Integracija CAD-CAM-CAPP U Principima Grupne Tehnologije [PDF]

Zitiervorschau

DIPLOMSKI RAD INTEGRACIJA CAD/CAM/CAPP U PRINCIPIMA GRUPNE TEHNOLOGIJE

Mentor: Rad ima Redni broj

stranica

2

INTEGRACIJA CAD/CAM/CAPP U PRINCIPIMA GRUPNE TEHNOLOGIJE REZIME Povećana potražnja na tržištu za proizvodima višeg nivoa fleksibilnosti i univerzalnosti iz svih oblasti stvara potrebu za gradnjom ovakvih proizvoda (razvojem znanja o modularnoj gradnji proizvoda), te njihovoj primjeni u praksi. Grupna tehnologija utemeljena na znanju u ovom sistemu egzistira kao moćan alat, koji pruža mogućnost efikasnije realizacije procesa modularne gradnje, obezbjeđujući smanjenje utroška materijala, vremena izrade i povećanje kvaliteta proizvoda. Primjenom grupne tehnologije utemeljene na znanju i implementaciji u savremenim proizvodnim sistemima smanjuju se troškovi proizvodnje, vrijeme rada po pojedinici proizvoda, odnosno povećava se vrijeme za pripremu proizvodnje. Takođe smanjuje se potrošnja materijala i energije, kraće je vrijeme izrade i bolji kvalitet proizvoda. Primjenom metode konstruisanja pomoću računara CAD, planiranje proizvoda CAPP i programiranja i upravljanja procesom izrade CAM, ili njihovom integracijom CAD/CAM/CAPP i povezivanjem sa grupnom tehnologijom moguće je izlazne parametre proizvoda, troškove pripreme i izrade, kvalitet proizvoda, dizajn, vrijeme pripreme proizvodnje svesti na optimalan nivo.

3

INTEGRATION CAD/CAM/CAPP IN PRINCIPLE GRAUP TECHNOLOGY SUMMARY Enlargement requirements, on market for product higher lewd universality of flexibility and universality from all area, creating necessity for building this product (knowledge about modular principle of building) and theirs apply in practice. Group technology based on knowledge in those systems existing just as powerful tool, which offer effective possibility realization process modular principile building of product, starting reduce material spend and energy, short time making product and we have product with better quality. Appling group technology concept foundering on knowledge and in new production systems, starting reduceing expend of whole production, work time by individual product, and it is starting to increase time for production arrangement. Also it starting reduceing material spend and energy, short time for makeing product and we have product with better quality. Appling computer aided design CAD,computer aided production planing CAPP and programming and compter aided manufacturing, or their integration CAD/CAM / CAPP and connection with group technology concept, it can way out product valve, arrangement expense and making, product better quality, design, time for prepare production reducing to optimal level.

4

SADRŽAJ 1.0.

UVOD ................................................................................................................................................. 7

2.0. OSNOVNI PRINCIPI GRUPNE TEHNOLOGIJE ............................................................................... 9 2.1. OSNOVI GRUPNE TEHNOLOGIJE (GT) ........................................................................................................ 9 2.2. OPŠTE KARAKTERISTIKE I KLASIFIKACIJA DIJELOVA U GRUPNOJ TEHNOLOGIJI ....................................... 11 2.3. PREGLED ZAHVATA I OSTVARIVANJA ........................................................................................................ 13 2.4. TEMELJI GRUPNOG NAČINA OBRADE............................................................................................................... 14 3.0. TIPIZACIJA DIJELOVA ..................................................................................................................... 16 3.1 TIPSKI TEHNOLOŠKI OBLICI POVRŠINA ....................................................................................................... 17 4.1. METODE GRUPIRANJA IZRADAKA .............................................................................................................. 19 4.1.1. Postupak grupisanja na predmetnom principu - po vrsti obrade............................................. 21 4.1.2. Postupak grupisanja na predmetnom principu - po redoslijedu operacija ............................. 22 4.2. OSNOVA METODOLOGIJA GRUPISANJA IZRADAKA I PRESTAVNIK GRUPE. ................................................ 22 4.3. KLASIFIKACIJA IZRADAKA I KLASIFIKATORI................................................................................................ 26 5.0. ULOGA GT U PROIZVODNOM SISTEMU........................................................................................ 27 5.1. GRUPNA TEHNOLOGIJA I SISTEMI PLASTIČNE PRERADE .......................................................................... 27 5.2. GRUPNA OBRADA NA TOKARLICAMA ........................................................................................................ 29 5.2.1 Klasifikacija dijelova za obradu na tokarlicama .......................................................................... 29 5.3. GRUPNA OBRADA NA GLODALICAMA ........................................................................................................ 31 Slika5.4. Glodalica .................................................................................................................................... 31 5.3.1. Klasifikacija dijelova za obradu na glodalicama ........................................................................ 31 5.4. GRUPNA OBRADA NA BUŠILICAMA ............................................................................................................ 33 5.5. GRUPNA TEHNOLOGIJA U FUNKCIJI FLEKSIBILNIH PROIZVODNIH SISTEMA .............................................. 34 5.5.1. Fleksibilni proizvodni sistem za izradu profila ............................................................................ 36 6.0. INTEGRACIJA GT U CAD I CAM ...................................................................................................... 38 6.1. CAD / CAM PROGRAMIRANJE ........................................................................................................... 42 6.1.1 Generiranje instrukcija interaktivnim CAD/CAM programiranjem ............................................ 44 6.2. PRAVCI BUDUĆIH ISTRAŽIVANJA ............................................................................................................... 46 6.3. SISTEM UPRAVLJANJA PROIZVODNIM PODACIMA (PRODUCT DATA MANAGMENT – PDM) ...................... 47 7.0. CAPP KAO PREDUSLOV INTEGRACIJE CAD I CAM ................................................................... 48 7.1. GRUPNA TEHNOLOGIJA I CAD/CAPP/CAM ............................................................................................ 49 7.2. OSNOVE AUTOMATIZOVANOG PROJEKTIRANJA TEHNOLOŠKIH POSTUPAKA I OSNOVNA STRUKTURA CAPP-A ........................................................................................................................................................... 50 7.3.PODJELA CAPP SISTEMA ......................................................................................................................... 53 7.4. INTEGRACIJA CAD/CAPP/CAM SISTEMA ............................................................................................... 54 7.5 VARIJANTNA METODA PROJEKTOVANJA PROCESA ........................................................................... 55 7.6. GENERATIVNI PRISTUP ............................................................................................................................. 57 7.7. PREGLED RAZVIJENIH CAPP SISTEMA .................................................................................................... 59 8.0. GT U FUNKCIJI GRADNJE MODULARNIH CJELINA ................................................................. 60 8.1. DEFINIRANJE MODULA .................................................................................................................... 60 8.2. OBLIKOVANJE MODULA ............................................................................................................................ 60 8.2.1. Princip hijerarhije ........................................................................................................................... 62 8.2.2. Prtncip modularnosti ..................................................................................................................... 62

5

8.2.3. Princip kompatibilnosti ................................................................................................................... 64 8.2.4. Princip kompjuterizacije................................................................................................................. 64 8.2.5. Princip komunikacije ...................................................................................................................... 64 8.3. MODULARNE STRUKTURE FLEKSIBILNOG PROIZVODNOG SISTEMA (FPS-A) ........................................... 65 9.0. CIM I SISTEMI IZMJENE MODULA U GT ........................................................................................ 66 9.1. CIM – SISTEM .......................................................................................................................................... 66 9.2. IZMJENA MODULA U GT ........................................................................................................................... 68 9.2.1. Modularni sistem automatskog obezbjeđenja alata ................................................................. 69 9.2.1.1.Modularni sistem pomoćnog i reznog alata ............................................................................. 69 9.2.1.2. Modularni sistem uređaja za automatsku zamjenu alata (AZA) .......................................... 70 9.2.1.3. Modularni sistem grupnih steznih alata ...................................................................... 72 9.2.2. MODULARNI SISTEM TRANSPORTA I SKLADIŠTENJA (ATSS) ....................................................... 72 10. EKONOMSKOG EFEKTA PRIMJENE GRUPNIH TEHNOLOGIJA ................................................ 74 11. ZAKLJUČAK ......................................................................................................................................... 77 13. PRILOZI ................................................................................................................................................. 79

6

1.0. UVOD Trenutna situacija na svjetskom tržištu (posebno u oblasti računarskih tehnologija i proizvodnih sistema), ustovljena je turbulentnim promjenama i stalnom težnjom da se proizvodi brže, kvalitetnije i da se fleksibilnije odgovara na zahtjeve kupaca. Ovo izaziva napetu ekonomsku situaciju koja stavlja u težak položaj proizvodni sektor od koga se zahtijeva skraćenje proizvodnih ciklusa, gradnja kvalitetnijeg prizvoda i veće sniženje troškova proizvodnje. Centralno mjesto na ovakvom tržištu zauzima proizvod kome se posvećuje sve više pažnje od procesa projektovanja do procesa izrade, da bih ovo postigli potrebno je primijeniti odgovarajuća znanja tehnologiju i opremu. Pri projektovanju tehnoloških procesa, ovisno o vrsti proizvodnje i strukturi proizvodnog programa, naći će se veliki broj izradaka koji su različiti ili slični po materijalu pripremka, obliku i dimenzijama, namjeni i procesu izrade. Grupni tehnološki procesi omogućuju : 1. Obradu sličnih komada po istom tehnološkom procesu. 2. Povećanje produktivnosti rada i smanjenje cijene koštanja zbog povećanja serije komada, boljeg iskorištenja opreme, skraćenje broja podešavanja i vremena podešavanja mašine. 3. Povećanje opterećenja mašinskog parka. 4. Primjena progresivnih oblika polufabrikata na grupu elemenata slične konfiguracije. 5. Smanjenje obima rada pripreme proizvodnje novih proizvoda, višestruko koristeći tipske grupne tehnološk procese i grupnu opremu. Utvrđeno je da se 70 - 80 % tehnoloških procesa ponavljaju od proizvoda do proizvoda sa neznatnom izmjenom. Prva etapa u stvaranju grupni tehnoloških procesa je grupisanje proizvoda u određeni broj grupa proizvoda. Proizvodi se grupišu prema konstruktivno tehnološkim karakteristikama, uzimajući u obzir :  Konfiguraciju proizvoda  Dimenziju i težinu proizvoda  Materijal neobrađenog proizvoda  Tačnost i kvalitet površine koje se obrađuju  Način baziranja i stezanja  Vid obrade i mašine koje se primjenjuju. Za svaku formiranu grupu odredi se prestavnik - kompleksni dio koji može biti fiktivan ( sastavljen na osnovu svih izradaka iz određene grupe), ili stvarni ( jedan izradak iz grupe). CAD/CAM sistemi od svoje pojave, u ranim šezdesetim godinama imaju nemerljiv uticaj na razvoj inžinjerskih proizvoda. Oko 80% proizvodnih kompanija u evropi koriste implementirane CAD/CAPP/CAM tehnologije. Uz primjenu računara danas se izvodi projektovanje proizvoda CAD, inžinjerskih proračunu i analize CAE, projektovanje tehnoloških procesa CAPP, programiranje rada na CNC mašinama i praćenje procesa proizvodnje PPS. Na slici 1 , prikazan je razvoj CAD/CAM tehnologija. 7

Slika 1 - Razvoj CAD/CAM/ CAPP tehnologije Sa slike vidimo da značajno mjesto u razvoju i primjeni grupne tehnologije u proizvodnim procesima pripada CAD sistemima, odnosno integrisanim CAD/CAM sistemima i CAPP- sistemima. Težnja da se izvrši potpuna integracja procesa konstruisanja proizvoda CAD, planiranja proizvodnje CAPP i programiranja-vođenja-kontrole obradnih procesa CAM, dovela je do razvoja sistema čiji programski paketi omogućavaju integraciju CAD/CAPP/CAM sistema, u kojima grupna tehnologija ima značajnu ulogu u pvezivanju pojedinih.

