poate si asa
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
32/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
De ce sa folosim robotii in industrie?
activitati cu grad ridicat risc;
activitati dificile pentru om;
activitati repetitive, obositoare/ plictisitoare pentru om
ajuta omul in realizarea de:
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
33/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Unde sunt folositi robotii?
90% dintre robotii folositi astazi se regasesc in firmele
producatoare din domeniul industrial acesti roboti senumesc roboti industriali;
acum 10 ani, 9 din 10 roboti erau achizitionati de firmele din
domeniul auto in prezent, doar 50% dintre robotii realizatisunt achizitionati de catre producatorii auto.
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
34/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Domenii in care se pot integra
robotii industriali
Producatorii auto si furnizorii acestora; Fabricatia de produse chimice si plastic;
Industria aerospatiala;
Divertisment realizarea filmelor; Domeniul alimentar ...
ROBOTICA
d l f
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
35/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Activitati industrial specifice pentru
robotii industriali
Montaj/ asamblare;
Manipularea materialelor periculoase;
Vopsire;
Inspectie; Decupare/ taiere materiale;
Polizare;
Sudare cu arc electric;
Sudare in puncte;
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
36/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Avantajele robotizarii
Avantaje competitive
Robotii pot face diverse activitati mult mai eficient si
repede decat oamenii;
Robotii nu obosesc niciodata; teoretic ei pot lucra 24 deore per zi, 7 zile per saptamana;
Productivitatea ridicata la un nivel de calitate prestabilit;
Precizie ridicata in operatii repetitive;
Robotii nu se plictisesc niciodata.
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
37/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Limitari ale robotizarii
Robotii din ziua de azi:
Nu sunt creativi sau inovativi
Nu pot gandi independent
Nu pot lua decizii complexe Nu pot invata din greseli
Nu se pot adapta repede la schimbari de mediu
Robotizarea de succes depinde de pregatirea si abilitatilespecialistilor care proiecteaza si programeaza celula
robotizata!
ROBOTICA
E l d b i i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
38/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
sudare cu arc electric
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
39/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
manipulare
ROBOTICA
E l d b i i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
40/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
sudare cu arc electric
ROBOTICA
E l d b i i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
41/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
sudare robotizata
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
42/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
sudare in puncte robotizata
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
43/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
asamblare
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
44/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
paletizare
sisteme de viziunerobotizate
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
45/55
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
46/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
frezare robotizata
ROBOTICA
E l d b ti i di
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
47/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
cooperarea robot-operator uman
ROBOTICA
E emple de roboti in di erse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
48/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
Roboti colaborativi
48
ROBOTICA
Exemple de roboti in diverse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
49/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
vopsire robotizata
ROBOTICA
Exemple de roboti in diverse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
50/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
cooperarea intre roboti
ROBOTICA
Exemple de roboti in diverse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
51/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
cooperarea intre roboti
ROBOTICA
Exemple de roboti in diverse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
52/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
cooperarea intre roboti
ROBOTICA
Exemple de roboti in diverse procese
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
53/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Exemple de roboti in diverse procese
industriale
cooperarea intreroboti
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
54/55
Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN
Rezumat
Productia automatizata (avantaje/
dezavantaje)
Reguli privind automatizarea
Aplicatii industrial in care pot fi implementati
roboti industriali
ROBOTICA
-
7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata
55/55
ntrebri & discuii