realizarea si implement area sistemelor flexibile de prelucrare
TRANSCRIPT
Realizarea si implementarea sistemelor flexibile de prelucrare
Dificultatile realizarii si implementarii sistemelor flexibile de fabricatie Activitatea de realizare a sistemului flexibil de prelucrare incepand de la culegerea datelor, trecand apoi prin intocmirea studiului de fezabilitate, luarea deciziei referitoare la implementarea sistemului flexibil de prelucrare si stabilirea contextului organizatoric general in care va functiona sistemul flexibil de prelucrare, poate sa o faca numai utilizatorul sistemului flexibile de prelucrare.Experienta realizarii si implementarii sistemelor flexibile de fabricatie in diverse tari a sistemelor flexibile de
prelucrare demonstreaza ca reusitele au fost numai acolo unde intreprinderile beneficiare, conducerile lor s-au implicat de la inceput in activitatea de pregatire si apoi de realizarea si implementarea sistemelor flexibile de prelucrare. Studierea modului sistemelor flexibile de fabricatie cum au fost obtinute succesele si cum s-au inregistrat esecurile sistemelor flexibile de prelucrare, a permis evidentierea factorilor principali, legati de realizarea sistemelor flexibile de prelucrare. Cativa dintre acestia sunt:
o o
sistemul flexibil de prelucrare necesita o activa participare din partea conducerii intreprinderii beneficiare care tot timpul trebuie sa fie constienta de implicatiile automatizarii flexibile; sistemul flexibil de prelucrare impune serioase eforturi pt. selectarea si formarea personalului de inalta calificare, necesar pt. pregatirea lui, in special ingineresc, ce sa fie capabil sa realizeze in mod calificat alegerea masinilor, inclusiv programarea lor, proiectarea sculelor si dispozitivelor, a gospodariei de scule, realizarea produselor, programe de conducere, urmarire si planificare a sistemului flexibil de prelucrare.
A proiecta sistemul flexibil de prelucrare inseamna sa te gandesti ce se va intampla cand lucrurile nu vor functiona perfect. Toate acea necesita resurse masive, mult diferite de cele utilizate in cadrul investitiilor obisnuite. Cheltuielile de pregatire, respectiv de proiectare initiala a sistemului flexibil de prelucrare sunt relativ ridicate. Este necesar sa se investigheze diversele alternative tehnologice cat si grupurile de piese ce se vor prelucra cu sistemul flexibil de prelucrare. Scopul final al automatizarii flexibile consta atat in obtinerea unor remarcabile crerii de productivitate cat si in integrarea sistemului de comanda a sistemului flexibil de prelucrare in acela al intregii intreprinderi. Aceasta presupune cel putin definirea conditiilor tehnice
pt. scule, dispozitive, masini-unelte, instalatii de manipulare, control,
testare si operare a intregului sistem. Include de asemenea simularea pe calculator a intregului sistem.
Modelarea functionarii de sisteme flexibile de fabricatie pe calculator ofera atat posibilitatile unei definiri structurale cat si o mai buna intelegere a implicatiilor intreruperilor de curent, a opririlor masinilor, ruperii sculelor, lipsei de material cat si a altor tipuri de dificultati, deficiente.
o
Proiectarea de sisteme flexibile de fabricatie a pus in evidenta dezvoltarea insuficienta a unor domenii din constructia de masini-unelte. Performantele sculelor si urmarirea starii lor reprezinta doar doua exemple. Intamplator ambele sunt legate de tehnologia de control, ce desi a progresat in ultimii ani mai are multa nevoie de noi si indraznete solutii tehnice.
Costurile de punere in functiune sunt ridicate intrucat ciclul de realizare a sistemului flexibil de prelucrare de la data conceperii la aceea de punere in functiune si apoi la atingerea intregii capacitati, e relativ lung. In timp ce un grup de masini poate fi pus in functiune in cateva luni, in cazul sistemului flexibil de prelucrare durata e de trei ori mai mare. In mod normal ciclul de realizare, de la ideea initiala la intrarea in functiune completa, dureaza intre doi si cinci ani.
Sistemul flexibil de prelucrare reprezinta intr-o anumita masura o aventura in necunoscut. Noutatea, activitatea de pionierat nu consta in realizarea masinilor unelte sau a echipamentului de comanda, ci in asamblare modulelor componente in cadrul sistemului cat si in implementarea produselor program.
Sistemul flexibil de prelucrare obliga la o ampla activitate de pregatire a cadrelor si de comunicare. Pregatirea cadrelor e cruciala - pregatirea conducatorilor de intreprinderi, a inginerilor, pregatirea programatorilor si a personalului operator si de service.
Sistemul flexibil de prelucrare schimba in mod esential rolul omului in procesul de productie.
In cazul sistemului flexibil de prelucrare, exista mai multa raspundere, dar in schimb mai putina implicare directa a personalului de servire decat in procesele de fabricatie conventionale.
Este necesar sa se stie mai bine si mai repede ce se intampla in sistem, inainte si in timpul functionarii. Personalul ce lucreaza in cadrul sistemului flexibil de prelucrare trebuie sa fie format mai mult din tehnicieni decat din operatori mecanici.
o
sistemului flexibil de prelucrare impune o noua calitate de inginerie, atat in proiectare cat si in productie. Inainte, in procesul conventional de fabricatie, greselile de proiectare cat si cele de exploatare puteau fi determinate si remediate in atelier, dupa proiectare.
In cazul sistemului flexibil de prelucrare ingineria proiectarii si a exploatarii trebuie sa fie corecte inca de la inceput din faza de proiect.
Dupa cum se vede, realizarea si implementarea sistemului flexibil de prelucrare nu e o activitate fara complicatii. De aceea inainte de a achizitiona sistemul flexibil de prelucrare, conducerea intreprinderii trebuie sa-si stabileasca precis obiectivele sa-si cantareasca resursele, sa stabileasca daca dezvoltarea se va face intr-una sau mai multe etape.
Unul din invatamintele nu prea usor de capatat e acela ca, avantajele obtinute dintr-un sistemul flexibil de prelucrare depinde de planificarea si proiectarea competenta si nepripita la care trebuie sa participe in primul rand principalii factori de decizie si executie din intreprinderea beneficiara.
Etapele de realizare a sistemului flexibil de prelucrare Tinand seama de experienta realizarii sistemului flexibil de prelucrare ce functioneaza cu succes in prezent in tarile dezvoltate, se poate schita o etapizare a acei activitati, dupa cum urmeaza:
Etapa 1. Alegerea pieselor si a masinilor La alegerea pieselor si masinilor
ce compun sistemului flexibil de prelucrare
ce compun sistemul flexibil de prelucrare, se vor efectua urmatoarele activitati:
o o o o
Preselectarea dintr-o lista de propuneri a pieselor si masinilor cu caracteristici compatibile cu sistemul flexibil de prelucrare. Calcularea costului de productie actual pt. fiecare piesa preselectata folosind sistemele clasice. Aprecierea costului de productie utilizand sistemul flexibil de prelucrare pt. fiecare piesa. utilizarea metodelor manuale sau asistate de calculator pt. alegerea celor mai economice piese de prelucrat si masinile-unelte ce vor compune sistemul flexibil de prelucrare. Efectuarea analizei de investitie, pt. a determina daca sistemul flexibil de prelucrare e alternativa cea mai avantajoasa din punctul de vedere a investitiei ce se va realiza.
o
Etapa 2. Proiectarea variantelor structurale ale sistemului flexibil de prelucrare La proiectarea variantelor structurale se vor lua in considerare urmatoarele aspecte: Aprecierea volumului de timp pt. prelucrarea pieselor preselectate. Dezvoltarea conceptului de dispozitive specifice sistemului flexibil de prelucrare pt. piesele preselectate. Stabilirea planurilor de operatii pt. fiecare piesa tinand seama de limitarile impuse de volumul de scule posibil in sistemul flexibil de prelucrare. Aprecierea cerintelor de fabricatie pt. fiecare piesa. Calcularea timpilor pt. ciclurile de fabricatie a sculelor si de utilizare a sculelor. Proiectarea variantelor structurale. Alegerea utilajelor specifice pt. fiecare categorie de masini si echipamente. Determinarea numarului minim de masini pt. fiecare categorie de piese.
o o o
o o o o o
Modificarea numarului de masini pt. a tine seama de: eficienta de exploatare; capacitatea limitata de depozitare a sculelor;
o o
o o o
asigurarea redundantei masinilor (in sensul crerii flexibilitatii); Adaugarea procedeelor auxiliare ca de exemplu: controlul automat; manipularea materialelor.
Etapa 3. Evaluarea variantelor de structuri ale sistemul flexibil de prelucrare Evaluarea variantelor de structuri ale sistemului flexibil de prelucrare se va face numai dupa ce in prealabil au fost satisfacute cerintele:
o o o
Simularea functionarii fiecarei variante de sistem flexibil de prelucrare. Imbunatatirea fiecarei variante structurale pana apar rezultate satisfacatoare. Efectuarea unei analize detaliate de investitii.
Analizarea si evaluarea unor caracteristici dificil de cuantificat ca flexibilitatea, precizia etc. Alegerea structurii
ce satisface optim analizele de investitii si caracteristicile calitative.
Etapa 4. Stabilirea cererii si ofertei Cererea si oferta joaca un rol hotarator in realizarea sistemului flexibil de prelucrare, cum ar fi:
1. 2.
Stabilirea CO ce totalizeaza conditiile stabilite cu ocazia etapelor 1-3 si satisface dorintele cumparatorului. Evitarea suprasolicitarii cu conditii tehnice, permitandu-se potentialilor furnizori sa elaboreze creator si competitiv ofertele de livrare a sistemul flexibil de prelucrare solicitat pt. situatia specifica a beneficiarului.
Etapa 5. Elaborarea ofertelor tehnico-economice de catre potentialii furnizori Furnizorii de sisteme flexibile de prelucrare au obligatia sa elaboreze oferte tehnico-economice, dupa cum urmeaza:
o o o o o o o
Stabilirea nomenclatorului de piese, a volumului anual si a loturilor de fabricatie. Elaborarea programelor de piese. Determinarea variantelor structurale ale sistemului flexibil de prelucrare. Simularea statica a incarcarii (functionarii) diverselor variante. Calcul economic. Cercetari. Definitivarea ofertei.
Etapa 6. Analiza si evaluarea ofertelor furnizorilor Analiza si evaluarea ofertelor furnizorilor se face tinandu-se cont de:
o o
Analizarea si evaluarea ofertelor folosind simularea si analiza economica. Evaluarea gradului de succes a fiecarei oferte pt. satisfacerea cerintelor calitative ca de exemplu: flexibilitatea, posibilitatea de extindere. Alegerea ofertei ce satisface in modul cel mai complet cerintele beneficiarului. Colaborarea cu furnizorul pt. elaborarea caracteristicilor tehnice si preturilor. Plasarea comenzii pt. sistemul flexibil de prelucrare.
o o o
Etapa 7. Proiectarea sistemului flexibil de prelucrare La proiectarea sistemului flexibil de prelucrare se vor realiza urmatoarele:
o o o o
Definitivarea temei de proiectare. Cercetari de solutii constructive si tehnologice. Proiectarea ansamblului sistemului flexibil de prelucrare. Proiectarea modulelor componente. Proiectarea software-ului si verificarea componentelor sale.
Etapa 8. Executia sistemului flexibil de prelucrare la furnizor Fazele de executie a sistemului flexibil de prelucrare la furnizor sunt urmatoarele:
1. 2. 3. 4. 5.