8

2.0. OSNOVNI PRINCIPI GRUPNE TEHNOLOGIJE Tehnološka priprema proizvodnje zasniva se na projektovanju tehnoloških procesa, konstruisanju tehnološke opreme i izradi te opreme.Takav proces mora da osigura određeni obim i tempo proizvodnje, uz osiguranje visokog nivoa tehničkoekonomskih pokazatelja proizvodnje, prije svega pokazatelja proizvodnosti rada i troškova. Prilikom izbora odgovarajuće varijante projektovanja tehnološkog procesa, moraju se uzeti u obzir mogućnosti konkretne proizvodnje i opterećenje njenih strojeva. Troškovi za projektovanje i izradu tehnološke opreme kreću se u granicama do 50 % u maloserijskoj i do 80 % u velikoserijskoj proizvodnji od ukupnog obima pripreme proizvodnje, pa prema tome, predstavlja znatan dio cijene koštanja proizvoda. Veliki dio tvornica u kojima se primjenjuje serijska i pojedinačna proizvodnja, projektuju i koriste specijalnu opremu. Pri individualnoj razradi procesa tehnolog određuje opremu, dok s druge strane konstruktor, takođe, prema svom, nahođenju projektuje konstrukciju te opreme, pri čemu se stvara potreba izrade velikog broja specijalnih naprava koje uzrokuju velike materijalne troškove. Pošto se u mnogim tvornicama proizvodi često mijenjaju, takva usko specijalizirana oprema je kratkog vijeka i u većini slučajeva prestaje njena upotreba sa prestankom izrade proizvoda. Ovaj problem može se riješiti usvajanjem grupne opreme kao i modernizacijom postojeće opreme. Sve ovo nas navodi na zaključak, da grupni tehnološki procesi se moraju najšire primjenjivati, jer su temelj individualne, maloserijske i serijske proizvodnje, što će zajedno s većim ekonomskim efektom u industriji stvoriti preduslove za dalju razradu naučnih osnova tehnologije. 2.1. Osnovi grupne tehnologije (GT) Grupna i tipska tehnologija omogućavaju da se za širi asortiman proizvoda, koji odgovara pojedinačnoj i maloserijskoj proizvodnji, može organizovati veliko - serijska i masovna proizvodnja dijelova koji su zajednički za sve proizvode. Da bismo ovo mogli ostvariti, neophodno je izvršiti unifikaciju sastavnih dijelova proizvoda po obliku,dimenzijama i materijalu. Unificiranje dijelova možemo izvršiti na dva načina. Kod prvog načina smanjuje se raznovrsnost oblika, dimenzija i materijala dijelova koji ulaze u sastav različitih proizvoda. Ovaj način dovodi do racionalizacije proizvodnje sa povećanjem ekonomičnosti ali sa širim asortimanom proizvoda. U drugom slučaju, u najvećoj mogućoj mjeri unificiramo dijelove prema obliku, dimenzijama i materijalu za sve proizvode. Na taj način za veći asortiman proizvoda dobijamo veliki broj zajedničkih unificiranih dijelova. Unificiranjem dijelova prema obliku, dimenzijama i materijalu smanjujemo: 1. vrste i dimenzije tehnološke opreme. 2. broj, dimenzije i vrste alata, 3. asortiman materijala, 4. raznovrsnost režima obrade, 5. zalihe alata i materijala. Ova smanjenja dovode do povećanja ekonomičnosti u proizvodnji i smanjenja troškova proizvodnje što omogućava bolje poslovanje fabrike. Unifikacija dovodi do smanjenja od 20 do 60% postojeće raznovrsnosti oblika, 9

dimenzija i materijala i omogućava uvođenje grupne i tipske tehnologije. Pri projektovanju novih proizvoda, treba težiti da se u njih ugradi što veći broj istih dijelova koji su slični po obliku, dimenzijama i materijalu. To omogućava racionalniju i ekonomičniju proizvodnju grupa unificiranih dijelova. Svaka grupa istorodnih predmeta treba da ima isti oblik i što je moguće manja odstupanja u pogledu dimenzija i materijala. Razlike između dimenzija i materijala sličnih dijelova ne smiju biti velike da se zbog toga ne bi stvarali veliki gubici u materijalu u toku obrade ili u cijeni prilikom nabavke.

ZAHTJEVI

PODOBNOST DIMENZIJA

STEZNI PRIBOR

GRUPNA TEHNOLOGIJA TEHNOLOŠKA PODOBNOST

OBRAD A

PODOBNOST OBLIKA

ORUĐE

MJERENJE

EFEKTI

NAMJENA

SISTEMATIKA OBRADE

VEĆA PROIZVODNJA

FLEKSIBILNA PROIZVODNA SRESTVA

VIŠI STEPEN AUTOMATIZACIJ E

RACIONALIZACIJA KONSTRUKCIJE

Slika 2.1. Osnovni principi GT

10

2.2. Opšte karakteristike i klasifikacija dijelova u grupnoj tehnologiji Osnovni zadatak grupne tehnologije je da se osigura takav način projektovanja tehnoloških procesa koji će omogućiti najrentabilniju i najkraću tehnološku pripremu procesa proizvodnje. Da bismo to ostvarili, neoohodno je napustiti individualnu razradu tehnoloških procesa za pojedine dijelove i preći na izradu tehnoloških procesa za grupe dijelova. Grupna tehnologija se temelji na klasifikaciji dijelova u grupe za čiju su obradu potrebne mašine istog tipa, isti alati za stezanje i obradu kao i isto podešavanje mašina i alatki. Na ovaj način smanjuje se asortiman i količina tehnološke opreme. Grupna tehnologija omogućava modernizaciju mašina alatki, uvođenje automatizacije i mehanizacije kao i primjenu visokoproduktivnih specijaliziranih i agregatnih mašina alatki. Za uspješan razvoj grupne tehnologije neophodno je da konstruktori, pri projektovanju i konstruisanju novih proizvoda, koriste klasifikaciju dijelova koje je razradila tehnološka priprema. Sve dijelove koje obrađujemo svrstavamo u klase, grupe i tipove. Klasa predstavlja veći skup dijelova koji imaju zajedničku namjenu, konstruktivni oblik i jednake metode rješavanja osnovnih tehnoloških problema. Klase se dijele na grupe. Pod grupom podrazumijevamo skup dijelova koji se međusobno razlikuju po elementima konfiguracije i broju operacija koje treba izvršiti da bi obavili njihovu izradu. Grupe se dijele na tipove. TIP TIP

GRUPA TIP TIP TIP

GRUPA

KLASA TIP

GRUPA TIP TIP TIP

Slika2.2. Šema klasifikacije dijelova Grupna tehnologija predstavlja koncept, koji koristi sličnosti u pogledu konfiguracije dijelova (geometrije) i pogledu proizvodnih i montažnih zahtijeva dijelova. Cilj klasifikacije dijelova je pronalaženje tipova za koje se izrađuju tipični tehnološki procesi. Tip dijelova podrazumjeva srodne dijelove jedne klase koji u uslovima iste proizvodne sredine imaju zajednički plan obrade osnovnih površina, tj. prolaze

11

istovrsne operacije. Grupna i tipska tehnologija predstavljaju prvi naučni koncept u proizvodnoj tehnologiji. Grupisanje sličnih dijelova u familiju sa odgovarajućim kodnim sistemom je od bitne važnosti za CAPP. Koncept grupne tehnologije omogućava ovu klasifikaciju. Jedna od definicija grupne tehnologije(GT) se može iznijeti kao: Grupna tehnologija je realizacija koja mnoge probleme, koji su slični i koji su grupisani u slične probleme, može se naći jednostavno rješenje za problem zbog skraćivanja vremena i truda. Osnova grupne metode je princip klasifikacije dijelova prema načinu obrade,odnosno, stvaranje klasa dijelova koji se obrađuju na automatima, revolvertokarilicama, glodalicama, bušilicama i ostalim alatnim strojevima.. Grupa je osnovna tehnološka jedinica. Pri određivanju grupa uzima se u obzir:      

geometrijski oblik istovrsnost površina koje podliježu obradi tačnost i kvalitet površina koje se obrađuju istovrsnost pripremka veličina serije ekonomičnost procesa Princip formiranja grupa dijelova sastoji se u sledećem: osnova je karakteristični dio određene grupe tzv.kompleksni dio.

