Synopsis

Despre evaluare

O definiție și câteva clasificări

Teoria Fluxurilor Materiale

Peratologia MFM în amonte și în aval

MFM în ingineria industrială

Sistemul de evaluare

Evaluare pe parcurs (V1+V2+P) = 80 de puncte

15 puncte prima lucrare de verificare (V1)

20 de puncte a doua lucrare de verificare (V2)

45 de puncte proiect (P)

Verificare finală 20 puncte

4 subiecte din cele prezentate la curs

Definim aici fluxul material ca o

mulțime de entități circulante în

interiorul unei arhitecturi asociate.

Arhitectura asociată impune o serii de

constrângeri fluxurilor materiale

determinând traiectoriile

acestora.

O definiție și câteva clasificări

În caz contrar este vorba de un

flux continuu.

Dacă avem o combinație a celor două tipuri este

vorba de un flux hibrid.

Dacă entitățile circulante sunt

distincte și numărabile atunci este vorba despre

un flux material cu valori discrete.

Fig. 1 O justificare: Câteva domenii de aplicare

MFM

În ingineria industrială

În proiectarea sistemelor

de evacuare

În optimizarea arhitecturii unor

clădiri aglomerate

În controlul traficului auto

Teoria fluxurilor materiale (TFM) propune astfel un algoritm general în patru pași pentru optimizarea arhitecturilor asociate ce determină traiectoria fluxurilor.

Diagnoza perfomanțelor arhitecturii preliminare.

Identificarea și aplicarea soluțiilor de eliminare a concentratorilor de flux.

Diagnoza performanțelor arhitecturii optimizate.

Validarea economică a investițiilor făcute pentru optimizare prin creșterea performanțelor în termeni financiari.

Enumerăm câteva dintre aplicațiile practice ale TFM:

creșterea productivității unor linii de fabricație,

optimizarea traficului auto într-o localitate,

eliminarea aglomerației persoanelor într-un aeroport,

sortarea și distribuția coletelor poștale,

optimizarea arhitecturii asociate unor fluxuri continue din domeniul petrochimic.

MFM în ingineria industrială

Aceast curs își propune să acopere doar aplicațiile TFM în domeniul ingineriei industriale, pentru fluxurile materiale cu valori discrete.

Considerăm aici domeniul ingineriei industriale centrat în jurul ciclului de viață al unui produs, acoperind arealul sistemelor de fabricație și proceselor de prelucrare.

Am considerat necesar să precizăm aici limitele și vecinătățile MFM în ingineria

industrială.

Peratologia reprezintă discursul (știința) despre limită (provine din peras=limită și

logos=discurs).

Managementul fluxurilor materiale (MFM) este o disciplină nouă în planul de învățământ al domeniului Inginerie Industrială construit în jurul modulelor managementului ciclului de viată al unui produs (PLM – Product Lifecycle Management).

Ea vine să completeze modulele de proiectare, inginerie și fabricație asistate de calculator (CAD–Computer Aided Design, CAE–Computer Aided Engineering, CAM–Computer Aided Manufacturing) în nucleul structurii curiculare dedicate acestui domeniu al facultății de Ingineria și Managementul Sistemelor Tehnologice.

CAD CAE CAM MFM Fabricație Exploatare Retragere

Fig. 2 MFM: Peratologie în amonte

Succesiunea cronologică în amonte

Sunt parcurse întâi fazele de proiectare asistată pentru realizarea prototipului virtual tridimensional al produsului (CAD) și simularea comportamentului în exploatare a acestuia (CAE).

Dacă rezultatele simulării CAE sunt satisfăcătoare atunci se trece la etapa următoare, realizarea fișei film a operațiilor tehnologice pe care trebuie să le parcurgem pentru obținerea produsului și la simulările proceselor asociate acestor operații (CAM).

La încheierea acestei etape sunt definite: planurile de operații, tipurile de scule, precum și caracteristicile punctelor de lucru ale arhitecturii de fabricație necesare pentru a realiza produsul.

Peratologia MFM: în aval

După modulele MFM urmează în succesiunea

PLM modulele de fabricație a produsului (care include logistica aferentă realizării și distribuției), exploatarea

și retragerea acestuia pentru reciclarea

materialelor din care a fost realizat.

Se realizează la început o modelare a arhitecturii preliminare de fabricație cu parametrizarea punctelor de lucru, a sistemelor de transport și transfer și a sistemelor de stocare.

Se stabilesc traiectoriile pe care fluxurile materiale de semifabricate, piese și scule le parcurg în interiorul acestor arhitecturi.

Sunt simulate fluxurile materiale de semifabricate piese și scule în această arhitectură de fabricație preliminară. Pe baza diagnozei obținute din rapoartele ce monitorizează parametrii de performanță ai arhitecturii studiate se pot identifica concentratorii de flux, unde acesta este încetinit sau chiar blocat.

Succesiunea modulelor următoare constituie algoritmul specific MFM în Ingineria Industrială.

Există două soluții pentru eliminarea acestor concentratori.

Remodelarea funcțională potențează performanța arhitecturii de fabricație prin modificări privind amplasarea unor elemente structurale, ordinea efectuării operațiilor, parametrii de funcționare a elementelor structurale dar nu elimină și nu introduce elemente structurale în arhitectura de fabricație.

Remodelarea tehnologică permite modificări ale arhitecturii de fabricație și prin introducerea sau eliminarea unor elemente structurale (puncte de lucru, sisteme de transfer și transport, sisteme de stocare).

După remodelarea tehnologică sau funcțională sunt simulate din nou fluxurile materiale pentru a monitoriza creșterea parametrilor de performanță ai arhitecturii de fabricație.

Succesiunea modulelor în MFM (II)

Succesiunea modulelor în MFM (III)

Ultima etapă o reprezintă validarea economică necesară în cazul în care am utilizat o remodelare tehnologică ce presupune o investiție în modificarea arhitecturii de fabricație.

Valoarea financiară rezultată din potențarea indicatorilor de performanță optimizați prin remodelare trebuie să fie mai mare decât valoarea investiției necesare pentru modificarea arhitecturii.

Utilitatea MFM

Dacă modulul de proiectare asistată generează prototipul virtual al produsului, modulele MFM generează prototipul virtual al arhitecturii de fabricație.

Prin simularea fluxurilor materiale la nivelul acestui prototip virtual se pot obține diagnoze de fiecare dată când intervin modificări ale arhitecturii de fabricație ca urmare a introducerii în producție a unor noi produse.

Prototipul virtual al arhitecturii de fabricație reprezintă principalul instrument de optimizare atunci când noua arhitectură de fabricație trebuie definitivată și validată.

Subiecte:

1. Dați o definiție a MFM și prezentați rolul arhitecturii asociate.

2. Precizați diferențele dintre fluxurile materiale cu valori discrete, cele continue și respectiv cele hibride.

3. Prezentați algoritmul asociat teoriei fluxurilor materiale.

4. Enumerați câteva aplicații practice ale teoriei fluxurilor materiale.

5. Reprezentați grafic peratologia asociată MFM în ingineria industrială.

6. Explicați succesiunea elementelor anterioare MFM în PLM.

7. Explicați succesiunea elementelor ce urmează MFM în PLM.

8. Enumerați și explicați succesiunea modulelor în algoritmul specific MFM în ingineria industrială.

9. Argumentați utilitatea MFM.