Clarificarea proiectelor cu constructorii. Lansarea. Pregatire tehnologica. Fabricarea si testarea modulelor componente ale sistemului flexibil de prelucrare. Asamblarea si testarea sistemului flexibil de prelucrare.
Etapa 9. Pregatirea personalului si efectuarea receptiei sistemului flexibil de prelucrare Atat pregatirea personalului cat si efectuarea receptiei sistemului flexibil de prelucrare se va realiza cu indeplinirea urmatoarelor conditii: Selectarea si pregatirea personalului pt. operarea si intretinerea sistemului flexibil de prelucrare. Implicarea serviciilor de conducere si control a productiei in pregatirea sistemului flexibil de prelucrare. Dezvoltarea unui plan de intretinere preventiva si lista de piese de schimb pt. sistemul flexibil de prelucrare. Pregatirea locului pt. montarea sistemului flexibil de prelucrare. Asistenta tehnica a furnizorului la instalarea si punerea in functiune a sistemului flexibil de prelucrare.
o o o o o
Etapa 10. Exploatarea sistemului flexibil de prelucrare
Exploatarea sistemului flexibil de prelucrare va incepe numai dupa ce in prealabil au fost luate urmatoarele masuri:
o o o o o
Programarea prelucrarii pieselor. Stabilirea, daca e necesar a productiei pe loturi. Alocarea pieselor si dispozitivelor de verificat fiecarei masini din sistemul flexibil de productie. Folosirea unui sistem de elaborare a deciziei pt. optimizarea prelucrarilor zilnice in cazul defectarii masinilor. Realizarea si implementarea sistemului flexibil de prelucrare sunt operatii complexe si dificil de pus in practica. Responsabilitatea realizarii si implementarii sistemului flexibil de prelucrare revine intregii echipe ce participa la realizare si implementare.
Stadiul actual al cercetarilor teoretice si experimentale in domeniul tehnologiilor pt. sistemele flexibile de prelucrare Premise ale cercetarilor teoretice si experimentale in domeniul tehnologiilor de fabricatie asistate de calculator Produsele si serviciile se vand astazi pe piete in regim concurential unde cererea pt. varietate si adaptare la nevoile clientului e mare si in continua crere. Dar aceasta presiune nu e focalizata numai asupra aspectului varietatii. In acelasi timp producatorilor li se cere sa asigure la momentul necesar: JIT (Just in Time), calitate crescuta si repetabila, proiectare avansata, inovatie, un service cat mai complet inainte, in timpul si dupa efectuarea vanzarii. Producatorii
ce vor sa concureze acum pe piata internationala trebuie sa fie capabili sa asigure simultan flexibilitate, calitate si
productivitate. In ultimii ani se va muta centrul de greutate din zona costurilor in special catre zona calitatii. In acest fel avantajele oferite de producatorii
ce ofera marfuri la pret scazut (datorita salariilor mici sau materii prime ieftine) incep sa nu mai fie suficiente.
Integrarea si controlul (cu ajutorul unui sistem de calculatoare) a tuturor aspectelor procesului de fabricatie, CIM Se disting cel putin trei planuri ale integrarii si controlului fabricatiei cu ajutorul calculatorului:
o o o
proiectare; coordonare; productie.
Dificultatile, etapele realizarii si implementarii sistemelor flexibile de prelucrare Structura sistemelor flexibile de prelucrare Sistemele flexibile de prelucrare sunt de trei feluri: sisteme flexibile de prelucrare mici, medii si mari. Sistemele flexibile de prelucrare mici pot avea urmatoarea structura si caracteristici: Pretul unui sistem e de aproximativ 3 milioane dolari si se compune din:
o o
Masini-unelte cu comanda numerica Roboti industriali
o o o
Magazin de palete Programe soft Instruirea personalului operator
Avantajele sistemelor flexibile mici sunt:
o o o o o o o o o o
Sistemul are arhitectura inchisa-centralizata. Investitiile de pornire sunt mici. Planificarea e simpla. Are raportul costuri/profituri cel mai favorabil. Beneficii relative Perioada de recuperare a investitiei Se reduce productia neterminata. Se reduce ciclul de fabricatie. Cre capacitatea de productie. Se poate folosi software universal
Programele sunt mai sigure si mai usor de verificat si pot fi refolosite pt. mai multe aplicatii. Proiectarea si realizarea sistemului e mai scurta si mai ieftina. Inlocuiesc productia semi-manuala, prelucreaza loturi mici de piese. Scopurile sistemelor flexibile de prelucrari mici sunt:
o o o o o o o o o o o o o
crerea capacitatii; imbunatatirea calitatii; mentinerea unei fiabilitati ridicate; Sistemele flexibile mici se aplica de intreprinderile mici si mijlocii; Lucreaza aproximativ un schimb fara operato; Timpul de lucru mediu e egal x schimburi pe zi. Sistemele flexibile de prelucrare medii au urmatoarea structura si caracteristici: Pretul unui sistem flexibil de prelucrare mediu e cuprins intre 4 si 9 milioane dolari si se compune din: masini-unelte cu Comanda Numerica manipularea materialului (roboti industriali) magazia de palete programe software planificarea productiei si instruirea operatorilor
Obiectivele implementarii sistemului flexibil de prelucrare mari sunt: Crerea flexibilitatii.Economia de capital. Scaderea ciclului de fabricatie si o deschidere catre viitor (extindere -diversificare). Fabricatia asistata de calculator CAM (Computer Aided Manufacturing) are in principal trei laturi - una referitoare la planificarea procesului asistat de calculator CAPP (Computer Aided Process Planing), inclusiv a prioritatilor si schemelor de reglare si
dispozitive la scularie, cu centralizarea timpilor de lucru Testing).
pt.
fiecare scula - a doua referitoare la obtinerea programului,
ce
introdus pe masina, sa duca la prelucrarea piesei, si a treia latura referitoare la controlul produselor CAT (Computer Aided
Avantajele introducerii, CIM, a integrarii si controlul (cu ajutorul unui sistem de calculatoare) a tuturor aspectelor procesului de fabricatie sunt:
o o
productie la standarde calitative ridicate; imbunatatirea calitatii la toate nivelurile prin inspectie automata, un control si o mai buna calitate a informatiilor.
Cuvinte de cautare : prelucrare,flexibil,sistemului,sistemul,flexibile,etapa,mici, proiectarea,fabricatie,evaluarea,variantelor,masini,fiecare,piese,sistemele, pieselor, alegerea,urmatoarele,masinilor,productie,vor,sistemelor,structurale, sistem,pregatirea,stabilirea,efectuarea,caracteristici,fiecarei,realizarea
Firmele de afaceri, n general, alege pentru a concura n una sau dou zone de putere. Aceste zone de putere sunt adesea men ionat ca competen elor distinctive, competen ele de baz , sau priorit ile competitive. Printre op iunile pentru concurs sunt pre ul (costul), de calitate, livrare, servicii, i flexibilitate. Un num r din ce n ce mai mare de firme au ales s concureze n zona de flexibilitate. n general, acest lucru a nsemnat c puterea firmei major este flexibilitatea de produs (n m sur de a face cu u urin u urin modific ri ale produsului) sau flexibilitatea de volum (capabil s absoarb cu schimb ri mari n cerere). Firmele care sunt capabili s fac acest lucru se
spune c au capacitatea de flexibil, capacitatea de a opera echipamentul de fabrica ie, la rate de produc ie diferite de niveluri diferite de personal i de ore de func ionare, sau de pornire i oprire de la vointa. Concret, flexibilitatea de fabrica ie const din trei componente: (1) flexibilitatea de a produce o varietate de produse utiliznd acelea i ma ini i pentru a produce acelea i produse de pe masini diferite, (2) flexibilitate pentru a produce noi produse pe masini existente, i (3 ), flexibilitatea de ma ini pentru a permite modific ri n proiectarea de produse.
SISTEME de fabrica ie flexibileUn sistem flexibil de fabrica ie (FMS) este un grup de masini-unelte numericcontrolate, interconectat cu un sistem de control central. Diferitele celule de prelucrare sunt interconectate, prin sta ii de nc rcare i desc rcare, de un sistem de transport automat. Flexibilitate opera ional este mbun t it prin capacitatea de a executa toate sarcinile de produc ie pe numeroase modele de produse in cantitati mici si cu livrare rapid . Acesta a fost descris ca un magazin de locuri de munc automatizate i ca o
fabrica de automate in miniatura. Pur i simplu a declarat, acesta este un sistem automatizat de produc ie care produce una sau mai multe familii de piese ntr-o manier flexibil . Ast zi, aceast perspectiv de automatizare i de flexibilitate prezint posibilitatea de a produce piese de nestandarte pentru a crea un avantaj competitiv. Conceptul sistemelor de fabrica ie flexibile, a evoluat n 1960, cnd robo i, controlere programabile, i controale numerice computerizate a adus un mediu controlat la podea n fabric sub form de ma ini numeric controlate direct i-numeric-controlat. Pentru cea mai mare parte, FMS este limitat la firmele implicate n produc ia de serie sau medii de magazin de locuri de munc . n mod normal, produc torii de loturi au dou tipuri de echipamente, din care pute i alege: ma ini dedicat sau unautomated, unelte de uz general. Dedicat rezultate ma ini n economii de costuri, dar lipsit de flexibilitate. Ma ini de uz general, cum ar fi strunguri, masini de frezat, prese de foraj sau sunt costisitoare, i nu poate ajunge la capacitate maxim . Sisteme flexibile de fabrica ie furnizeaz produc torului lot cu o alt op iune, una care poate face de fabrica ie lot la fel de eficient i productiv ca produc ia de mas .
OBIECTIVELE DE FMSA declarat n mod oficial, obiectivele generale ale unei FMS sunt s se apropie de eficien i economiile de scar n mod normal asociate cu produc ia de mas , i s men in flexibilitatea necesar pentru producerea mici i mijlocii lot de dimensiuni de o varietate de piese. Dou tipuri de sisteme de fabrica ie se ncadreaz n spectrul FMS. Acestea sunt sisteme de asamblare, care asambleaz componente n produsele finale i sisteme de formare, care formeaz de fapt, componente sau produse finale. Un FMS generic se spune s fie alc tuit din urm toarele componente: 1. Un set de sta ii de lucru care con in ma ini unelte, care nu necesit semnificativ de set-up de timp sau de schimbare-a lungul ntre locuri de munc succesive. De obicei, aceste ma ini efectua frezat, alezat, gaurire, filetare, alezare, de cotitur , i opera iunile de cioplire.
2. Un sistem de materiale de manipulare, care este automatizat i flexibil, n care aceasta permite de locuri de munc pentru a v deplasa ntre orice pereche de ma ini, astfel nct orice loc de munc de rutare poate fi urmat. 3. O re ea de calculatoare de supraveghere i de microprocesoare, care efectueaz o parte sau toate dintre urm toarele sarcini: (a) conduce de rutare de locuri de munc prin intermediul sistemului; (b) urm re te starea tuturor locurilor de munc n desf urare astfel nct s se tie unde fiecare loc de munc este de a merge urm tor; (c) trece instruc iunile de prelucrare a fiec rei opera iuni de la fiecare sta ie i se asigur c dreptul de instrumente sunt disponibile pentru locuri de munc ; i (d) asigur monitorizarea esen ial a performan ei corect a opera iunilor i de probleme care necesit o aten ie semnale. 4. Depozitare, la nivel local la sta iile de lucru, i / sau central, la nivel de sistem. 5. Locurile de munc care urmeaz s fie procesate de c tre sistem. n operarea unei FMS, muncitorul intra de locuri de munc pentru a fi rulat la calculator de supraveghere, care descarc apoi programele parte a controlului sau de celula controler NC.