Slika 2.3. Šema sa stvarnim kompleksnim dijelom A - kompleksni dio koji sadrži osam osnovnih površina B,C itd. -jednostavni dijelovi koji se sastoje od kombinacije pojedinih elemenata. Svi ostali dijelovi iz grupe moraju imati potpun broj ili dio istih takvih površina, ali one mogu biti raspoređene drugim redoslijedom. Na sl.br. 2.3, sa A označen je kompleksni dio, koji se sastoji od osam elementarnih površina: 1-vanjski cilindar, 2-vanjski konus, 3-vanjski urez, 4-vanjski narez, 5unutrašnji cilindar, 6-cilindrična rupa, 7-unutrašnji žlijeb, 8-unutrašnji narez Slovima B,C,D itd. označen je niz konkretnih dijelova koji se sastoje od istih geometrijskih elemenata, ali različito kombinovanih. 12

2.3. Pregled zahvata i ostvarivanja Prva naučna istraživanja u oblasti grupisanja izvršio je Sokolovski i od tada pa do danas uočavaju se tri faze: 1. Izučavanje osobina dijelova i oblikovanje familija sličnih dijelova 2. Analiza tokova materijala i podjela tokova 3. Dalji razvoj postupaka grupisanja i oblikovanja prostornih struktura proizvodnih sistema na tim osnovama. Faza 1: Profesor Sokolovski je grupe dijelova sa sličnim postupcima obrade nazvao tipskim grupama. Posle njega, Mitrofanov je uočio da postoji veliki broj dijelova sa istim ili sličnim tehnološkim zahtjevima na pojedinim vrstama obrade. Grupe se oblikuju pomoću klasifikatora, a obrada se izvodi grupnim alatima i priborima. Cilj ovakve obrade je sma-njenje pripremno - završnog vremena i ušteda skupog rada. Faza 2: U ovoj fazi dolazi do analize tokova u procesu. Burbidge utvrduje da su osnovni problemi postupska grupisanja analiza tokova materijala i oblikovanje takvih grupa dijelova koji imaju slične tokove obrade. Faza3: Veliki tehno - ekonomski zahtjevi u pogledu primjene viših metoda obrade na malim serijama različitih dijelova, zahtijevaju sve veću fleksibilnost proizvodnih sistema. Fleksibilne tehnološke strukture predstavljaju obradne i montažne centre, koji omogućuju povišeni nivo automatizacije, dok FPS se zasnivaju na razvoju autonomnih radnih jedinica, koje pored niza organizaciono tehničkih prednosti, omogućuju humaniju podjelu rada i manje ulaganje. U ovim procesima podjednaka pažnja se posvećuje procesima: obrade, montaže, mjerenja, transporta, skladištenja i upravljanja u smislu zadovoljenja uslova fleksibilnosti i položaja čovjeka u procesu rada.

13

Slika 2.4. Faze u razvoju postupaka grupisanja 2.4. Temelji grupnog načina obrade Metoda grupne obrade temelji se na klasifikaciji s izdvajanjem takvih grupa dijelova za čiju su obradu potrebni strojevi istog tipa, jednake naprave i isto udešavanje alatnih strojeva. Ova metoda može se primijeniti kako na pojedine operacije, tako i na cjelokupnu izradu dijelova s jednakim redoslijedom operacija. Na sl.br. 2.5, prikazan je proizvodni program za koji treba razraditi tehnološke procese. Potrebno je razraditi onoliko procesa koliko ima dijelova u programu i konstruisati potreban broj alata i pribora . Predstavljeni postupak ima veliki utrošak tehnološkog rada. Na sl.br. 2.6, dat je isti proizvodni program, grupisan na principu vrste obrade, što omogućava razradu postupaka rada za onoliki broj predstavnika koliki je broj operacijskih grupa. Grupna metoda omogućuje široku primjenu grupnih naprava i udešavanja strojeva za grupe dijelova, što znatno smanjuje asortiman i količinu potrebne opreme. Takođe, omogućuje modernizaciju strojeva koja ima mnogo veći ekonomski efekat, kao i usvajanje proizvodnih linija i drugih automatskih linija u proizvodnji. Pri projektovanju novih proizvoda, konstruktori se moraju služiti klasifikacijom dijelova razrađenom od strane slavnog tehnologa. 14

Sl.br. 2.5. Proizvodni program za koji treba razraditi postupke obrade .

Sl. br. 2.6. Proizvodni program razvrstan u grupe.

Metoda grupne obrade zahtijeva velike pripremne radove koji uključuju:  klasifikaciju dijelova (grupisanje)  razradu tehnološkog procesa za grupe dijelova  modernizacija strojeva (opreme) i stvaranje specijaliziranih alatnih strojeva  organizacija grupnih proizvodnih linija.

15

3.0. TIPIZACIJA DIJELOVA Tipski tehnološki proces omogućuje slične efekte i ciljeve kao grupi, ali se projoktuju za tipove dijelova , međusobno bitno veće sličnosti, dakle jedistvenih konstrukcijonih i tehnoloških karakteristika. Prema tome, osnovna karakteristika tipskih tehnoloških procesa je jedistveno tehnološkog procesa pri obradi svakog konkretnog dijela istog tipa. To zahtijeva da se primjenom odgovarajućeg metoda grupisanja, kao što je to klasifikator Sokolovskog, slika 2.2, dopunski kriterijuma, kao kod grupnih tehnologije, do tipova dijelova dolazi daljem raščlanjivanjem grupa, pri čemu će tip prestavljati dijelovei koji za izradu zahijevaju iste obrade i njihov redosled, odnosno iste operacije i zahvate i njihov redoslijed. Prema tome, tip čine dijelovi istog oblika u datom opsegu dimenzija, slika 2.2, a razlike među njima su male i odnose se na dimenzije površina, tačnost materijal i slično. Otuda je indentičnost tehnoloških procesa obrade za svaki dijo istog tipa osnovna karakteristika tipskih tehnoloških procesa. Lako možemo zaključiti da tipska operacija obrade određenog tipskog tehnološkog procesa prestavlja pojednostavljenje pripreme grupnih operacija. Najčešće se svi dijelovi istog tipa na pojedinim tipskim operacijama obrađuju u vidu jedne operacije ukoliko je njena realizacija moguća sa jednom pripremom obrdnog sistema. Izložena kratka analiza osnovnih karakterstika grupne i tipske tehnologije,kao što je i poznato, pokazuju da su koncepti ovih tehnologija, zasnovani na klasifikaciji i grupiranju dijelova. Razvojem grupne tehnologije prelazimo u tipsku tehnologiju čije su osnovne karakteristike veliko - serijska i masovna proizvodnja. Za iste dijelove unutar pojedinih operacija razrađujemo standardizovani redoslijed zahvata, ali bez unošenja dimenzija koje treba obrađivati. Ovakvi formulari se umnožavaju pa se u njih mogu vrlo brzo unijeti potrebni podaci i za kratko vrijeme razraditi potrebna tehnologija izrade. U daljem razvoju grupne tehnologije, pripremaju se tipske operacione liste sa standardnim režimom obrade za operacije i zahvate koji se unaprijed predviđaju. Ako je unifikacija i standardizacija potpuna, u ove liste se unose i elementi režima rada i na taj način unificiramo tehnologiju rada i njena razrada postaje jednostavna i brza. Veoma je značajno da tipizirani zahvati i standardizovani režim rada omogućava da specijalni alati, koji se koriste u grupnoj tehnologiji, mogu brzo preći u tipizirane alate pod uslovom da su standardizovani njegovi sastavni dijelovi. Standardizacijom dijelova tipiziranih alata omogućena je njihova primjena u širokom asortimanu tipiziranih alata. Standardni dijelovi tipiziranih alata se proizvode za skladište po metodi grupne tehnologije. Kombinovanjem raznih standardnih dijelova moguće je brzo i jeftino izraditi potrebne tipizirane alate. Na ovaj način, skraćujemo rokove izrade ovakvih alata i do 60 %, a troškovi izrade se smanjuju i do 40% u odnosu na specijalizovane alate.

16

Prednosti grupne i tipske tehnologije u odnosu na klasičnu tehnologiju su znatne kada je u pitanju proizvodnja širokog asortimana za potrebe tržišta. One omogućavaju da se sa pojedinačne i maloserijske proizvodnje, na jednostavan način, pređe na veliko - serijsku i masovnu proizvodnju pojedinih dijelova. 3.1 Tipski tehnološki oblici površina Osnovne fukcionalne i pomoćne površine nekog proizvoda prestavljaju tipske tehnološke oblike, koji se u pojedinim literaturnim izvorima nazivaju i elementarni tipski oblici.Bez obzira na različitu terminologiju, spoljašnju i unutrašnju konturu svakog proizvoda čine odgovarajuće kobinacije tipskih tehnoloških oblika površina, koji su nastali kao rezultat projektovanja proizvoda. Kod osovine, koja je prikazana na slici 3.1, vidi se da osnovne fukcijonalne konstrukcione površine čine tip cilindrična oblika, dva žljijeba za klin, jedan unutrašnji navoj i dvije čeone naslone površine na prečniku Ф60. Ostale površine su pomoćne.

Slika 3.1. Osovina reduktora Osim opštih pravila u vezi redoslijeda izvođenja obrada, koja su izloženau prehodnoj tački, trba reći da tipski tehnološki oblici, koji čine konturu određenog proizvoda čine osnovu za definsanje potrbnog broja tipskih zahvata za njihovu obradu. U pomenutom primjeru na slici 3.1, vidi se da tip tolerisana cilindrična oblika zahtijevaju kvalitet obrađene površine koji se racijonalno postiže brušenjem. S obzirom na racionalni broj neophodnih zahvata koje, na primer, u seriskoj i masovnoj proizvodnji treba reilozovati u operacijama obrade ovih površina, one prestavljaju jedan tipski tehnološki oblik. Ovo zbog toga što će se, kao najčešće racionalno tehnološko rešenje u seriskoj i masovnoj proizvodnji za obradu tri pomenuta cilindrična oblika, usvojiti sledeće vrste i redoslijed operacija, odnosno zahvata:   

Grubo struganje Završno struganje Brušenje 17

Prema tome, jednom tipskom tehnološkom obliku pripadaju one površine koje imaju isti oblik i kvalitet obrađene površine, dok im tolerancije ne moraju biti iste. Kao takvi, oni prestavljaju osnovu za izbor vrste, broja i redoslijeda tipskih zahvata ili operacija, pri projektovanju tehnoloških procesa izrade proizvoda. 3.2 Tipski zahvati obrade Operaciju obrade, kao što je ranije i istaknuto, određuje za određeni obradni sistem, usvojena vrsta, redoslijeda i broja zahvata, kojiu u opštem slučaju, proizilazi iz zahvata obrade odgovarajaući tipskih oblika, odnosno modela proizvoda. Tipski zahvati obrade, prema slici 3.3, čine osnovu za izbor reznog alata, režima obrade i proračun vremena i troškova operacija obrade.

Slika 3.2. Tipski zahvati operacija kao osnova za izbor alata, režima i određivanja vremena i troškova operacije Kvalitet obrađene površine, koji se može na racionalni način postići pojedinim tipskim zahvatima obrade, što je od posebne koristi pri projektovanju tehnoloških procesa, odnosno operacija izrade proizvoda. Imajući uvidu značaj tipskih zahvata u pogledu kvaliteta obrade koji se mogu postići njihovom pripremom, kao i značaja u sistemima automatizovanog izbora alata, režima obrade i određivanja vremena i troškova operacije obrade. Osim prikaza i naziva tipskih zahvata ili operacija.

18

4.0. KRITERIJI GRUPISANJA DIJELOVA Grupna tehnologija temeljena je na spoznaji kako mnogi tehnološki problemi imaju određene sličnosti te da se grupiranjem sličnih problema mogu naći zajednička rješenja. Jednoj određenoj grupi pripadaju svi dijelovi koji se mogu obraditi na jednom alatnom stroju jednakim tehnološkim podešavanjem stroja, sa istim alatima i priborom. Vidljiva je potreba klasifikacije dijelova i stvaranja grupa sličnih dijelova za koje će se unificirati tehnološki procesi obrade. Grupna tehnologija se ograničava na konstruktivnu i tehnološku sličnost pojedinih postupaka obrade i alata, odnosno, na pojedine operacije. To rezultira kombinacijom grupnih i individualnih tehnoloških operacija tijekom izrade. Grupne operacije koriste se za obradu dijelova čija je obrada ograničena jednim obradnim procesom (obrada na jednom obradnom sustavu). Ako je moguće grupirati slične dijelove, obrada se tada provodi primjenom sličnih obradnih procesa, tzv. grupni tehnološki proces (obrada na različitim obradnim sustavima).

Slika 4.1. Grupisanje dijelova

4.1. Metode grupiranja izradaka Zavisno o vrsti proizvodnje i strukturi proizvodnog programa, izratci mogu biti slični ili različiti što se tiče materijala pripremka, oblika i dimenzija, namjene i procesa izrade. Tako raznolik skup izradaka treba primjenom načela i modela grupne tehnologije tehnološki usavršiti u cilju dobivanja optimalnih rješenja u procesu obrade. Osnovni princip pri razvoju grupne tehnologije je da slični izradci se trebaju izrađivati sličnim proizvodnim postupcima, odnosno, koristiti iste proizvodne resurse. To znači da primjenom grupne tehnologije postoji mogućnost da se u procesima obrade primjeni visokoproizvodna fleksibilna oprema. Time se i u uvjetima 19

maloserijske proizvodnje, primjenom fleksibilne opreme, grupiranjem povećava tehnološka serijnost proizvodnje. Grupna obrada znači obradu grupe izradaka koji koriste jednaku pripremu obradnog sustava i jednaku obradu površina. Najvažnija odrednica grupne tehnologije su kriteriji po kojima se provodi grupiranje. Glavni problem pri prelasku s pojedinačnog PTP na grupno PTP je grupiranje izradaka što se može postići primjenom jedne od četiriju metoda : a)

Metoda klasifikacije i kodiranja

Svakom izradku se dodjeljuje brojčana vrijednost (klasifikacijski broj) koji ga stavlja u grupu izradaka sa istim ili sličnim klasifikacijskim brojem. Metoda je pogodna za primjenu računala i kod postojanja klasifikatora nudi kratko vrijeme implementacije. b)

Empirijska metoda

Zasnovana na analizi konstrukcijske i tehnološke dokumentacije izradka. Nakon toga, projektant PTP odlučuje o grupiranju, što se provodi u dva koraka: 1. Proizvodni program se raspodjeljuje u nekoliko grupa tako da se obrada svake grupe može obaviti na jednom obradnom sustzavu. 2. Svaka grupa dobivena u prvom koraku dalje se raspodjeljuje na manje grupe sa većim stupnjem tehnološke složenosti. Prvo se izdvoje izradci koji se mogu obrađivati na linijskim jedno i višepredmetnim obradnim sustavima. c)

Metoda proizvodnog toka

Koristi tehnološke procese i hodograme obrade kao podloge za grupiranje. Temeljem njih oblikuju se liste izradaka za svaku vrstu proizvodne opreme. 1. Izlučuje se ona vrsta opreme gdje je najmanji broj izradaka . 2. Dalje se svaka grupa provjerava na mogućnost rastavljanja. 3. Ispita se mogućnost spajanja podgrupa u grupe određene veličine. d)

Proizvodna metoda

Proces grupiranja obavlja se organizacijskih i ekonomskih faktora. e)

na

temelju

tehnoloških,

proizvodnih,

Cluster analiza

Primjenjuje postupak opisa skupa objekata vrijednostima određenog broja obilježja. Nakon toga odabranim algoritmom se izvodi dijeljenje u veći ili manji broj skupina tako da se unutar svake skupine postigne homogenost obzirom na jednu ili više vrijednosti obilježja.

20

Postupci grupiranja mogu se izvesti temeljem:   

vrste obrade (grupna tehnologija), redoslijeda operacija (tipska tehnologija), kombinacije redoslijeda i vrste obrade.

4.1.1. Postupak grupisanja na predmetnom principu - po vrsti obrade Pojedinačna proizvodnja zasniva se na procesnom principu po vrsti obra. Pri ovom dolazi do pregrupisavanja dijelova iz grupa na jednoj operaciji, u grupe drugoj operaciji, kao što pokazuje Sl.br.4.2.

Sl.br. 4.2. Postupak grupisanja na principu -po vrsti obrade Ovaj postupak dozvoljava čekanje radi popunjavanja grupe na odredenoj vrsti obrade do nivoa optimalne veličine serije. Prednosti ovog postupka grupisanja su: - maksimalni stepen iskoristenja mogućnosti i kapaciteta tehnoloških sistema, - visok stepen fleksibilnosti. Nedostaci ovog postupka su sljedeći: - složenost klasifikacionog sistema, - potreba klasifikacije nakon svake faze rada, - organizacione teškoće za programe veće tehnološke složenosti.

21

4.1.2. Postupak grupisanja na predmetnom principu - po redoslijedu operacija Ovaj postupak grupisanja na principu redoslijeda operacija, poznat je kao postupak tipske obrade. Osnovne prednosti ovog principa su: - veća primjena standardnih i tipiziranih elemenata pri konstruisanju, - klasifikacija se izvodi samo na ulazu u proces, - svođenje velikog broja individualnih na manji broj tipskih postupaka, - smanjenje broja alata i pribora za izvođenje operacija obrade. Nedostaci ovog principa su: - niži stepen iskorištenja određenih tehnoloških sistema, - nedovoljna fleksibilnost pri prornjeni programa u području prekidnih tokova, - još uvijek veliki broj raznorodne opreme, pribora i alata. Pored ova dva postupka primjenjuje se i postupak grupisanja na kombinovanom principu, koji povezuje ova dva postupka. Pomoću kombinovanog postupka grupisanja omogućeno je značajno smanjenje tehnološkog rada, uređivanje tokova materijala, olakšana kontrola tokova i baza podataka, usmjeravanje rada tehnologa, kontrolora, planera i kontrolora toka čime se postižu značajni izlazni efekti. 4.2. Osnova metodologija grupisanja izradaka i prestavnik grupe. Metodologija grupiranja, zavisno o razini grupiranja i stupnju unifikacije, može se izvesti:

Slika 4.3. Obrada na istom tipu mašine

22

Grupiranje sličnih izradaka koji će se obrađivati na jednom tipu mašine (Slika 4.3.)

Slika 4.4. Grupne operacije

Grupiranje u grupe kada svi članovi određene grupe prolaze kroz sve grupne operacije planiranog grupnog tehnološkog procesa (Slika 4.4.) ili samo kroz određene grupe i pojedinačne operacije (Slika 4.5.).

Slika 4.5. Pojedinačne operacije

Sjedinjavanje izradaka iz nekoliko grupa koji imaju zajednički tehnološki tijek što ima za posljedicu mogućnost obrade na grupnim višepredmetnim linijama (Slika 4.6.) 23

Slika 4.6. Grupne višepredmetne linije Temelj PGTP je klasifikacija izradaka prema konstrukcijskim značajkama (geometrijski oblik i dimenzije) i tehnologiji obrade. Sustav klasifikacije sadrži i druge značajke: položaj i oblik površina, točnost obrade i kvaliteta obrađenih površina, kvaliteta i oblik materijala pripremka i sl. Za svaku definiranu grupu određuje se reprezentant tj. kompleksni dio koji može biti virtualan (sastavljen na temelju svih izradaka iz određene grupe) ili stvarni (jedan izradak iz grupe). Kompleksni dio je karakteristični član promatrane grupe koji sadrži elementarne površine dijelova promatrane grupe. Svi dijelovi grupe moraju imati potpun broj ili dio površina koje ima kompleksan broj. Pri tome, redoslijed površina nije bitan. Pri odabiru kompleksnog dijela treba zadovoljiti uvjet da svi dijelovi grupe se obrađuju prema istovjetnom tehnološkom procesu, primjenom grupnog podešavanja alata i grupnog rasporeda strojeva.

24

Tabela 1. Šema grupnih zahvata za kompleksni dio 25

4.3. Klasifikacija izradaka i klasifikatori Klasifikacija izradaka je prvi korak u primjeni i razvoju grupne tehnologije. To znači postupno klasificiranje proizvodnog asortimana proizvoda na klase, klase na podklase, podklase na porodice i porodice na grupe. Klasu čine dijelovi međusobno slični po općem geometrijskom obliku. Podklasu čine dijelovi izrađeni u određenom rasponu dimenzija. Porodicu čine dijelovi koji sadrže slične glavne površine za obradu. Grupu čine dijelovi čiji je polazni materijal istog oblika (valjani profil, otkovak, otpresak, provučen profil, odljevak itd. Klasifikatori se uglavnom temelje na osnovnim podacima: o o o o

opći geometrijski oblik izradaka, raspon glavnih dimenzija izradaka, značajke glavnih površina obrade, vrsta i oblik materijala pripremka.

Prednosti primjene klasifikatora u PTP su:     

brzo kreiranje grupa, olakšano povezivanje crteža, vrste materijala i oblika pripremaka, bolje korištenje proizvodne opreme, olakšano planiranje, terminiranje i NC programiranje, povezivanje i primjena CAD/CAM sustava, važnih za oblikovanje tehnoloških ćelija i fleksibilnih sustava.

26

5.0. ULOGA GT U PROIZVODNOM SISTEMU U grupnoj tehnologiji veliki broj zajedničkih dijelova iz različitih proizvoda možemo proizvoditi u srednje - serijskoj i veliko - serijskoj proizvodnji. Za takvu proizvodnju moguće je izvršiti linijski raspored mašina i opreme i uvesti automatizaciju i mehanizaciju u proizvodni proces. Za dijelove koji se pojavljuju u manjim količinama organizujemo pojedinačnu i maloserijsku proizvodnju. To znači da u grupnoj tehnologiji postoje dvije vrste organizacije rasporeda radnih mjesta. Najveći broj dijelova koji se ponekad kreće i do 80%, izrađujemo u serijskoj i veliko serijskoj proizvodnji sa linijskim rasporedom tehnološke opreme, a manji dio, u pojedinačnoj i maloserijskoj proizvodnji sa grupnim rasporedom radnih mjesta. Na ovaj način skraćujemo vrijeme izrade, bolje koristimo raspoložive kapacitete, povećavamo obim proizvodnje i povećavamo produktivnost rada.