BENEFICII DE FMSBeneficiile poten iale ale punerii n aplicare i de utilizare a unui sistem flexibil de fabrica ie au fost detaliate de c tre numero i cercet tori de pe subiect. O trecere n revist a literaturii de specialitate relev multe beneficii tangibile i intangibile pe care utilizatorii FMS laud . Aceste beneficii includ:y y y y y y y y y
mai pu ine de euri sta iile de lucru mai pu ine schimb ri rapide de instrumente, matri e, ma ini i tampilarea reduce timpii mor i control mai bun asupra calit ii redus de munc utilizarea mai eficient a ma inilor locul de munc -n-proces de inventar redus cre terea capacit ii
y
cre terea produc iei de flexibilitate
Economiile din aceste beneficii pot fi considerabila. Suficient, astfel c Ford a turnat 4.4 milioane dolari n repara ii capitale sa Torrence Avenue de plante, n Chicago, oferindu-i capacitatea de fabrica ie flexibil . Acest lucru va permite fabrica de a ad uga noi modele n ct mai pu in de dou s pt mni n loc de dou luni sau mai mult. Richard rapoarte Truett, la Automotive News, c sistemele de fabrica ie flexibile folosite n cinci plante de Ford Motor Company va produce un economii de 2,5 miliarde de dolari. Truett raporteaz , de asemenea c , prin anul 2010, Ford va fi convertit 80 la suta din fabricile sale de fabrica ie flexibile.
LIMITARI ALE FMSn ciuda acestor beneficii, FMS are anumite limit ri. n special, acest tip de sistem poate ocupa doar un interval relativ nguste de soiuri de o parte, a a c trebuie s fie folosit pentru piese similare (familie de piese), care necesit o procesare similar . Datorit complexit ii i cre terea costurilor, un FMS, de asemenea, necesit o planificare mai lung perioad de dezvoltare i de echipamente de fabricare tradi ionale. Utilizare echipamente pentru FMS, uneori, nu este la fel de mare ca s-ar putea a tepta. Firmele japoneze tind s aib o mult mai mare dect rata de utilizare a echipamentelor de productie din SUA folosesc FMS. Aceasta este, probabil, un rezultat de ncercare de utilizatorii din SUA de a utiliza pentru FMS de mare volum de produc ie de cteva p r i mai degrab dect pentru o produc ie de mare varietate de mai multe p r i la un cost redus pe unitate. Firmele americane medie de zece tipuri de piese de pe ma in , n compara ie cu nou zeci i trei tipuri de piese pe ma in n Japonia. Alte probleme pot duce la o lips de competen tehnic , incompeten de
management, i punerea n aplicare slab a procesului de FMS. Dac firma misidentifies obiectivele i misiunea de fabrica ie, i nu s men in o strategie de fabrica ie, care este n concordan concordan cu strategia firmei general, problemele sunt inevitabile. Este esen ial ca deciziile unei firme de tehnologie de achizi ie s fie n cu strategia de fabrica ie a sa.
Dac o firm alege s concureze pe baza de flexibilitate, mai degrab dect de cost sau de calitate, poate fi un candidat pentru produc ie flexibil , mai ales dac acesta este potrivit pentru sc zut la jum tatea volumului de produc ie. Acest lucru este valabil mai ales n cazul n care firma este ntr-o industrie n care produsele se schimb rapid, i abilitatea de a introduce noi produse pot fi mai important dect reducerea costurilor. n acest scenariu, scara nu mai este preocuparea principal barier la intrarea pe pia . Cu toate acestea, un FMS nu poate fi adecvat pentru anumite firme. Din moment ce noua tehnologie este costisitoare i necesit mai mul i ani pentru a instala i de a deveni productiv, este nevoie de o infrastructur de sus inere i de alocare a resurselor limitate pentru punerea n aplicare. Sincer, multe firme nu dispun de resursele necesare. Care s justifice un punct de vedere economic FMS poate fi o sarcin dificil , mai ales de contabilitate a costurilor, deoarece tinde s fie conceput pentru produc ia de mas de un produs matur, cu caracteristici cunoscute, i o tehnologie stabil . Prin urmare, este dificil de a da o indica ie precis de fabrica ie flexibile, dac este justificat . R mne ntrebarea cum de a cuantifica beneficiile de flexibilitate. n plus, rapid de schimbare a tehnologiei si reducerea ciclurilor de via capital pentru a deveni rapid dep ite. Pentru alte firme, produsele lor nu pot necesit procese de la nivelul tehnologic al unei FMS. IBM a constatat c o imprimant reproiectat a fost destul de simplu pentru manualul de asamblare de nalt calitate i de faptul c manualul de asamblare ar putea fi realizat la un cost mai mic dect de asamblare automate. Potentialii utilizatori FMS ar trebui s ia n considerare, de asemenea, c unele din costurile suportate n mod tradi ional de produc ie ar putea fi de fapt mai mare ntr-un sistem automatizat flexibil dect n conven ional de produc ie. De i sistemul este continuu de auto-monitorizare, costurile de ntre inere sunt de a teptat s fie mai mare. Costurile energetice sunt susceptibile de a fi mai mare, n ciuda utilizarea mai eficient a energiei. De utilizare a ma inii a crescut poate duce la deteriorarea rapida a echipamentelor, oferind o mai scurt dect via a economic medie. n cele din urm , costurile de instruire a personalului se poate dovedi a fi relativ ridicat. a produsului poate provoca echipamente de i m rimea nu mai este o
Pentru unele firme, rezistenta lucr tor este o problem . Lucr torii au tendin a de a percepe de automatizare ca un efort de a le nlocui cu o bucat de metal neobosit, care nu m nnc , s ia pauze, sau mergi la baie. Pentru a combate aceast percep ie, mai multe firme de stres, care lucr torii sunt modernizate, ca urmare a instal rii FMS, i c nici o pierdere de locuri de munc rezult . n ciuda oric ror probleme, utilizarea sistemelor de fabrica ie flexibile, ar trebui s continue s creasc n mai multe firme sunt obliga i s concureze pe o baz de flexibilitate i ca progresele tehnologice. Acesta a ar tat, n mai multe avantaje redus la aplicatii mijlocul volum, mare-mix de produc ie. Sisteme viitoare vor vedea, probabil, cantit i mai mici i mai mici pe lot. FMS poate schimba oarecum accentul n produc ie de la scar larg , de produc ie repetitive de produse standard de magazine de locuri de munc nalt-automate dotate fabricarea de articole n loturi mici, pentru anumi i clien i. Disponibilitate crescut a unor tehnologii de fabrica ie flexibile va oferi, de asemenea, multe firme de produse mai multe op iuni de cum s proiecteze instala iile de produc ie, cum de a asocia produse la instala ii, precum i modul n care capacitatea de a mp rt i ntre produse.
DINCOLO flexibil de fabrica ie: AGILE FABRICA IEFliedner i Vokurka, n produc ia lor i de gestionare articol stocuri Jurnalul de fabrica ie pe agil, de fabricare a defini agil ca abilitatea de a comercializa cu succes lowcost, de nalt calitate, produse cu termene de livrare scurte ( i n diferite volume), care ofer valoare sporit client prin personalizare . O firm de agil gestioneaz schimbarea ca pe o chestiune de rutin . Diferen a ntre agilitate i flexibilitate dac este sau nu schimbarea cererii de pe pia a fost prezis. Flexibilitatea se refer la capacitatea de schimbare rapid de la o sarcina la alta atunci cnd condi iile de schimbare sunt definite nainte de timp. Agilitatea se refer la capacitatea de a r spunde rapid la neanticipate de pia loc schimb ri. Fliedner i Vokurka prezint patru dimensiuni cheie ale concuren ei, agil: 1. mbog irea client. Acest lucru necesit o n elegere rapid a cerin elor unice ale clien ilor individuali i rapid ndeplinesc aceste cerin e.
2. Cooperat pentru a spori competitivitatea. Aceasta include o mai bun cooperare intra- i poate extinde la cooperare, cum ar fi parteneriatele cu furnizorul interorganizational si relatii virtuale. 3. Organizarea s st pneasc schimbare i incertitudine. Acest lucru implic utilizarea de noi structuri organizatorice prev zute de tehnici cum ar fi ingineria concurent i trans-func ionale echipe. 4. Prghie impactul de oameni i informa ii. Acest lucru pune un mare accent pe dezvoltarea angaja ilor prin educa ie, formare profesional , i de abilitare.
IMPLEMENTAREA FABRICA IE AGILEn cele din urm , cei doi autori prescrie o serie de ini iative interne i externe pentru punerea n aplicare cu succes din procesul de fabrica ie agil. Ini iativele interne includ urm toarele: 1. De afaceri procesului de reengineering. Aceasta este regndirea i reproiectarea radical a proceselor de afaceri, astfel nct mbun t iri dramatice n zonele critice, poate fi atins. 2. De planificare i instrumentele de management de executie. Acest lucru implic utilizarea de tehnici cum ar fi planificarea resurselor de produc ie, n timp real, sistemele de executie de fabrica ie, configuratoare de planificare de produc ie, i n timp real programarea filetate. 3. Design pentru manufacturability / asamblare. Rezultatele includ produse modulare, care permit upgrade-uri pentru viitor, mai putine piese pentru fiabilitate sporit , i de reciclare. 4. Procesele de reorganizare. Procesul de reorganizare ar putea include utilizarea sistemelor de fabrica ie flexibile de fabrica ie sau de celular. 5. Intra-cooperare. Aceast form de cooperare solicit pentru utilizarea unor tehnici de angaja i de abilitare / implicare a angaja ilor i de educa ie i formare profesional . Ini iative externe includ:
1.
Interorganizational cooperare. Acest lucru nseamn implicare furnizorul devreme n design de produs i de proces, furnizori de formare profesional n astfel de activit i ar fi gestionate de furnizor de inventare, precum i eforturile comune de cercetare.
2. Oferta practici lan . Utilizarea de outsourcing, program comun, i amnarea de design de produs sunt incluse. 3. Tehnologia informa iei. Unele companii folosesc tehnologia pentru a mbun t i lan ul de aprovizionare mbun t ire. De exemplu, trecerea de la centralizat de calcul, mainframe-ul la client descentralizate, i de calcul server. 4. La punctul de vnzare de colectare a datelor. Reducerile de intrare n timp pentru a se realiza cu schimbul electronic de date (EDI), instrumente de frecven e radio, de comunica ii, coduri de bare, i comer ul electronic. Autorii consider c flexibilitatea prev zut de agilitate pot ap rea ca prioritate competitiv cea mai important de la nceputul secolului XXI, deoarece concuren a este de a teptat pentru a se asigura c produc torii vor avea nevoie din ce n ce s se adapteze rapid la schimb rile pie ei. Ford Motor Company a investit raportat 350 milioane dolari in echipamente noi, de fabrica ie agil la Uzina de motoare Cleveland. Un vice-pre edintele Ford a descrie mi carea ca inima de Lean Manufacturing.
Sisteme flexibile de fabricatie
Introducere in sisteme flexibile de fabricatie Crearea unor entitati de tip intreprindere virtuala si monitorizarea eficienta a activitatii in cadrul acestor entitati constituie majoritatea domeniilor de activitate, una dintre cele mai moderne abordari. Infrastructura informatica, necesara bunei functionare a intregului ansamblu, se caracterizeaza printr-o arhitectura complexa, intreprinderea virtuala fiind, in esenta, un sistem distribuit eterogen.
Din acest punct de vedere, e esentiala folosirea unor solutii standardizate - sisteme flexibile de fabricatie, de integrare a echipamentelor si a aplicatiilor sa ofere caracteristici de scalabilitate, interoperabilitate, flexibilitate. O optiune profesionala, asigura toate ace deziderate, e utilizarea unei tehnologii de integrare de tip middleware orientat obiect (sisteme flexibile de fabricatie).
Deoarece problemele legate de interactiunea diverselor componente ale unei intreprinderi virtuale sunt multiple trebuie sa integram o celula flexibila de fabricatie astfel incat ea sa poata fi supravegheata si monitorizata din orice punct al intreprinderii, indiferent ca acesta e situat in aceeasi incapere sau intr-o alta localitate.
Sisteme flexibile de fabricatie Monitorizarea si controlul asistate de calculator sunt parti importante in vederea automatizarii procesului de fabricatie al unui produs. Celula flexibila descrisa mai jos a fost conceputa si realizata ca un sistem modular cu urmatoarele functii: prelucrarea unor repere cilindrice pe un strung CNC, monitorizarea si controlul in timp real al fiecarei componente a celulei, monitorizarea video,de la distanta, prin intermediul unei camere web. Prin intermediul interfetei seriale RS-232, utilizand o serie de aplicatii LabVIEW,sistemul controleaza un alimentator, un conveior, o magazie, un strung CNC si o presa. Aplicatiile LabVIEW pot fi cotrolate fie de user-ii locali fie de la distanta folosind comunicarea TCP/IP (sisteme flexibile de fabricatie)
Celula flexibila reprezinta un sistem automat inteligent conceput ca o structura modelara cu urmatoarele functii principale:
o o o
fabricarea automata a reperelor cilindrice, pot fi prelucrate din doua tipuri de semifabricate in sisteme flexibile de fabricatie controlul automat al fiecarei component a celulei si citirea automata a senzorilor in sisteme flexibile de fabricatie monitorizarea de la distanta a operatiunilor si avertizare in caz de pericol in sisteme flexibile de fabricatie
Supravegherea si controlul proceselor flexibile de fabricatie in sisteme de fabricatie.
Unul dintre factorii cheie de succes il reprezinta costul controlului. Prin urmare toti fabricantii sunt convinsi de faptul ca reducerea ponderii costurilor la control e unul din cei mai importanti factori. in acelasi timp, la imbunatatirea proceselor de fabricatie e necesara reducerea numarului de operatii manuale (produc cea mai mare rata de defectare). Pentru conducerea productiei, simularea proceselor de fabricatie si funizarea informatiilor oportune au fost adoptate sisteme integrate de fabricatie asistate de calculator (Computer Integrated Manufacturing (CIM) systems sisteme flexibile de fabricatie). Un astfel de sistem CIM se poate realiza cu un server ceruleaza Windows NT Server 4.0 si e instalata placa Intellio C320, a conecta, via RS-232, robotii si fiecare echipament de testare a plachetelor, colectand si salvand astfel, intr-o baza de date, toate rezultatele testarilor. Serverul NT transmite datele, prin retea, la o statie IBM sau Alpha DEC la o procesare ulterioara, ceea ce simplifica enorm automatizarea conducerii fabricatiei.
Pentru a putea supraveghea si dirija procesul de productie, fabricantii au intotdeauna nevoie de un sistem de control flexibil si fiabil. Solutia e reprezentata de un sistem flexibil de fabricatie (Flexible Manufacturing System - FMS). Utilizand linii de productie flexibile, fabricantii pot sa realizeze produse la comanda, in mod economic si cu un timp de raspuns mic, pt. a indeplini cerintele mereu in schimbare ale pietei actuale. Nucleul unui asemenea sistem flexibil de productie il reprezinta un calculator PC echipat cu o placa Intellio C218. Fiecare linie de productie e echipata cu un computer si o placa multiport C218. Placile seriale multiport se leaga nu numai la panourile de afisaj amplasate deasupra benzii rulante ( a informa operatorii despre starea curenta a liniei de productie), ci si la dispozitivele de control. Acea includ atat aparate de masura, cum ar fi: cantare numerice de precizie (verifica daca produsele nu depasesc cumva limita de greutate admisa), senzori de temperatura si de umiditate, alarme de incendiu, numaratoare ale raportului de calitate, cat si elemente de executie, respectiv automate programabile etc.
Masinile-unelte cu comanda numerica conventionale erau programate prin intermediul unor instructiuni inscrise pe cartele sau benzi perforate, citirea facandu-se prin intermediul unui cititor extern in mod secvential. Evident etapele manuale de introducere sunt predispuse la erori, iar cand procesul de productie sufera modificari enecesar un nou set de cartele perforate, proces anevoios, lent si lipsit de flexibilitate (sisteme flexibile de fabricatie) Nici introducerea instructiunilor pe banda perforata nu e mai eficienta, deoarece viteza de citire a benzii e scazuta si sunt necesare operatii manuale.
Ace metode nu sunt suficient de rapide si devin total inadecvate atunci cand mai multe utilaje cu comanda numerica lucreaza concurent. Din ace motive devine necesar un sistem complet automat de operare a masinilor-unelte cu comanda numerica. O linie moderna de utilaje cu comanda numerica e echipata cu o interfata de comunicatii pt. calculator (de obicei un portserial de PC),face ca sistemele computerizate de comanda numerica (Computerized Numerical Controllers - CNC) sa devina flexibile si usor de controlat. Se poate utiliza un server PC ruleaza sub unul dintre sistemele de operare Windows, echipat cu placa Intellio C320. Placa C320 nu e doar o placa multiport cu patru sau opt canale, ci si un sub-sistem flexibil, puternic, de comunicatii seriale. Concret,dispozitivul C320 nu numai ca poate controla simultan pana la 32 de masini unelte CNC FANUC prin intermediul interfetei de comunicatii de mare viteza (rata maxima de 460.8 Kbps) (sisteme flexibile de fabricatie)., dar, in acelasi timp, transmite simultan si rapid date de proiectare/executie (CAD/CAM) catre 32 de utilaje CNC. Totodata, trebuie apreciata la justa valoare caracteristica de expandabilitate a placii C320, care permite crerea dupa necesitati a numarului de canale, precum si amplasarea modulelor seriale externe la o distanta de pana 100 m fata de placa de control C320 (aflata in calculatorul-gazda). Aceasta caracteristica simplifica mult interconectarea si reduce costurile aferente
Structura sistemului flexibil de fabricatie Principiul de functionare al celulei flexibile consta in alimentarea cu piese semifabricat a unui strung cu comanda munerica si prelucrare acestora pe strung. Transportul pieselor semifabricat precum si al pieselor finite se face cu ajutorul unui conveior, iar depozitarea acestora se face intr-o magazie. Astfel, componentele necesare sistemelor flexibile de fabricatie sunt:
o o o o o
Alimentatorul sistemelor flexibile de fabricatie Conveiorul sistemelor flexibile de fabricatie Magazie sistemelor flexibile de fabricatie Strungul CNC sistemelor flexibile de fabricatie Presa sistemelor flexibile de fabricatie
Fiecare din cele cinci componente e monitorizata si comandata de catre o aplicatie separata. In plus, sistemul dispune de o aplicatie "dispecer" , preia comenzile provenite pe diverse cai si le transmite unei sau mai nuiltor aplicatii corespunzatoare componentelor celulei. Alimentatorul, magazia, strungul CNC si presa sunt dispuse in jurul conveiorului. Conveiolul are rolul de a transporta piesele semifabricat, sau finite, de la o componenta a celulei la cealalta. Alimentatorul are rolul de a aproviziona cu piese semifabricat strungul CNC si presa. Modul de aprovizionare poate fi direct, atunci cand piesele semifabricat nu mai sunt depozitate in magazie, si indirect, atunci cand, inainte de a fi prelucrate, piesele semifabricat sunt depozitate in magazie o anumita perioada de timp. Prin urmare, rolul magaziei in celula flexibila e de depozitare a pieselor semifabricat in vederea prelucrarii pe strungul CNC si de depozitare a pieselor finite. Magazia e formata din urmatoarele componente: manipulator, stivuitor Manipulatorul e format dintr-un brat si un gripper Magazia poate avea doua moduri de functionare, si anume:
o o
sa ia piesa de pe conveior si sa o aseze pe raft in sisteme flexibile de fabricatie sa ia piesa de pe raft si sa o aseze pe conveior in sisteme flexibile de fabricatie
In primul caz, atunci cand o piesa a fost oprita pe conveior pt. a fi asezata pe raftul magaziei, componentele magaziei executa o succesiune de miscari, si anume: cu ajutorul gripper- ului manipulatorul prinde paralelipipedul pe care e asezat piesa semifabricat, executa propria succesiune de miscari, si asaza paralelipipedul pe unul din suporturile magaziei; odata asezata pe un suport, piesa e preluata de stivuitor,la randul sau are o succesiune proprie de miscari, si depusa in raft. In cel de-al doilea caz, atunci cand magazia prime o comanda de a depune a piesa pe conveior, componentele magaziei executa urmatoarea succesiune de miscari:
o o
stivuitorul se deplaseaza in dreptul liniei si coloanei pe care se afla paralelipipedul, il ia si il depune pe unul din cele doua suporturi in sisteme flexibile de fabricatie odata ajuns pe suport, paralelipipedul e preluat de manipulator si asezat pe conveior.
Sistemul hard de comanda in sisteme flexibile de fabricatie Prinderea paralelipipeduhu pe care se afla piesa semifabricat se face cu ajutorul gripper-ului e actionat pneumatic. Miscarile de ridicare-coborare si de rotire executate de manipulator si bratul acestuia se realizeaza cu ajutorul electrovalvelor pneumatice. Fiecare pozitie de capat a manipulatoruhti e determinata cu ajutorul senzorilor. Stivuitorul executa doua miscari:
o o
deplasare orizontala in cadrul sistemelor flexibile de fabricatie deplasare verticala n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie
Cele doua micari ale stivuitorului sunt realizate cu ajutorul a doua motoare cu curent continuu. Miscarea de pozitionare a paralelipipedului pe raftul magaziei e executata de bratul stivuitorului, a carei actionare se face prin intermediul unei electrovalve pneumatice. La capetele fiecarei cai de rulare a stivuitorului sunt pozitionati senzori ce indica pozitia maxima pe care o poate avea stivuitorul pe calea respectiva. Activarea electrovalvelor pneumatice, pomirea sau oprirea motoarelor cu curent continuu se face prin intermediul modulelor FieldPoint. Modulele FieldPoint reprezinta elementul de legatura intre calculator si componentele magaziei. Pentru magazie sunt folosite 4 module FieldPoint digitale : doua la citirea senzorilor si doua la scrierea comenzilor.