5.1. Grupna tehnologija i sistemi plastične prerade Primjena grupne tehnologije u projektovanju proizvodnih procesa plastične prerade nije do sada nalazilo veliku primjenu. Postoji više razloga koji su uticali na primjenu grupne tehnologije. Prvi razlog su suviše komplikovani tehnološki procesi, međutim pritom trba znati da mnogi ti tehnološki procesi su pojedinačno zastupljeni i u obradi metala rezanjem. Drugi razlog je komplikovanost geometrija obradaka, iako u mašinskoj obradi rezanjem nivo komplikovanosti obradaka je mnogo viša. Treći razlog je zahtijev za neprekidnošću procesa. Brzi razvoj tehnologije plastične prerade u zadnji 30 godina uticao je na implementaciju grupne tehnologije u proizvodnju niza metalni dijelova koji su se prije toga proizvodili skupim i sporim tehnološkim procesima. Najveći prodor u primjeni ove tehnologije ostvareni su u tehnološkim razvijenim zemljama koje su prve shvatile da nema produktivne, profitabilne i brze proizvodnje bez primjene moderne tehnologije plastičnosti.

27

Tabela 2. Klasifakacijoni sistem za otkivke

28

5.2. Grupna obrada na tokarlicama Univerzalne tokarilice su najrašireniji strojevi u metaloprerađivačkoj industriji. Najviše se primjenjuju u maloserijskoj proizvodnji i za obradu dijelova jednim alatom. Primjenom grupne obrade dijelova na tokarilicama, smanjuje se vrijeme za pripremu proizvodnje. U praksi primjenom individualnih tehnološki procesa, dovodi da nakon obrade jedne serije dijelova često se prelazi na obradu drugi dijelova koji nemaju zajedničkih osobina. Pri tome se troši puno vremena a samim time troškovi pripreme proizvodnje su veoma visoki.

Slka 5.1. Tokarlica 5.2.1 Klasifikacija dijelova za obradu na tokarlicama Svi dijelovi koji se obrađuju na tokarilicama se dijele na: koncetrične, centrične i složene. Za obradu svake grupe ti dijelova potrebni su određeni alati, naprave i posebna podešavanja pribora. Koncentrični dijelovi su rotacioni dijelovi kod kojih se ne obrađuju samo vanjske već i unutrašnje površine. U ovu grupu dijelova spadaju zupčanici, prstenovi, prirubnice itd. Centrični dijelovi su takođe rotacioni dijelovi kod kojih je potrebna samo obrada vanjskih površina. U ovu grupu dijelova spadaju osovine, vretena, višestepena vretena itd. Složeni dijelovi nisu rotacioni. Samo neke površine zahtijevaju tokarsku obradu. U ovu grupu dijelova spadaju konzole, poluge, kućišta itd.

29

Na slici 5.2. prikazani su neki tipovi dijelova koji se obrađuju na tokarilicama.

Slika 5.3. Obradni sustavi 30

5.3. Grupna obrada na glodalicama U uvjetima serijske proizvodnje široku upotrebu imaju horizontalne i vertikalne glodalice, kojima se obrađuju kućišta, ploče za vođenje itd. Za stezanje dijelova upotrebljavaju se najrazličitije naprave, od univerzalnih (stezni ploča, stezni glava) pa do specijalnih naprava. Za obradu dijelova na glodalicama u mnogim slučajevima potrebna specijalna oprema , a korištenjem specijalne opreme povisuje se cijena proizvoda. Korištenjem indivudualnih tehnoloških procesa dovodi do toga da je za svaki proizvod potrebno posebno podešavanje mašine, alata i ostalnog pribora. Rast produktivnosti i smanjenje cijene proizvoda moguće je postići samo korištenjem grupne obrade dijelova na glodalicama.

Slika5.4. Glodalica 5.3.1. Klasifikacija dijelova za obradu na glodalicama Prilikom formiranja grupa dijelova treba voditi računa o konstruktivnim, tehnološkim karakteristikama, tačnosti obrade, gabaritnim dimenzijama itd. Prema konstruktivnim karakteristikama dijelovi se mogu svrstati: - Plosnate, čiji se geometrijski oblik dobiva obradom na glodalicama - Dijelovi složene konfiguracije, kod koji su pojedine površine dobivene glodanjem. Prema tehnološkim svojstvima dijelove ubrajamo: 1. Kod kojih su iste tehnološke karakteristike stroja, isti alati koriste za obradu površina kod različitih dijelova 2. Koji imju istu bazu i način stezanja Klasifikacija dijelova koji se obrađuju na glodalicama dovodi do stvaranja grupa dijelova kod kojih se obrada bilo kog dijela obavlja pomoću iste mašine , alata i naprava.

31

Slika 5.5.

Slika 5.6.

Na slijedećim slikama 5.5 i 5.6. prikazane su neke grupe dijelova koji se obrađuju na glodalicama:

Slika 5.7. Primjer glodala

32

5.4. Grupna obrada na bušilicama Gotovo da ne postoji dio koji se ne obrađuje na bušilicama. Na tim alaltnim mašinama vrši se bušenje, upuštanje, razvrtanje i druge operacije. U zavisnosti od veličine serije dijelova i u zavisnosti od kvaliteta obrade, operacije bušenja obično se obavljaju :  

Po ocrtanom ( dijelovi koji ne zahtijevaju visoku tačnost) U napravama za vođenje (za dijelove koji zahtijevaju visoku tačnost)

Slika 5.8. Stubna bušilica U zavisnosti od veličine serije dijelova i u zavisnosti od kvaliteta obrade, operacije bušenja obično se obavljaju :  Po ocrtanom ( dijelovi koji ne zahtijevaju visoku tačnost)  U napravama za vođenje (za dijelove koji zahtijevaju visoku tačnost) Jedan od načina koji omogućuje smanjenja količine potrebne opreme za bušilice, a samim time i cijena koštanja proizvoda, jeste primjena metode grupne obrade. Dijelovi za obradu na bušilicama se grupišu prema tehnološkim i konstruktivnim svojstvima, a zatim projektuje tehnološki proces i projektuju naprave za vođenje. Odlučujući uticaj na klasifikaciju dijelova ima konstrukcija grupnih naprava. Prilikom projektiranja grupnih naprava za vođenje treba uzeti u obzir :  Tačnost promjera rupa koji se obrađuju  Tačnost uzajamnih rasporeda osa i rupa. Osim toga treba uzeti u obzir da naprave za grupno vođenje moraju osigurati:  Brzo i tačno ulijeganje bilo kojeg dijela grupe  Brzo prepodešavanje za obradu drugi dijelova iz grupe. Pri obradi na bušilicama, osim specijalnih grupnih naprava za vođenje treba upotrebljavati i univerzalne naprave za vođenje. Prema rasporedu i položaju rupa, većina dijelova koji se obrađuju na bušilicama se mogu svrstati u slijedeće grupe: 33

  

Cilindrični dijelovi sa rupama na čeonoj površini Ravni ili zakrivljeni dijelovi sa jednom ili sistemom paralelnih rupa okomiti na ravnu površinu Dijelovi čije su rupe smiještene na raznim površinama.

Osim navedenih faktora potrebno je uzeti u obzir i slijdeće karakteristike :  Geometrijski oblik i gabaritne mjere  Oblik, veličina i broj rupa  Kvalitet obrađene površine rupe  Veličina sreije. Stvaranje grupe prema geometrijskom obliku dijelova omogućuje primjenu baziranja i stezanja dijelova u grupnoj napravi za vođenje. 5.5. Grupna tehnologija u funkciji fleksibilnih proizvodnih sistema Postupci grupisanja prestavljaju podlogu za razvoj fleksibilnih proizvodnih sistema. Proizvodni sistemi na principu pojedinačnih tokova materijala, naročito u uslovima širokg asortimana proizvoda i manje količine nisu rentabilni. Ove probleme možemo riješiti primjenim postupaka grupisanja predmeta obrade, po sličnosti određeni karakteristika. Najvažniji proizvodni princip grupne tehnologije, prestavlja koncentracij izrade sličnih dijelova, u specijaliziranim jedinicama. Na taj način, pojavljuje se veza : grupna tehnologija stvara preduslove za razvoj specijaliziranih tehnoloških jedinica, a one omogućavaju naknadno usavršavanje grupisanja. Zbog toga je primjena metode grupne tehnologije efektivna na stadiju projektovanja fleksibilnih proizvodnih sistema. U slučaju izrade zupčastih kola, varijanta na osnovu grupne tehnologije (slika 5.10. a), ima prednost u odnosu na obične tehnološke pravce (slika 5.10. b), odnosno ima mogućnost smanjenja opreme i povećava njegovu ravnomjernu opterećenost.

Slika 5.9. Fleksibilni proizvodni sistem 34

Slika 5.10. - Efektivnost grupne tehnologije a.) Graf umnoženih tehnoloških pravaca, nezavisno isprojektovanih b.) Graf umnoženih tehnoloških pravaca, isprojektovanih na osnovu grupne tehnologije. Razvoj sistema grupne tehnologije postaje dobar sistem za integraciju baze podataka u bilo kojoj proizvodnoj sredini. Sistem klasifikatora stavaraju jedinstveni riječnik na osnovu koji se različite baze podataka mogu spojiti, samim time povećava se eksplatacija fleksibilnih proizvodnih sistema. Na slici 5.11, je prikazana povezanost baze podataka sa različitim proizvodnim službama.

Slika 5.11. - Struktura međusobnog dejstva proizvodnih službi 1- Kodiranje, 2- Kod, sistem grupne tehnologije, 3- Baza dijelovanja. 5- Korekcija konstrukcija konstruktora, 6- Korekcija standardnih pravaca tehnologa.