Descrierea aplicatiei sistemelor flexibile de fabricatie Fiecare aplicatie pt. monitorizaiea si comanda unei componente a celulei dispune de urmatoarele categorii de elemente si variabile:
1. 2. 3. 4.
elemente de control - comenzile ce pot fi transmise electrovalvelor pnetunatice ale componentei celulei n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie elemente indicatoare corespunzatoare senzorilor componentei celulei n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie elemente indicatoare - reprezentarea elementelor de actionare ale componentei celulei si a starilor in care acea se afla la un moment dat n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie elemente indicatoare - reprezentarea reperelor de diverse tipuri ce se afla la un moment dat in diverse zone ale componentei celulei n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie
5. 6. 7.
elemente indicatoare - reprezentarea activitatilor pe care componenta celulei le are de executat; elemente de control si indicatoare - transmiterea de informatii catre alte componente ale celulei; variabile globale ce contin informatii privind stari ce nu pot fi deduse din valorile elementelor de control si indicatoare anterioare: tipurile de piese ce se afla in diverse zone ale componentei celulei, listele de comenzi - electrovalve, listele de actiuni.
Diagrama fiecarei aplicatii pt. monitorizarea si comanda unei componente a celulei contine urmatoarele componente:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.
portiunea de initializare la valori implicite a elementelor de control si indicatoare, a variabilelor globale si a starilor globale ale aplicatiei n cadrul sistemelor flexibile de fabricatie procedura de initializare a tag-iuilor FieldPoint corespunzatoare canalelor de intrare si de iesire la care sunt conectati senzorii si electrovane!e din componenta celulei; o portiune care preia comenzile transnuse de catre aplicatia "dispecer" si le transforma in comenzi corespunzatoare electrovalvelor pneumatice ale componentei celulei; o portiune -> transmiterea de comenzi catre alte componente ale celulei; procedura de transformare a comenzilor catre electrovalvele pneumatice in actiuni si acea urmeaza sa le execute imediat ce vor avea posibilitatea; o portiune in care, daca exista posibilitatea, se modifica valorile elementelor de control ->comenzile ce pot fi transmise electrovalvelor pneumatice ale componentei celulei; procedura -> citirea semnalelor de la senzorii reali; procedura -> trimiterea semnalelor catre electrovalvele componentei celulei din sisteme o procedura -> actualizarea valorilor variabilelor globale ale aplicatiei;
10. o procedura -> simularea semnalelor de la senzori in cadrul sistemelor 11. o procedura -> configurarea starilor Enabled sau Disabled ale elementelor de control ale aplicatiei; 12. o procedura -> actualizarea valorilor elementelor indicatoare -> reprezentarea elementelor de actionare ale componentei celulei si astarilor in care acea se afla la tin moment dat -> reprezentarea reperelor de diverse tipuri -> reprezentarea activitatilor sistemelor
13. o portiune -> actualizarea valorilor elementelor de control si indicatoare -> transmiterea de mformatii catre alte components alecelulei din siteme.
14. o portiune de inchidere a referintelor catre lag-urile FieldPoint in sisteme de fabricatie
Din cuprins CUPRINSUL 1 1. INTRODUCERE 2 2. CON INUTUL LUCR RI 3 2.1. DEFINIREA SISTEMULUI FLEXIBIL DE FABRICA IE(SFF) 3 2.2. CLASIFICAREA SISTEMELOR FLEXIBILE DE FABRICA IE 3 2.2.1. SFF-urile dup procesul tehnologic de baz : 3 2.2.2. SFF-urile dup forma geometric dominant a semifabricatelor i pieselor: 3 2.2.3. SFF-urile dup dimensiunile de gabarit a pieselor: 3 2.2.4. SFF-urile dup num rul posturilor de lucru incluse n sistem: 4
2.2.5. SFF-urile dup traseul sistemului de transfer: 4 2.3. UNIT ILE DE LUCRU 4 2.4. IERARHIA UNIT ILOR DE LUCRU 5 2.5. GENERALIT ILE SFF-ULUI PRIVIND INTEGRAREA MA INILOR-UNELTE 6 2.5.1. Sarcini de fabricare 7 2.5.2. Cerin e privind calit ile ma inii-unelte 8 2.6. SUPRAVEGHEREA, DIAGNOSTICUL I CONTROLUL AUTOMAT N SFF 9 2.6.1. Func iile subsistemului de supraveghere, diagnostic i control automat al SFF 10 3. CONCLUZII 12 4. BIBLIOGRAFIE 13
Introducere Sistemele flexibile de fabrica ie sunt reprezentate de o mare necesitate a tuturor produc torilor pentru a garanta calitatea produsului fabricat. Aceast calitate este ob inut prin utilizarea unor ma ini-unelte automatizate, care impune un cost mare de investi ie, calculndu-se poten ialul de profit cu cheltuielile de fabrica ie. Aceste SFF-uri au n componen un sistem automat de transport, manipulare i depozitare a semifabricatelor, pieselor finite i a sculelor, care au sisteme automate de control, m surare i testare, capabile s prelucreze piese diferite. Aceste SFF-uri asigur calitatea produsului, eroarea de calcul uman care duce la rebutul produsului. Sistemele flexibile de fabirica ie au urm toarele caracteristici:flexibilitatea de a se adapta rapid la schimb rile aduse pieselor; capacitatea de a accepta i n alt ordine piesele de fabricat; capacitatea de a prelucra mai multe piese simultan; utilizarea n produc ia de unicate, serii mici i mijlocii; posibilitatea de integrare etopizat ; autonomie de func ionare pentru trei schimburi f r interventie uman ; utilizeaz ma ini-unelte cu comand numeric , robo i industriali, sisteme automatizate de transport, calculatoare electronice de proces i realizeaz nc rcarea ma inilor. Introducerea acestor sisteme flexibile de fabrica ie are ca rezultat produc ia mai rapid i mai complex a pieselor, precum i autonomia de lucru mai mare f r pause de produc ie. 2. Con inutul lucr ri 2.1. Definirea sistemului flexibil de fabrica ie(SFF) SFF-ul reprezint un ansamblu de ma ini-unelte reunite ntr-un sistem comun de transport, manipulare i depozitare a semifabricatelor, pieselor finite i sculelor prev zute cu echipamente automatizate de m surare i testare, capabile s realizeze, sub comanda calculatorului, prelucrarea simultan sau succesiva a unor piese diferite apar innd unei famili de piese cu minimum de interven ie uman i timp de reglare redu i. Scopul SFF-ului este s mbine gradul nalt de automatizare cu flexibilitatea. SFF-ul sa format prin: - aplicarea comenzi numerice la ma ini-unelte in general i la centrele de prelucrare in particular; - dezvoltarea unor tehnologii auxiliare variate, necesare automatiz rii sistemului de transfer automat al sculelor, compus din magazii de scule, mn mecanic , mecanism de indexare arbore principal,
transportul automat al pieselor i sculelor n sistem, paletizare, depozite automate de piese etc; - introducerea calculatorului pentru comanda sistemului; Sistemul flexibil reprezint o solu ie complex , de automatizare flexibil a fabrica iei, care se desfa oar pe principiul de modernizare, tipizare, ierarhizare n structur multinivel, integrare n sistemul de conducere, de adaptabilitate si sc derea fluxului de opera ii. 2.2. Clasificarea sistemelor flexibile de fabrica ie SFF-urile se pot clasifica dup diverse criterii: - dup tipul procesului tehnologic de baza; - dup forma geometric dominant a fabricatelor i semifabricatelor; - dup dimensiunile de gabarit a pieselor fabricate; - dup num rul posturilor de lucru incluse in sistem; - dup traseul sistemului de transfer; 2.2.1. SFF-urile dup procesul tehnologic de baz : - Pentru turnare; - Pentru forjare; - Pentru deformare plastic la rece; - Pentru prelucrarea prin a chiere; - Pentru vopsire; - Pentru acoperiri galvanice; - Pentru asamblare i montaj; 2.2.2. SFF-urile dup forma geometric dominant a semifabricatelor i pieselor: - Pentru piese prismatice; - Pentru piese de rota ie; - Pentru piese plane; - Pentru piese complexe;
2.2.3. SFF-urile dup dimensiunile de gabarit a pieselor: - Pentru mecanica fin (piese mici, usoare:200-250 mm); - Pentru piese medii (800-1000 mm); - Pentru piese mari (peste 1000 mm); 2.2.4. SFF-urile dup num rul posturilor de lucru incluse n sistem: - mici (cu maxim 4 posturi de lucru); - medii (cu pn la 10 posturi de lucru); - mari (cu mai mult de 10 posturi de lucru); 2.2.5. SFF-urile dup traseul sistemului de transfer: - liniar;
- circular; - mixt; 2.3. Unit ile de lucru Este un sistem format din reunirea subsistemelor semifabricat, dispozitiv, ma inii-unelte care formeaz un sistem de fabrica ie.n figura 2.3.1 este prezentat un proces de prelucrare prin a chiere; Fig2.3.1 Unitati de lucru ale procesului de prelucrare prin a chiere; Simbolurile figurii 2.3.1 se vor citi astfel: Unitatea de prelucrare 1, 1Mp, pe care se va prelucra semifabricatul 1, 1Sep, montat in dispozitivul de prelucrare 1,1Dp, de tip palet . Ansamblul 1Sp+1Dp reprezint subsistemul semifabricat 1SFm, in unit ile de manipulare piese care efectueaz transportul Umr de manipulare i rota ie Umr. Pentru unitatea de lucru 2, 2Up acest ansamblu redevine subsistem semifabricat 1SFp i dispozitiv 1Dp. Unitatea de manipulare i transport, Umr va prelua paleta cu semifabricat 1SFm cu ajutorul bra elor cu role, de exemplu, care reprezint scula unit ii de manipulare Smr, pe care l va a eza pe dispozitivul acesteia Dmr. Mecanismele manipulatoare de piese care alc tuiesc ma ina de manipulare va transporta paleta cu semifabricat, fie la unitatea de manipulare i rota ie, Umr, care rote te paleta cu 180, fie unitatea de prelucrare 2,2Up. Unitatea de manipulare i rotire, Umr, are ca subsisteme, scula Smr, care poate fi un mechanism cu role, sau un teren cu role fixe, un dispozitiv Dmr i mecanismele propri-zise care alc tuiesc ma ina Mmr, pe lnga paleta cu semifabricat 1SEm, acela i ca la 1Up, Mmr i 2Up. Unitatea de manipulare scule preia cu mecanismul de prehensiune, care este scula unit ii, sculele care sunt semifabricatele unit ii din magazia de scule MgS n care acestea sunt pozi ionate n dispozitivele 1Ds, 2Ds, 3Ds, i le transport n dispozitivele portscule ale ma inilor-unelte, n ordinea dat de calculatorul DNC al sistemului flexibil. Unit ile de evacuare a chii de la ma ina la unitatea de evacuare din sec ie au n aparen scule reprezentate de harpoane sau racle i care sunt ac iona i de ma in , pentru a transporta a chiile
Implementarea sistemului flexibil de prelucrare
Definirea sistemului flexibil de prelucrare Sistemul flexibil de prelucrare SFP poate fi definit ca un ansamblu integrat de masini-unelte deservite de catre un sistem automat de transport, manipulare si depozitare a semifabricatelor, pieselor finite si sculelor, prevazut cu echipamente automatizate de masurare si testare, capabil sa realizeze, sub comanda calculatorului, prelucrarea simultana sau succesiva a unor piese diferite, apartinand unei anumite familii de produse, in conditii de interventie minima a operatorului uman si cu timpi de reglare redusi.
Sistemul flexibil de prelucrare s-a constituit prin:
o o
aplicarea comenzii numerice la masinile-unelte in general si la centrele de prelucrare in particular; dezvoltarea unor tehnologii auxiliare variate, necesare automatizarii: sistemul de transfer automat al sculelor, compus din magazii de scule, mana mecanica, mecanism de indexare arbore principal, transportul automat al pieselor si sculelor in sistem, paletizare, depozite automate de piese,sistem flexibil de prelucrare introducerea calculatorului pt. comanda sistem flexibil de prelucrare
o
Sistem flexibil de prelucrare reprezinta o solutie complexa sub aspect calitativ, de automatizare flexibila a productiei, cese fundamenteaza pe principiile de modernizare, tipizare, ierarhizare in structura multinivel, integrare in sistemul de conducere a productiei, de adaptabilitate si minimizare a fluxului de operatii si de vehiculare a materialelor.
Criterii de flexibilitate a sistemului flexibil de prelucrare Sistemul flexibil de prelucrare difera de sistemele de prelucrare traditionale prin urmatoarele caracteristici: flexibilitate - capacitatea sistemului de adaptare rapida la modificarile dimensiunilor geometrice ale piesei, sau la schimbarea aceia cu una similara, din cadrul aceleiasi familii de produse si de functionare pe perioade mai mari de timp in conditii de eficienta maxima si modificari de structura minime in sistem flexibil de prelucrare capacitatea de a accepta semifabricate intr-o ordine aleatoare in sistem flexibil de prelucrare capacitatea de prelucrare simultana sau succesiva a unor piese diferite apartinand aceleiasi familii, utilizand scule si dispozitive de prindere necesare la o anumita masina, la timpul potrivit si in secventa dorita; utilizarea in domeniul productiei de unicate, serie mica si mijlocie in sistem flexibil de prelucrare posibilitatea de integrare etapizata; autonomie functionala pt. trei schimburi fara interventia operatorului uman pt. functiile direct productive; utilizeaza masini-unelte cu comanda numerica, roboti industriali, sisteme automate de transport, calculatoare electronice de proces in
o
o o o o o o
sistem flexibil de prelucrare orealizeaza incarcarea intensiva a masinilor.
Sistemul flexibil de prelucrare reprezinta un proces evolutiv, o modalitate de organizare si conducere a procesului de productie, ce incorporeaza dezvoltarile cele mai recente in microelectronica, masini-unelte cu echipament CNC, manipulatoare, roboti industriali etc. Dupa gradul de flexibilitate, sistemele tehnologice de fabricatie se impart in trei categorii: linie flexibila de transfer; celula flexibila de prelucrare; sistem flexibil de prelucrare.
o o o
Linia flexibila de transfer e alcatuita dintr-un grup de masini-unelte universale sau specifice si au diverse unitati automate de lucru, dispuse de regula intr-o configuratie de tip serie si intercontactate prin intermediul unui sistem de transport al
semifabricatului, subordonat principiului de lucru al unei linii automate. Pe o linie flexibila de transfer se pot prelucra simultan sau secvential diferite tipuri de piese, reglarea liniei realizandu-se automat, in momentul trecerii de la un tip de piesa la altul.
Din punct de vedere structural sistemul flexibil de prelucrare e alcatuit din trei subsisteme: subsistemul de prelucrare; subsistemul logistic al materialelor, sculelor si dispozitivelor; subsistemul informational.
o o o
Modul de clasificare a sistemelor flexibile de prelucrare Sistemele flexibile de prelucrare se clasifica dupa urmatoarele criterii: Dupa procesul tehnologic de obtinere a formei, sistemele flexibile de prelucrare se impart in: sisteme rectificare; flexibile de prelucrare prin aschiere strunjire, frezare, gaurire,
o o o o
sisteme flexibile de prelucrare prin turnare; sisteme sisteme flexibile flexibile de de prelucrare prelucrare prin prin deformare procedee plastica neconventionale matritare, laser, ambutizare, stantare, decupare. plasma, electroeroziune, ultrasunete, electrochimice.
Tipul piesei de prelucrat in sistemul flexibil de prelucrare Dupa tipul piesei de prelucrat, sistemele flexibile de prelucrare pot fi:
1. o o o
sisteme flexibile de prelucrare destinate prelucrarii pieselor:
prismatice; de rotatie; tip placa.
1.
sistemele flexibile de prelucrare sunt proiectate si realizate dupa forma pieselor ce se vor prelucra cu ajutorul lor
Traseul sistemului de transfer Dispunerea unitatilor de lucru functie de relatia acestora cu fluxul de piese ce poate fi: liniara; circulara;
o o
o
mixta.
Unitatile de lucru din cadrul sistemului flexibil de prelucrare sunt dispuse liniar, circular sau mixt in functie de fluxul de piese si operatii ce se vor executa.
Nivelul de automatizare in sistemul flexibil de prelucrare Sistemele flexibile de prelucrare, dupa gradul de automatizare, se pot clasifica astfel: partial automatizate ce au statii de lucru partial deservite de operatori umani; automatizate, cu pregatire exterioara a reechiparii de catre operatori umani; automatizate automatizate ce ce necesita necesita operatori implicarea umani factorului in uman proces numai numai in pt. afara supravegherea de avarie si reanclansarea rezervei;
o o o o o o
procesului, pt. programarea si intretinerea planificata.
Ordinea de prelucrare a pieselor in sistemul flexibil de prelucrare Sistemele flexibile de prelucrare, in functie de ordinea de prelucrare a pieselor, pot fi: sistem aleator: pt. tratarea aleatoare a semifabricatelor; sistem in grup: pt. tratarea in grupuri a semifabricatelor.
o o
Se alege sistemul ce ofera avantaje mai mari, precizie ridicata, productivitate mare, costuri de prelucrare mici si fiabilitate ridicata.
Gradul de varietate a pieselor in sistemul flexibil de prelucrare Dupa modul de variatie a pieselor de prelucrare sistemele flexibile de prelucrare se impart in: sistem ce prelucreaza o varietate mare de piese in loturi mici de productie; sistem productie; sistem productie. Sistemele flexibile ce prelucreaza o varietate mare de piese in loturi mici de productie e caracteristic sistemelor flexibile compacte. ce ce prelucreaza prelucreaza o o varietate varietate medie mica de de piese piese in in loturi loturi medii mari de de
o o o
Sistemele ce prelucreaza o varietate medie de piese in loturi medii sunt caracteristice sistemelor medii de flexibilitate iar sistemele ce prelucreaza o varietate mica de piese in loturi mari sunt denumite sisteme flexibile mari, de inalta capacitate.
Gradul de inchidere a procesului in sistemul flexibil de prelucrare Dupa gradul de inchidere a procesului de productie, sistemele flexibile de prelucrare pot fi: sisteme ce permit inchiderea procesului de fabricatie pt. sarcina data; sisteme sarcina data. Atat sistemele flexibile ce permit inchiderea procesului de fabricatie cat si sistemele ce realizeaza numai o parte a procesului de fabricatie, sunt proiectate si realizate pt. sarcina data. ce realizeaza numai o parte a procesului de fabricatie pt.
o o o
Sistemul de conceptie in sistemul flexibil de prelucrare Sistemul de conceptie reprezinta activitatea de utilizare a cunostintelor pt. dezvoltarea de noi produse, procese sau servicii, sau pt. a imbunatati in mod semnificativ produsele, procesele sau serviciile existente. Acesta se poate clasifica in: sistem la tema; sistem modular: proiectat in asa fel incat sa permita o extindere etapizata, prin completarea sau multiplicarea unui modul de baza, reprezentat de regula de celula flexibila de prelucrare. Un sistemul de conceptie la tema e si sistemul flexibil de prelucrare, executat pe baza de contract, atunci cand clientul solicita realizarea acestuia, tema ce presupune existenta unui element de noutate adus sistemului.
o o
Unitatile de lucru in sistemul flexibil de prelucrare - definire, ierarhizare Teoria generarii suprafetelor pe masinile-unelte pleaca de la urmatoarele premise: o suprafata poate fi generata de o curba oarecare, numita generatoare,prin deplasarea sa in spatiu, pe o curba numita directoare. totalitatea mecanismelor ce concura la realizarea unui anumit scop,e denumita lant cinematic. mecanismul e un sistem tehnic constituit din elementele cinematice legate intre ele prin cuple cinematice care, in urma imprimarii miscarilor date uneia sau unora din elemente, realizeaza miscari determinate la toate celelalte elemente cu scopul transmiterii sau transformarii acestora.
o o o
o
lantul cinematic generator consta din totalitatea mecanismelor ce asigura transmiterea si/sau transformarea unei miscari oarecare intr-o miscare pe traiectoria directoare sau generatoare, in conditiile impuse de generarea traiectoriei respective si de cele ale procesului de aschiere, in scopul obtinerii unei anumite suprafete.
o
lanturile cinematice generatoare se pot subdivide in lanturi cinematice principale si lanturi cinematice de avans, sau pot fi tratate global, pt. lanturi cinematice complexe, in acest caz numindu-se lanturi cinematice de filetare,
lanturi cinematice de rulare, lanturi cinematice de detalonare, copiere etc., rezolvarea lanturilor cinematice complexe facandu-se cu ajutorul mecanismelor
o
lanturile cinematice auxiliare contribuie la realizarea miscarilor auxiliare de reglare a lanturilor generatoare, de reglare si control dimensional, pt. obtinerea miscarilor rapide, pt. alimentare cu piese si scule etc.
Unitatile de lucru in sistemul flexibil de prelucrare Prin unitate de lucru se intelege un sistem format din reuniunea subsistemelor semifabricat, dispozitiv, masina si scula ce concura la realizarea sarcinilor de munca avute in vedere intr-un sistem de fabricatie. Din punct de vedere informatic si constructiv unitatile de lucru reprezinta subsisteme ale sistemului de fabricatie si poarta numele masinii pe care o au in componenta -prelucrare, control, asamblare, spalare, transport si manipulare piese si scule.
Unitatea de manipulare si transport, Umt, va prelua paleta cu semifabricat cu ajutorul bratelor cu role, de exemplu, care reprezinta scula unitatii de manipulare Smt, pe care il va aseza pe dispozitivul aceia Dmt. Mecanismele manipulatoare de piese ce alcatuiesc masina de manipulare va transporta paleta cu semifabricat, fie la unitatea de manipulare si rotatie, Umr ce rote paleta cu 180 fie la unitatea de prelucrare .
Unitatea de manipulare si rotire, Umr, are ca subsisteme, scula S mr ce poate fi un mecanism cu role actionate, sau un tren de role fixe, un dispozitiv Dmr si mecanismele propriu-zise care alcatuiesc masina Mmr, pe langa paleta cu semifabricat. Unitatea de manipulare scule preia cu mecanismul de prehensiune ce e scula unitatii, sculele care sunt semifabricatele unitatii din magazia de scule MgS in care acea sunt pozitionate in dispozitivele si le transporta in dispozitivele portscule ale masinilorunelte, in ordinea data de calculatorul CNC al sistemului flexibil.
Unitatile de evacuare aschii de la masina la unitatea de evacuare aschii din sectie au in aparenta scule reprezentate de harpoane sau racleti ce sunt actionate de masina, pt. a transporta aschiile ce e semifabricatul unitatii, acesta fiind ghidat de dispozitivul reprezentat de jghiaburi.