35

5.5.1. Fleksibilni proizvodni sistem za izradu profila Tehnološki moduli ovog fleksibilnog proizvodnog sistema su vrlo brzo izmjenjivi, u odnosu na konvencionalne automatske linije za valjanje. Iz tog razloga imamo da se produktivnost povećava do 2-3 puta, a ušteda u energiji i do 25 % primjenom FPS za izradu profila. Tehnološki moduli se međusobno razlikuju po : - broju valjaka i njihovom položaju - dimenziji i geometrijskom obliku valjaka - obliku otvora valjaka - broju pogonjeni i nepogonjeni valjaka - sistema podešavanja valjaka - mjernom i kontrolnom sistemu Fleksibilnost ovog sistema ogleda se u: - mogućnosti izmjene modula čime se mogu proizvesti različiti profili - broja alata i njihovoj različitoj geometriji ovisno o profilu - izmjena alata je automatska - mogućnost izrade različiti profila

Pozicije : 1. Sistem za akumulaciju i odmotavanje polaznog materijala 2. Sistem za mehaničko čišćenje i brušenje polaznog materijal 3. Uređaj za ravnanje i transport 4. Fleksibilni tehnološki moduli za valjanje 5. Fleksibilni tehnološki moduli za kalibriranje 6. Stanica za CNC upravljanje 7. Sistem elektro - motornog pogona 8. Sistem za podmazivanje 9. Sistem za hlađenje 10. Sistem za mjerenje, upravljanje i nadzor procesa obrade 11. Sistem za prihvaćanje izrađenih profila 12. Sistem za ravnanje i odsjecanje profila 13. Sistem elektro ormar 14. Centralna stanica upravljanja 15. Magacin za izmjenu i transport alata i modula

36

Slika 5.12.- FPS za izradu profila

37

6.0. INTEGRACIJA GT U CAD I CAM CAD (Computer Aided Design) je tehnologija koja uzima u obzir računarske sisteme koji pomažu u kreaciji, modifikaciji, analizi i optimizaciji dizajna. Bilo koji program koji sadrži računarsku grafiku i aplikacijski program primjenjen inžinjerskim funkcijama u procesu dizajna je klasificiran kao CAD program. Drugim riječima, CAD alati mogu varirati od geometrijskih alata za manipulaciju oblika; tipični alat trenutno dostupan uključuje analizu tolerancija, proračun osobine mase, i metode konačnih elemenata i vizuelizaciju ovih analiziranih rezultata. Uglavnom osnovna uloga CAD-a je da definiše geometriju, jer je geomerija dizajna osnova za sve ostale aktivnosti u krugu proizvodnje. CAD sistemi obezbjeđuju visok kvalitet i tačnost projektovanja. CAM (Computer Aided Manufacturing) je tehnologija koja uzima u obzir računarske sisteme za planiranje upravljanje i kontrolu proizvodnih operacija kroz direktno ili indirektno računarsko okruženje. Jedna od najviše korištenih područja CAM-a je numerička kontrola ili NC. Ovo je tehnika koja koristi instrukcije da kontroliše mašinski alat za struganje, rendisanje, bušenje, glodanje, provlačenje, brušenje ili oblikovanje sirovine u gotovi proizvod. Računar sada može generisati potrebne NC instrukcije bazirane na geometrijiskim podacima iz CAD baze podataka plus dodatne informacije unešene od strane operatora. CAM se definiše kao računarski podržana priprema za proizvodnju i obuhvata prevođenje projektnih informacija u tehnološke informacije i proizvodnju sa različitim nivoima automatizacije (NC mašine, obradni centri, fleksibilni tehnološki sistemi...) CAPP (Computer Aided Process P!anning) je skup računarom podržanih aktivnosti kojepojednostavljuju rad projektanta tehnoloških procesa. CAPP predstavlja kritičnu vezu, ali i most, između projektovanja dijela (CAD - Computer Aided Design) projektovanja za proizvodnju (CAM - Computer Aided Manufacturing). CAE (Computer Aided Engineering) je tehnologija koja obuhvaća upotrebu računarskih sistema za anlizu CAD geometrije, dopušta modelu da simulira i uoči kako će se proizvod ponašati, tako da se model može redefinisati i optimizirati. Vjerovatno najraširenija metoda računarske analize u inžinjerstvu je metoda konačnih elemenata (MKE). Ova metoda se koristi za utvrđivanje naponskih stanja, deformacija, prenosa toplote, magnetnog polja, protoka fluida i drugih problema koji se mogu riješiti sa nekom drugom metodom. CAE vrše analizu i testiranje statičkog, dinamičkog i toplotnog ponašanja projektovanog dijela, kao i optimizaciju strukture u skladu sa funkcijom cilja. Projektovanje proizvoda pomoću CAD sistema, ubrzava razvoj, analizu, redizajniranje modela i donošenje odluka o pravim rješenjima. Prava rješenja predstavljaju optimalna rješenja koja zadovoljavaju zahtjev: minimum cijene maksimum kvaliteta. Projektovanje proizvoda predstavlja kritičnu aktivnost proizvodnog procesa jer se procjenjuje da je njen udio 70% do 80% od cijene razvoja i proizvodnje.

38

CAD Odabir materijala

Metoda sastavljanja

Utvrđivanje dizajna Konceptualni dizajn

Crtanje dijela

Baza podataka

Prepoznavanje oblika

Optimizacija Automasko rezanje

CAE

Simulacija

Automasko sastavljanje Rukovanje materijalo m

Alati i pribori

CAM

Slika 6.1. Integracija CAD, CAM, CAE kroz bazu podataka Računarski podržano dizajniranje (Computer aided design - CAD), računarski podržana proizvodnja (Computers aided manufacturing - CAM) i računarski podržani inžinjering (Computers aided engineering - CAE) su tehnologije koje se koriste za ove svrhe tokom proizvodnog ciklusa. Proces modeliranja počinje sa željama kupca koje utvrđuju marketinško osoblje i završava sa potpunim opisom proizvoda, obično u formi crteža. Proces proizvodnje počinje sa specifikacijom modela i završava sa isporukom stvarnog proizvoda. Aktivnosti uključene u proces modeliranja se mogu podjeliti u dvije velike grupe: sintezu i analizu. Zbog toga rezultat podprocesa sinteze je konceptualni model proizvoda od nacrta sve do različitih proizvedenih komponenti. Jednom kada se konceptualni model razvije, podproces analize počinje sa anlizom i optimizacijom modela. Analiza modela dolazi prva, jer podprocesi analize se primjenjuju na model radije nego sam dizajn. Model analize se promjenjuje za uklanjanje nepotrebnih detalja sa crteža, redukcije dimenzija prepoznavanja i primjenje simetrije. Tipične analize su analiza napona da se potvrdi izdržljivost modela, provjera oblika da se utvrdi kolizija između oblika dok su u pokretu, kinematska analiza da se utvrdi ispravno kretanje. Kvalitet rezultata istraživanja od ovih aktivnosti je direktno povezana i ograničena kvalitetom analiza izabranog modela. Kada je dizajn kompletiran, faza razrademodela počinje. Prototipovi se mogu izgraditi za ovu svrhu. Kada je zadovoljen izlazni model razrade, pipremaljena je dokumentacija dizajna. Ovo uključuje pripremu crteža, izvještaje, bilanse materijala. Kako je prikazano na

39

slici 6.4, proces proizvodnje počinje sa planiranjem tehnološkog procesa, koristeći crteže iz procesa dizajna, i završava sa stvarnim proizvodom.

. Slika 6.2. Model iz CAD-a Sada ćemo vidjeti kako računar, ili CAD, CAM tehnologije su uključene u ovaj krug. Podproces analize procesa konstrukcije je područje gdje računar pokazuje svoju snagu. U stvari postoje mnogi programski paketi za analizu napona, provjere oblika, kinetičke analize. Faza razvoja modela se takođe može primjeniti pomoću računara, ako trebamo prototip za proizvodni model. Računarske tehnologije se takođe koriste u procesu proizvodnje proces proizvodnje uključuje aktivnosti planiranja proizvodnje, dizajniranje i primjenu novih alata, narudžbe materijala, NC programiranje, kontrolu kvaliteta i pakovanja, kako je prikazano na slici 6.4. Jedini problem korištenja CAE je objezbjeđenje analiziranog modela. Nebi bijo nikakav problem ako bi se analizirani model automatski isporučio iz konceptualnog modela. Analizirani model nije isti kao konceptualni model, ali je isporučen sa eliminacijom nepotrebnih detalja iz modela ili sa smanjenjem njegovih dimenzija. Pošto je dio modeliran, konvertuje se u finalni proizvod procesom proizvodnje. Kako se alati korišteni u procesu dizajna nazivaju CAD softverom, alati u proizvodnji se nazivaju CAM softveri. Različiti CAM softveri mogu se upotrebljavati u procesu proizvodnje. Tipični CAM softveri uključuje CAPP sistem u fazi planiranja procesa, NC softver za programiranje numeričke kontorole mašinskih alata u fazi proizvodnje, kontrolni softver za kontrolu faze, softver za programiranje robotike za korištenje u finalnoj fazi. Proces planiranja Rezultati modeliranja

- izbor operacije - operacija sekvenci - modeliranje i izrada potrebnih alata pomagala -naručivanje materijala

Proizvodnja NC programiranje

Kontrola kvaliteta

Pakovanje

Isporuka

Slika 6.3. -Proizvodni proces 40

Slika 6.4. - Proizvodni krug proizvoda Mnoge komercijalne verzije CAD i CAM sistema preuveličava njihove vrijednosti; za prave vrijednosti ovih sistema ne izgledaju tako dobro kako je orginalno pokazano jer CAD i CAM imaju veoma lošu integraciju. Kako bilo, jaka veza integracije CAD i CAM je neophodna za povećanje proizvodnje i osiguranje opstanka. Potreba za automatizaciju procesa planiranja je neophodno jer je ta faza most između dizajna i proizvodnje. U stvari, proces planiranja je proširenje u integraciji CAD i CAM. Ovo je primarni pokušaj istraživanja u vezi između CAD i CAM u razvoju CAPP sistema koji pokušavaju da automatiziraju komunikaciju između proizvodnje i proizvoda. Osnovne faze procesa proizvodnje se prikazane na slici 6.4. Kada se završi faza modeliranja i pređe u odjel proizvodnje, proces planiranja pretvara opis modela i dijelova u proizvodne instrukcije. Ove instrukcije opisuju detalje procesa proizvodnje neophodne za transformaciju kroz zabilješke u finalni proizvod. Procedura je, dakle jedna od neophodnih operacija za proizvodnju dijelova u mogućim proizvodnim kapacitetima. Naravno, u generativnom procesu planiranja za dio, proces planiranja mora prevesti inžinjerske crteže, napraviti odluku o tome koliko će nastati troškovi, 41

odrediti narudžbe, u koliko operacijama će biti izvršene zadatak, odrediti koji alat i neophodnu stalnu opremu i tako dalje. Ovaj posao je mnogo lakši ako proces planiranja već ima plan procesa za sličan proizvod. Slični proizvodi se obično grupišu u familiju proizvoda, koristeći koncept grupne tehnologije. Kako se kompletira faza procesa proizvodnje, stvarna proizvodnja dijela počinje, prateći instrukcije određene za vrijeme procesa planiranja. Ako se koristi mašinski alat numeričke kontrole (NC), program za vođenje alata se mora generisati od strane NC programera. Mnogi softverski alati potrebni za generisanje NC programa direktno iz CAD baze su danas dostupni. Zatim se proizvedeni dio provjerava na propisani standard kvaliteta. Dio koji prođe provjeru se slaže, pakuje i isporučuje potrošačima. Ovaj interfejs između procesa modeliranja i procesa proizvodnje je proces planiranja. Integracija modeliranja i proizvodnje (CAD i CAM) dakle, ne može biti automatizovano bez automatskog procesa planiranja. Upoznaćemo se i sa sistem upravljama proizvodnim podacima (PDM - Product Data Managment) jer je to još jedna značajna komponenta softvera za olakšani protok podataka između CAD i CAM modula.