Ierarhizarea unitatilor de lucru in cadrul procesului tehnologic din sistemul flexibil de prelucrare Privite din punct de vedere al componentei lor unitatile de lucru sunt sisteme formate printr-o reuniune de subsisteme. In cazul unitatilor de prelucrare prin aschiere subsistemele sunt: subsistemul suprafetelor semifabricatului; subsistemul dispozitivelor; subsistemul sculelor; subsistemul masinilor-unelte.
o o o o
Privite numai sub aspectul masinilor-unelte, sistemele de alimentare piese si scule erau considerate lanturi cinematice auxiliare ale masinii-unelte. Privite sistemic, la nivelul procesului tehnologic de aschiere, in care masina-unealta e un subsistem si luand in consideratie tendinta ca sistemele de manipulare piese si scule sa fie utile la mai multe masini, acea devin un subsistem al procesului de prelucrare.
Unitatile de prelucrare ale sistemelor flexibile de fabricatie Unitatile de prelucrare se pot clasifica in functie de procedeul ales in: :
1. o o o o o o o o o
unitati de prelucrare prin deformare cu subdiviziunile:
presare; taiere, decupare; ambutisare; roluire; laminare; extrudere; amprentare; bordurare; nituire.
1. o o o o o
unitati de prelucrare prin aschiere cu subdiviziunile:
strunjire - gaurire - alezare; frezare - gaurire - alezare; danturare; rectificare; complexe.
1. o o o o o o
unitati de prelucrarea prin tehnologii neconventionale:
impulsuri electrice (electroeroziune - electrochimie); fluxuri termice - sudura; fascicole concentrate (laser, flux de electroni); cu lichide sub presiune pt.: taiere; deformare.
1.
unitati de prelucrari mixte prin procedee conventionale si neconventionale: - de exemplu prelucrarea unei table pe o masina echipata cu laser si instalatie de decupare cu poanson tip masina de rontait", sau incalzire oxigaz si taiere cu jet de apa etc.
Unitati de control ale sistemelor flexibile de fabricatie Unitatile de control ale sistemelor flexibile de fabricatie se refera la controlul: semifabricatelor SF, la intrarea in unitatea de prelucrare, precum si al pieselor uzinate ; dispozitivelor D, atat inainte de montarea semifabricatelor, cat si dupa montarea acestora in ; sculelor montate pe masina.
o o o
Dupa natura procesului tehnologic de control unitatile de control pot fi de control: dimensional, specifice masinilor-unelte; structural: de tip nedistructiv cu ultrasunete sau curenti turbionari, incluse in procesul tehnologic; de tip distructiv, cu epruveta preluata din piesa sau chiar cu piese incercate dupa o anumita frecventa: de aspect - ce se poate face de cele mai multe ori numai de operator.
o o o o o
Iata cum Masinile-Unelte cu Comanda Numerica (MUCN) devine o masina de control pasiv, deoarece chiar daca se controleaza piesa pe masina-unealta, controlul nu se face in timpul procesului de prelucrare. Principial masinile de control dimensional cu NC au aceeasi structura ca MUNC. Dar, in absenta solicitarilor mari si variabile, date de procesul de aschiere, ace masini au sisteme proprii de compensare a jocurilor din ghidaje pt. a putea masura la precizii ridicate. Exista de asemenea si o compensare ce se face prin CNC, in care sunt stocate abaterile de rectilinitate, planeitate, circularitate etc. ale ghidajelor.
Scopul masinilor de control NC din sistemele flexibile de fabricatie e de a masura: SF montat in dispozitiv (paleta) si de a memora abaterile de instalare ale SF in dispozitiv, pt. a le transmite la DNC, iar de aici se transmit la MUNC in timpul prelucrarii; poate masura si dispozitivul pt. a-i memora abaterile sau a le verifica periodic si in mod obligatoriu in cazul in care acesta e construit din elemente demontabile si are la fiecare remontare abateri aleatoare pe care le memoreaza si apoi dupa montarea SF si masurarea ansamblului sa extraga abaterile de instalare piesa finita la iesirea din SFP. Iata cum masina de control CNC integrata intr-un sistem flexibil de prelucrare prin aschiere, contribuie la intregirea sistemului prin informatiile pe care le furnizeaza.
o o
Unitati de manipulare in sistemul flexibil de prelucrare Principial unitatile de manipulare ale SFP pot fi: Unitati de manipulare piese - cu sau fara dispozitive. Unitati de manipulare scule.
o o
Atat unitatile de manipulare piese cat si unitatile de manipulare scule fac parte integrata din sistemul flexibil de prelucrare si contribuie la automatizarea procesului tehnologic de prelucrare.
Unitati de spalare in sistemul flexibil de prelucrare Unitatile de spalat au o mare importanta in cadrul sistemelor de fabricatie in general si in cadrul SFP in special. Gradul de curatenie al pieselor, dispozitivelor si sculelor si in general al locului de munca, au influenta directa asupra calitatii produselor. In functie de scopul urmarit, cum ar fi: spalare de aschii, spalare de conservant in cazul pieselor stocate pe termene mai lungi, detunderizare cu jeturi de lichide sub presiune etc., unitatile de spalare utilizeaza fluide diverse care implica constructii specifice.
Din analiza functionarii unitatii de spalare rezulta ca aceasta se compune din urmatoarele subsisteme: semifabricatul e de fapt sistemul ce trebuie spalat, piesa, dispozitiv, scula, ansamble si subansamble in cazul unitatilor de montaj sau de reparatie si intretinere etc.; dispozitiv - e partea semifabricatului ce se monteaza pe masina; masina - totalitatea mecanismelor ce concura la realizarea miscarilor necesare precum si a acelora ce asigura presiunea si temperatura fluidelor de lucru; scula - fluidele de lucru la temperatura si presiunea prescrisa.
o o o o
Unitati de evacuare aschii in sistemul flexibil de prelucrare Urmarind acelasi rationament ca la unitatile de prelucrare, control, manipulare si spalare se poate arata ca si in cazul unitatilor de evacuare aschii ale SFP, sunt patru subsisteme semifabricat reprezentat de aschii; scula - ce poate fi harpon in cazul aschiilor foioase, raclet in cazul celui sfaramat si jeturi de lichid in cazul celui foarte fin, specific masinilor de rectificat; dispozitivul de ghidare a aschiilor, de cele mai multe ori un jgheab; masina ce poate fi un mecanism cu miscare rectilinie alternativa in cazul aschiilor foioase, mecanism de translatie pt. racleti si mecanismul de obtinere al jeturilor de lichide in cazul celui foarte mic.
o o o o
Daca se considera aschia ca o piesa, atunci prin extensie putem considera unitatile de evacuare aschii ca unitati de manipulare piese de tip piese in vrac pt. aschiile foioase si granulare si de lichide pt. aschiile specifice masinilor de rectificat. Scopul unitatii de evacuare aschii e de a efectua curatenie si de recuperarea aproape integrala a spanului, ceea ce duce la reducerea consumului specific de materiale si crerea eficientei.
Implementarea sistemului flexibil de prelucrare, obiectiv major in cadrul economiei de piata Unitatea de lucru generalizata in sistemul flexibil de prelucrare Unitatea de lucru generalizata e un sistem tehnologic, elastic inchis semifabricat - dispozitiv - masina-scula - semifabricat. Prin ace subsisteme masina trebuie sa asigure, prin lanturile sale cinematice, deplasarea pe o anumita traiectorie numita directoare a unei curbe numita generatoare, deplasarea facandu-se cu viteze si acceleratii proprii procesului de lucru.
Pe langa cerintele cinematice enuntate masina trebuie sa mai asigure si o rigiditate suficienta pt. a rezista la temperaturile, fortele, momentele, vibratiile procesului de lucru si a greutatii piesei, deci pt. a mentine generatoarea si directoarea in limite admisibile in ghidajele de translatie si rotatie precum si in carcasele, batiurile si chiar fundatia sistemului.
Semifabricatul generalizat in sistemul flexibil de prelucrare Semifabricatul generalizat trebuie sa indeplineasca toate conditiile semifabricatelor din unitatile de lucru. Pentru unitatile de prelucrare, control, spalare si partial pt. cele de manipulare piese, semifabricatul e cel ce trebuie prelucrat. Pentru unitatile de manipulare piese pe palete semifabricatul e ansamblul dispozitiv semifabricat, pt. unitatile de manipulare scule semifabricatul e scula, iar pt. unitatile de evacuare aschii semifabricatul sunt aschiile. Semifabricatul generalizat contine totalitatea suprafetelor finale si intermediare, suprafete ce pot sa fie in acelasi timp sau succesiv:
o o o o
suprafete functionale; suprafete de prelucrat, controlat, spalat; suprafete de orientare si/sau fixare; suprafete de manipulare semifabricat.
Forma si marimea suprafetelor precum si dispunerea lor corelata cu greutatea semifabricatului reprezinta caracteristici importante, determinand comportarea semifabricatului generalizat la miscare, caracteristici pe baza carora se dezvolta o serie de sisteme de manipulare.
Pentru orientarea in dispozitivul generalizat, orientare ce poate fi completa prin preluarea tuturor gradelor de miscare sau simplificata prin preluarea partiala a gradelor de miscare intre suprafetele semifabricatului generalizat si bazele de contact, trebuie respectate anumite corelari ce se vor trata la dispozitivul generalizat.
De asemenea semifabricatele scule" din cadrul unitatilor de manipulare scule se vor trata ca semifabricate orientate in dispozitive ce sunt ale magaziei suplimentare de scule sau ale magazinului de scule ale masinii-unelte. Semifabricatele aschii din cadrul unitatilor de evacuare aschii pot fi tratate ca sisteme de manipulare cu semifabricate vrac.
Dispozitivul generalizat in sistemul flexibil de prelucrare Prin dispozitiv generalizat se intelege reuniunea de mecanisme si/sau piese organizate conform unui plan necesar orientarii si eventual fixarii semifabricatelor in vederea prelucrarii, controlului, manipularii, spalarii, evacuarii aschiilor, montajului, protectiei suprafetelor si asamblarii in conditii tehnico-economice impuse. Asa cum am prezentat deja, orientarea semifabricatului generalizat in dispozitivul generalizat poate fi completa sau simplificata, mergand deci de la preluarea tuturor gradelor de miscare, cazul dispozitivelor pt. unitatile de prelucrare, pana la libertatea totala de miscare, cazul manipularii pieselor in vrac, respectiv a aschiilor.
Intre suprafetele semifabricatului si bazele de contact exista o corelatie stransa ce influenteaza calitatea suprafetei ce se prelucreaza, transporta etc. De exemplu, pt. dispozitivele de lucru ce echipeaza masinile-unelte, care se face o analiza a criteriilor de apreciere a influentei suprafetelor de contact prin elementele lor de:
o o o o o o o
dimensiune; precizie dimensionala; forma; precizie de forma; pozitia relativa; precizia pozitiei relative; rugozitatea. asupra suprafetelor generate.
Din aceasta analiza rezulta necesitatea ca unele suprafete, in special cele functionale, sa fie prelucrate in mai multe treceri, de fiecare data intrebuintandu-se cel putin criteriile de apreciere ale suprafetelor de contact.
Pentru orientarea incompleta, mai ales in sistemele de manipulare in care semifabricatul se misca fata de dispozitiv se verifica prin calcul si posibilitatea de impanare a semifabricatului in dispozitiv.
Pentru cazul in care semifabricatul si dispozitivul se transporta impreuna -cazul paletelor, acest ansamblu va fi considerat ca un singur element ce are suprafete care trebuie prelucrate ale semifabricatului si suprafetelelor de orientare ale dispozitivului.