6.1.

CAD / CAM programiranje

Suština CAD/CAM programiranja sastoji se u tome da se pri procesu programiranja interaktivno koriste podaci razvijeni u CAD sistemu. Da bi se to ostvarilo potrebno je izvršiti povezivanje CAD sistema sa nekim od sistema za programiranje obradnih procesa koji sadrži unutrašnju računarsku upotrebu podataka o radnom predmetu kao podlogu programiranja. U ovom slučaju se geometrijski i tehnološki podaci potrebni za programiranje ne kreiraju u okviru programskog sistema (jezika ) već se preuzmaju iz CAD sistema i koriste za operaciju programiranja obrade. Centralni računar CAD model 2D ili 3D crteži

Miš tastatura

CAD CPL

EXAPT -Tehnologija -Dijalog -Protokol Grafička kontrola

CNC Datoteka mašina

Datoteka podataka -Opis dijela -Dijalog -Protokoli

Sl. 6.5. Osnovni principi integracije programskog sistema preko CAD CPL modula 42

Za programiranje obradnog procesa i izradu operativnog programa za obradu nekog dijela na CNC mašini, uz korištenje interne baze CAD podataka o geometriji obratka, potrebno je: • preuzimanje CAD podataka o radnom predmetu, • planiranje obradnog procesa, • programiranje obrade (ispis programa), • simulacija obradnog procesa. Kao što se vidi, to su standardne procedure programiranja obradnih procesa uz preuzimanje podataka iz CAD sistema. Povezivanjem CAD i programskih sistema moraju se obezbjediti slijedeće funkcije: • prihvatanje i upotreba CAD podataka o radnom predmetu koji sadrže: o osnovne podatke, o geometrijske informacije (elemente), o tehnološke elemente, o interaktivnu pripremu geometrijskih i tehnoloških informacija za proces o geometrijsku prezentaciju konture obratka, o modifikaciju geometrijskih elemenata konture, o definisanje uporišnih tačaka konture, o redosljed intervenisanja alata pri obradi i o slično

• interaktivno programiranje obradnog procesa, obuhvatajući: o određeni postupak obrade (struganje, bušenje, glodanje...), o generisanje putanje alata, o definisanje alata, o definisanje parametara obrade, o definisanje načina i broja stezanja, o simulaciju obradnog procesa.

Prema toku informacija, CAD/CNC radne stanice su mjesta na kojima se odvijaju sve programske aktivnosti. Sa radnih stanica programer dobija potrebnu informaciju iz CAD/CAM baze podataka koja se prikazuje na ekranu. Pomoću uređaja za komunikaciju ( elektronska olovka, miš i si.), programer opisuje elemente geometrije konture i putanje alata. CNC softveri vrši sve potrebne proračune za definisanje putanje alata, a sama putanja se pokazuje na grafičkom ekranu. Nakon što programer definiše poziciju i kretanje alata unošenjem programskih sekvenci, CNC program se automatski generiše.

43

6.1.1 Generiranje instrukcija interaktivnim CAD/CAM programiranjem Geometrijske informacije o izratku su memorisane u bazi podataka CAD sistema, od kuda se mogu pozivati i koristiti pri prograrruranju - CAM. Interaktivno programiranje obradnih procesa može biti dvojako: - programiranje se odvija na CAD grafičkoj radnoj stanici gdje je CAD sistem proširen sa dodatnim programskim softverom - specijalne CNC programske radne stanice koje koriste konstruktivne podatke CAD/CAM baze podataka pri programiranju. Tok informacija interaktivnog programiranja prikazan je na slici 6.6, i odnosi se na oba prikazana pristupa.

CAM/CAM BAZA PODATAK A

CAD/CNC Radna stanica

CAD-softver CNC-interaktivni softver

CNC Procesor

CNC Postprocesor

Upravljački mehanizam

NC blokovi

Prema procesu proizvodnje

Sl. 6.6. Tok informacija interaktivnog CAD/CAM programiranja obradnih procesa Na radnoj stanici CAD/CNC se izvode sve programske aktivnosti s tim da programer preuzima potrebne informacije iz CAD/CAM baze podataka koja je predstavljena na ekranu. Interaktivni softver CNC vrši sve potrebne proračune za

44

putanje alata koje programer može vidjeti u različitim referentnim ravninama i ovisno o stanju izvršiti potrebne korekcije. Nakon definisanja pozicije i kretanja alata, te unošenjem programskih sekvenci automatski se generiše CNC program. Obrada infonnacija se izvodi u CNC procesoru, dok se u CNC postprocesoru izvodi prilagođavanje obradenih informacija određenom upravljačkom sistemu CNC mašine. Dakako, sve dobivene informacije se mogu pohraniti u CAD/CAM bazu podataka. Ovako se integrira postupak konstruisanja CAD i postupak programiranja obrade CAM, što pored tehnološkog ima i ekonomsko značenje. Neki poznatiji CAD/CAM sistemi za programiranje su: - CATIA - proizvođač IBM, - IDEAS - proizvođač Structural Design Research Corporation (SDRC) - PRO/ENGINEER - proizvođač Parametric Technology Corporation (PTC), - VERSA CAD, PD, CADDS5 -proizvođač Computervision CV, - COMPAC - proizvođač COMPAC, - UNIGRAPHICS - proizvođač UNIVAC. Standardna kompjuterska konfiguracija za CAD/CAM sistem, prikazana je na slici 6.7, koja zavisi od namjene i mogućnosti korisnika CAD/CAM sistema. Za automatizirano projektiranje CAD i programiranje tehnologije CAPP treba da sadrži i hardversku konfiguraciju, operativne sisteme, softvere i računarsko komunikacijsku mrežu. Pored geometrijskih podataka o izratku za definisanje NC programa potrebni su podaci o alatima, materijalima, obradnim mašinama, parametrima obrade, radoslijedu zahvata, što se postiže razvojem automatizovanog projektiranja tehnoloških procesa primjenom računara CAPP. U ovom slutaju CAPP sistem je integrativna veza izmedu procesa konstruiranja (CAD) i procesa proizvodnje (CAM).

Sl. 6.7. -Kompijuterski sistem CAD/CAM

45

6.2. Pravci budućih istraživanja Kada se govori o budućem razvoju CA tehnologija, mora se konstatovati i slijedeća činjenica. Za hardware-ski dio je dosta teško dati neku revolucionarniju procjenu, pošto je u tom dijelu, u posljednje vrijeme, napredak najizraženiji, pa se više ne postavlja pitanje ni brzine, ni veličine memorije i diska. U software-skom dijelu, osnovna intencija je razvoj inteligentnih CA sistema (ICA). Postojeći CA sistemi su usmjereni pretežno na geometriju (CAD) i inženjersku analizu, sa određenim alatima koji podržavaju CAM aktivnosti, npr. planiranje procesa. Nova generacija CA sistema treba da obezbjedi procesiranje raznovrsnijih informacija o proizvodu i da podrži veći broj razvojnih aktivnosti od postojećih sistema. Proces razvoja proizvoda je, u ovom slučaju, podržan od pojedinačno integrisanih korisničkih elemenata. Ovo je razumljivo kada se prihvati činjenica da danas razvoj jednog proizvoda nije ograničen ni geografski ni vremenski. Takav sistem usmjerava pojedinačne zadatke razvoja novog proizvoda na razvojne centre koji su geografski raspoređeni, obezbeđujući im pristup svim neophodnim alatima i podacima u različitim fazama procesa razvoja proizvoda zbog konačnog cilja proizvodnje proizvoda. U svakom slučaju CA sistem nove generacije mora zadovoljiti nekoliko osnovnih principa: Sistem treba da asistira - pomaže projektantu, a ne da ga zamjenjuje. Odluka projektanta, njegova intiutivnost i kreativnost su još uvjek slaba strana rarčunara. Sistem treba da omogući odgovarajuću saradnju i distribuciju. Projektovanje kao kompleksan proces, danas, uključuje mnoge elemenente koji sarađuju na različitim geografskim lokacijama i koristi informacione resurse koji su takođe različito locirani. Sistem treba da je otvorene arhitekture. Komponente sistema treba, vremenom, da se mjenjaju preko različitih modifikacija, zamjena, proširenja i brisanja, u zavisnosti od potreba ili novih naučnih dostignuća. Sistem mora da predstavlja alat, a ne rješenje. Sistem mora biti razvijen kao set alata, a ne kao pomagač koji može da prejudicira rješenja seta problema. Sistem mora da posjeduje visok stepen interne prezentacije. Sa visokim stepenom interne prezentacije objekata iz realnog svijeta koji definišu realan problem, sistem formiraosnovu za interakciju između korisnika i sistema i, takođe, određeni nivo inteligencije koji može biti implementiran u njegove komponente. Sistem treba da posjeduje implementirano znanje. Znanje može da se opiše kao iskustvo izvedeno iz predhodnih događanja ili fenomena. Pomenuto iskustvo se može dati u obliku pravila, detaljnih analiza, standarda i najobičnijeg opisa objekata i sistema koji mogu služiti kao prototipovi. Sistem mora da ima decentralizovano odlučivanje. Sistem ne treba da ima centralizovano upravljanje okruženjem za donošenje odluka.