Scula generalizata in sistemul flexibil de prelucrare Desigur ca aparent e greu de imaginat o scula generalizata care sa acopere toate procedeele de prelucrare. Fenomenele fizice care apar la prelucrarea prin aschiere sunt:
o o o o o o
deformatii care pot fi de doua feluri: elastice; plastice. procese de rupere; procese termice; procese de frecare.
Daca se adauga si fenomenul de crere a densitatii de curent pe varfuri, atunci toate procedeele conventionale si neconventionale pot fi descrise cu usurinta. In acest fel pt. scula generalizata se poate accepta urmatoarea definitie. Prin scula generalizata se intelege subsistemul unitatii generalizate care actioneaza asupra semifabricatului generalizat, bazat complet sau simplificat in dispozitivul generalizat, procesul de generare fiind creat de masina generalizata care realizeaza o miscare relativa intre semifabricat si scula.
Procesul de generare produce aparitia procesului de prelucrare care e insotit de deformatii elastice, plastice, fenomene de rupere, termice, tribologice si reologice care pot sau nu sa primeasca energii suplimentare si conduc la prelucrarea semifabricatului cu sau fara indepartare de adaos.
Daca semifabricatului i se aduce un aport energetic exterior, de exemplu termic oxigaz si prin diverse procedee se dore inlaturarea stratului de material, atunci miscarile relative dintre semifabricat si scula sunt impuse. De exemplu pt. indepartarea prin strunjire a adausului incalzit e necesar un lant cinematic de filetare, iar daca adaosul e indepartat prin fluide, cum ar fi cu jet de aer sau de apa sub presiune inalta, atunci miscarea relativa dintre semifabricat si cele doua scule, una de incalzit si una de indepartat adaosul, e o miscare, de obicei, in plan. Laserul si plasma, ca scule, realizeaza atat incalzirea cat si indepartarea adaosului.
In cazul prelucrarilor neconventionale semifabricatul si scula sunt puse la anod, respectiv catod si intre acea se creeaza o densitate de curent care conduce la microdescarcari electrice. Microdescarcarile sunt favorizate fie de un generator de impulsuri, in cazul prelucrarilor prin electroeroziune, fie de electrolit in cazul prelucrarilor electrochimice, chimico-electrotermice sau anodo-mecanice.
Cuvinte
de
cautare
:
prelucrare,flexibil,flexibile,sistem,
piese,sistemele,sistemul,masina,lucru,sistemului,pieselor,control,manipulare,unitatea,unelte,scule, procesului,sisteme,unitatile,varietate,masinilor,semifabricat,loturi,prelucreaza, mari,fabricatie,tehnologic,sistemelor,paleta,semifabricatelor
Alte linkuri folositoare:
o
Home | HinfoProcesul de productie; Pneumonii; Remorci de vanzare Sibiu; Realizarea sistemelor flexibile de fabricatie; Sistemului flexibil de prelucrare si implementarea lui in procese de fabricatie www.hermannstadt.info.ro
Desfasurarea eficienta a procesului de productie presupune utilarea adecvata a locurilor de munca cu scule,dispozitive si verificatoare(SDV-uri).Putem afirma ca retehnologizarea intreprinderilor depinde de cantitatea si calitatea SDV-urilor,de modul in care acesta sunt concepute,fabricate si utilizate. In procesul de productie.SDV-urile contribuie la imbunatatirea inzestrarii tehnice a produselor,operatiilor si locurilor de munca,la cresterea calitatii produselor,a productivitatii muncii,la economisirea de materii prime si materiale,precum si la reducerea ciclului de productie. Pentru realizarea acestor cerinte, in cadrul intreprinderilor se creeaza un compartiment separat,denumit sectia SDV-uri,cheltuielile generate de aceasta detinand o pondere importanta in totalul cheltuielilor intreprinderii. O buna depozitare a SDV-urilor necesita crearea in cadrul intreprinderii atat a unui depozit sau magazie centrala,cat si a unor magazii de pastrare in cadrul sectiilor de productie.In cazul fabricarii SDV-urilor in cadrul intreprinderii,se creeaza o sectie de productie a SDV-urilor dotata cu utilaje corespunzatoare si personal specializat. In cadrul unei intreprinderi,fabricarea si gospodarirea SDV-urilor au ca obiective principale: Diversitatea SDV-urilor folosita de catre o intreprindere impune clasificarea lor,ca cerinta de baza a organizarii activitatii de fabricare si gospodarire a acestora. Cele mai utilizate sisteme de clasificare si de codificare sunt: sistemul de numerotare in ordine cronologica; sistemul cu litere si cifre zecimale;
sistemul zecimal. In Romania,clasificarea SDV-urilor este reglementata prin Standardul nr.3501-8,potrivit caruia,in indsustria constructoare de masini,SDV-urile se impart in zece grupe numerotate de la 0 la 9 in raport cu destinatia folosirii lor. Fiecare grupa se reimparte la randul ei in 10 subgrupe,pentru diferentierea si precizarea destinatiei,fiecare subgrupa in 10 feluri si fiecare fel in 10 variante. De exemplu,cutitul de strunjit longitudinal,inconvoiat,cu tais suplimentar are numarul 2.102,format din urmatoarele elemente: 2 Grupa:scule aschietoare 2 1 Subgrupa:cutite 2 1 0 Felul:pentru strunjit longitudinal 2 1 0 2 Varianta:incovoiat,cu tais suplimentar Clasificarea SDV-urilor presupune si codificarea acestora,numarul de cod al unei scule fiind format din doua grupe de cate patru cifre,separate printr-o liniuta.Prima grupa de cifre este reprezentata de numarul caracteristic definind caracteristice de exploatare si constructive,iar cea de a a doua grupa de cifre este denumita numar succesiv caracterizand tipodomensiunea sculei. SDV-urile pot fi clasificate si in raport cu gradul lor de specializare,in functie de acesta definindu-se: -SDV-uri universale; -SDV-uri speciale. SDV-urile pot fi de asemenea clasificate in normale(care corespund standardelor in vigoare) nominalizate (utilizate in cadrul procesului de productie pentru produse realizate pe baza unor norme interne tipizate) si speciale (utilizate la fabricarea unir produse pe baza de desene speciale de executie). Capitolul I DOTAREA ECONOMIC CU SCULE, DISPOZITIVE I VERIFICATOARE 1.1 ACTIVIT ILE S.D.V. N SISTEMUL INFORMA IONAL AL NTREPRINDERII n fiecare ntreprindere activit ile S.D.V. trebuie s fie bine definite i corelate n cadrul sistemului informa ional. n principal acestea constau din: confec ionarea de scule cu diferite profile i construc ii, scule speciale necesare proceselor de baz (debitare, prelucrare, montaj, probe) i auxiliare (scule de lac tu erie, pneumatice, etc); o confec ionarea de dispozitive de diferite tipuri; o realizarea diferitelor instrumente de m sur i control, inclusiv a verificatorilor; o realizarea diferitelor tipuri de stan e, cochile i matri e pentru matri area la rece sau la cald; o confec ionarea de modele din lemn, a cutiilor de formare i a modelelor metalice; o recondi ionarea dot rii tehnice S.D.V.; o depozitarea, ntre inerea i men inerea n stare de func ionare a dot rii tehnice S.D.V.; o dotarea D.C.S.-ului din ntreprinderi i a M.D.S.-urilor din sec ii cu S.D.V.-uri. Toate aceste activit i i lucr ri S.D.V. corelate ajut ca celelalte activit i ale ntreprinderii s se desf oare normal. n acela i timp ns , celelalte activit i trebuie s se intercoreleze cu cele de S.D.V. (fig. 1.1), pentru o sincronizare total . a) Corela ia tehnico-economic a principalilor indicatori i indici S.D.V.
Tabelul 1.1 [4] este un tabel corelativ, pe vertical , care cuprinde anumi i indicatori i indici tehnico-economici specifici scul riilor moderne i bine organizate. Nu avem preten ia c limitele cuprinse ncadreaz toate unit ile economice, indiferent de grad, dar corel rile din tabel pot sesiza rapid toate abaterile care exist n orice scul rie, indiferent c este sub limit , n limit prescris sau peste aceast limit . Tabelul poate fi folosit la analize economice n scopul descoperirii cauzelor care provoac anumite abateri i deregl ri care se reflect n costuri ridicate, stocuri mari, ore-norm S.D.V. necorelate, consumuri exagerate, ntre ineri defectuoase, consum mare de manoper specific , etc. b) Organizarea i conducerea activit ilor S.D.V. n func ie de dotarea tehnic n tabelul 1.2 [4] se prezint o organizare a scul riilor n func ie de dotarea tehnic existent a acestora, organizare ce are la baz criteriul omogenit ii lucr rilor, a gradului de asem nare a activit ilor ct i specificul acestora. Din acest tabel se observ c cu ct scul ria are un grad de dotare mai puternic cu att i organizarea lucr rilor este mai strns legat de tipul acestora. Dac scul ria este dotat mai slab (aceasta depinznd de profilul i gradul ntreprinderii), lucr rile au un caracter eterogen i nu pe specific. c) Organizarea structural a activit ilor i lucr rilor S.D.V. cu caracter productiv n tabelul 1.3 [4] se eviden iaz , atribu iile pe domenii n func ie de m rimea ntreprinderii, gradul de dotare S.D.V. i a modului de organizare intern care trebuie s existe n interiorul acesteia. Tabelul nu exclude posibilitatea i a altor forme de organizare intern , cu condi ia ns ca formele adoptate s satisfac pe deplin cerin ele produc iei de S.D.V.-uri din ntreprindere. d) Documente i documenta ii folosite n circuitul informa ional S.D.V. n cadrul unit ilor economice se ntlnesc documente cu caracter tehnic, tehnologic, economic, statistic i de alt natur (tabelul 1.4)[4] cu scopul de a r spunde att execu iei tehnice a S.D.V.urilor, ct i gestiunii i eviden ei tehnico-operative sau contabile. Consider m c documentele nominalizate pe categorii, din acest tabel, satisfac orice exigen i deci nu este necesar s avem pe lng acestea i alte tipuri. e) Caracteristici specifice S.D.V., pe ramuri ale industriei i tipuri de procedee tehnologice Procesul de dotare a fabrica iei cu S.D.V.-uri este influen at, n principal, de urm torii factori: nivelul tehnic al procesului de produc ie, gradul de nzestrare cu mijloace de munc i al for ei de munc , specificul procesului de produc ie i a tehnologiei de fabrica ie, specializarea, diversificarea sortimental i durata ciclului de fabrica ie. Datorit acestui fapt dotarea tehnologic a fabrica iei cu S.D.V.-uri prezint o multitudine de particularit i. n practic aceste particularit i se reg sesc n dou categorii de caracteristici: a) natura i tipul procesului de produc ie; b) ramura industrial din care face parte ntreprinderea. Trebuie subliniat faptul c ramura industrial care de ine cea mai mare varietate de tipodimensiuni de S.D.V.-uri i care asigur dotarea tuturor celorlalte ramuri ale industriei cu S.D.V.-uri este ramura industriei constructoare de ma ini. Datorit importan ei industriei construc iilor de ma ini ca ramur produc toare, consumatoare i n acela i timp furnizoare de S.D.V.-uri, se va prezenta specificul i caracteristicile proiect rii, execu iei, utiliz rii i organiz rii activit ilor S.D.V., cu pondere n aceast ramur . Celelalte ramuri ale economiei se aliniaz acesteia, prezentnd de la caz la caz unele
particularit i ale utiliz rii S.D.V.-urilor, dar func iile S.D.V.-urilor reg sindu-se n toate domeniile.