46

U poslijednje vrijeme razvijena je i teorijska postavka koncepta kompletnih inteligentnih fabrika. Taj koncept podrazumjeva sistem koji može da integriše osnovne segmente procesa proizvodnje u kojima je moguće znatno povećati učinak primjenom metoda vještačke inteligencije. Ugradnjom vještačke inteligencije u ove oblasti se dobija relativno visok nivo automatizacije proizvodnog procesa uz znatno povećanu fleksibilnost. 6.3. Sistem upravljanja proizvodnim podacima (product data managment – PDM) Opisali smo proces planiranja u predhodnom poglavlju kao ključni element za integraciju CAD i CAM. Međutim, kružni proces proizvodnog ciklusa, uključuje aktivnosti ne samo u modeliranju i proizvodnji nego i u analizi, određivanju kvaliteta, pakovanja, isporuci i marketingu. Korištenje alata PDM sistema poboljšava se protok podataka i komunikacije i pravi menadžment projekta je uspješniji. PDM sistem je prvo razvijen da upravlja i kontroliše veličinu elektronskih medija koji je bio stvoren CAD/CAM/CAE sistemom. Inžinjeri su bili „zatrpani pod planinom podataka“ i provodili su previše istraživanja za informacijama. PDM postaje posebno značajan za upravljanje informacijama kada je dio bio modeliran na različitim CAD sistemima. Upravljanje lokalnim podacima u CAD sistemu bi moglo efektivno rukovoditi crteže i modele za pojedinačni sistem, ali često nisu mogle rukovoditi bilo kojim podatkom iz drugih CAD sistema. PDM sistemi povezuju više različitih aplikacija da urade bolji posao udružen sa ne CAD podatcima, uključujući brojeve dijelova, specifikaciju, tekstualne rezultate i analizu studija. Kasnije PDM mogućnosti su se proširile na oblikovanje procesa elektronskim putanjama dokumenata kroz sve faze proizvodnje i njegove komponente, zajedno sa njihovom potrebnom dokumentacijom, uključujući sve podatke udružene sa različitim verzijama proizvoda.

Slika 6.8. Struktura PDM 47

7.0. CAPP KAO PREDUSLOV INTEGRACIJE CAD I CAM Prve ideje za razvoj CAPP sistema javile su se 1965 god. kada je pokušano da se iskoristi brzina rada i tačnost računara kao pomoć prilikom projektovanja tehnoloških postupaka. Početkom 70-tih godina javila se ideja da se geometrijski podaci dobijeni u nekom CAD sistemu iskoriste za definisanje tehnološkog postupka. U početnom periodu razvoja hardverska i softverska ograničenja nisu dozvoljavala ozbiljnije softvere u ovoj oblasti. Razvojem računarske tehnike, negdje od 1976. godine počeo je ozbiljniji razvoj CAPP sistema. Prve razvijene verzije bazirane su na principima grupne i tipske tehnologije i predstavljale su varijantne sisteme. Nekoliko godina kasnije pojavili su se i generativni sistemi koji su generisali detaljnije tehnološke postupke na osnovu ulaznih informacija. Naglim razvojem računarske tehnike, početkom 80-tih godina, došlo je do šire primjene računara u svim oblastima inženjerskih aktivnosti i do pojave CAD i CAM sistema. U tom periodu počela su istraživanja i razvoj CAPP sistema koji su pokušavali da povežu CAD i CAM sisteme i izvrše njihovu integraciju u okviru proizvodnih sistema. Veliki istraživački napori su uloženi u razvoju CAPP sistema. Međutim zbog obilja informacija, specifičnosti proizvodnih sistema, kao i nepostojanja matematičkog modela rada tehnologa, do sada nije razvijen univerzalni pristup projektovanja CAPP sistema. Takođe, nedostatak standarda za modeliranje proizvoda umnogome usporava integraciju CAD, CAPP, CAM sistema. Uglavnom se izrađuju sistemi koji su vezani za određenu vrstu proizvoda i konkretni proizvodni sistem. Takođe se uočava da veliki proizvođači i kompanije pokušavaju da kroz razvoj specifičnih CAPP sistema riješavaju svoje goruće probleme u oblasti projektovanja tehnoloških postupaka. Ovi sistemi su dosta specifični i vrlo ih je teško, a nekad i nemoguće primjeniti u drugim proizvodnim sistemima. S druge strane, na univerzitetima i naučnim institucijama pokušava se razvoj CAPP sistema koji bi imali generalniji pristup u rješavanju problema projektovanja tehnoloških postupaka. Oni uglavnom nude opšte principe i metode za projektovanje i završavaju se na nivou prototipskog rešenja. Za konkretnu realizaciju u nekom proizvodnom sistemu potrebna su značajna prilagođavanja i usaglašavanja prototipnih verzija. Početkom 90-tih godina, počinje se sa primjenom metoda vještačke ineligencije u kreiranju CAPP sistema. Imajući u vidu da CAPP sistemi pokušavaju da modeliraju znanje i način rada tehnologa, koje nije matematičko i teško ga je tako opisati, metode vještačke inteligencije predstavljaju vrlo zahvalan alat za kreiranje CAPP sistema. Zato se u zadnjim godinama intenzivno vrše istraživanja, a i razvoj CAPP sistema, koja baziraju na primjeni metoda vještačke ineligencije.

48

Slika7.1. Pregled funkcija CAD/CAPP/CAM sistema 7.1. Grupna tehnologija i CAD/CAPP/CAM Primjena grupne tehnologije u području CAD/CAM/CAPP sustava podloga je za razvoj fleksibilnih tehnoloških ćelija i fleksibilnih proizvodnih sustava. Primjena grupne tehnologije u projektiranju proizvodnih sustava i procesa znači: -

razvoj vlastitih ili već postojećih sustava klasifikacije i kodiranja definiranje grupa izradaka prema sličnosti u proizvodnji , grupiranje alata i NC programa kod automatskog planiranja procesa obrade klasifikacijski broj omogućuje ulaz u bazu podataka za generiranje obradnih procesa oblikovanje tehnoloških ćelija i sustava grupiranja strojeva planiranje procesa proizvodnje prema zahtjevima grupne tehnologije.

Baza povezivanja grupne tehnologije i CAD/CAM/CAPP sustava je baza podataka koja omogućuje grupiranje izradaka koji bi se obrađivali u okviru određenog fleksibilnog proizvodnog sustava ili fleksibilne ćelije ili NC stroja. Integracija CAD i CAM sustava brzo se ostvaruje preko CAPP sustava (Slika 7.2.).

49

Slika 7.2. Opšti slijed aktivnosti kod primjene grupne tehnologije i implementacije u CAD/CAPP/CAM 7.2. Osnove automatizovanog projektiranja tehnoloških postupaka i osnovna struktura CAPP-a Geometrijsko modeliranje proizvoda vrši se u procesu konstruiranja pomoću CAD sistema. Izlaz iz CAD sistema su crteži dijelova i baze podataka o geometrijskim veličinama i oblicima. Tako dobiveni podaci osnova za automatizovano projektiranje tehnoloških procesa obrade osnovu tih podataka, datoteke o postupcima obrade, karakteristikama mašina tehnolog - programer 50

definira logiku tehnoloških operacija i zahvata, vrši izbor alata i mašina, određuje parametre režima izrade, vrijeme izrade i priprema radnu dokumentaciju. Dakle, razvijeni sistemi za automatizovano projektiranje procesa polaze od geometrijskog modela proizvoda koji služi kao osnova za prepoznavanje dijelova i kasnije za tehnološko modeliranje procesa izrade. Zbog toga kod savremenih sistema sve je veća težnja da se proces projektiranja proizvoda (CAD) što vište približi procesu projektiranja tehnologije (CAPP) i programiranju za proizvodnju (CAM), što vodi integraciji ovih sistema (CAD/CAM i CAD/ CAPP/CAM). Cilj je modernih CAPP sistema da se utjecaj tehnologa na projektiranje tehnoloških procesa svede na minimum, te tako isključi subjektivizam tehnologa, a uključe standardne metode i postupci koji trebaju osigurati dobivanje kvalitetnijeg proizvoda uz najniže troškove.

Dijagram 1. Povećanje produktivnosti primjenom tehnologija podržanih računarom. Automatizirano projektiranje tehnoloških procesa pomoću računara CAPP jedan je od načina integrisanja CAD/CAM sistema i njihovog daljnjeg povezivanja u CIM (Computer Integrated Manufacturing) sistem (slika 7.3). Automatiziranim projektiranjem tehnološkog procesa - CAPP, pomoću računara se dobije tok tehnoloških operacija, operacione liste izrade pojedinih dijelova, tehnološki režimi obrade (obično optimalni), auttomaski izbor određenih alata, vrijeme obrade i izbor obradne mašine.

51

DISPLEJ

KLASIFIKACIJA

MODUL ZA PREPOZNAVANJE POVRŠINA

CAD

MODUL ZA OPTIMIRANJE

IZBOR PRIPREMKA

IZBOR PROCESA OBRADE DADOTEKA ELEMENTARNIH OPERACIJA

PREDIZBOR MAŠINE

TEHNOLO. MOGUĆN OSTI

DATOTEKA MAŠINA

IZBOR REZNOG ALATA

IZBOR STEZNOG ALATA

DADOTEKA STADARDNIH VREMENA

DATOTEKA REZNIH ALATA

IZBOR MAŠINE

ODREĐIVANJE REDOSLIJEDA ZAHVATA

ODREĐIVANJE VREMENA OBRADE

DATOTEKA MATERIJAL A

DATOTEKA STEZNIH ALATA

UPRAVLJANJE

Slika 7.3.

Struktura CAPP sistema.

52

7.3.Podjela CAPP sistema CAPP (Computer Aided Process Planning) sistemi predstavljaju računarske programe (sisteme) koji su namjenjeni za projektovanje tehnoloških postupaka izrade dijelova, bilo da se rade obradom rezanjem ili deformisanjem. U zavisnosti od načina određivanja tehnološkog postupka, odnosno od ugrađene logike za odlučivanje, CAPP sisteme možemo da podelimo u tri grupe: 1. Varijantni CAPP sistemi, 2. Generativni CAPP sistemi, 3. Hibridna (varijantno-generativni) CAPP sistemi. Kod svih varijanti ulazna informacija u sistem može da se dobija sa crteža dijela ili dase dobija iz CAD sistema, bilo direktno ili preko nekog interfejsa. U prvom slučaju tehnolog na osnovu crteža, koji je dobijen manuelno ili pomoću nekog CAD sistema, priprema ulazne informacije u pogodnom ulaznom formatu koji sistem zahjeteva. U drugom slučaju ulazna informacija se dobija direktno ili indirektno, pomoću nekog prevodioca, iz CAD sistema, tj. koristi se model proizvoda u određenom formatu. Ovde je isključen ručni unos podataka, koji sa sobom povlači mogućnost unošenja grešaka i duže traje. Ovi se sistemi nazivaju i automatski CAPP sistemi. VARIJANTNA METODA



Crtež kodiranja površina za obradu, grube obrade i tehnološke informacije o dijelu (GT). CAD informacije, automasko generiranjeklasfikacijonog broja (GTCODE).

GENERATIVNA METODA  

Crtež, automaski prenos geometriskih i tehnoloških informacija. CAD informacije, automaski prenos geometriskih informacija iz CAD.

VARIJO-GENERATIVNA METODA  

Crtež kodiranje površina za obradu dijela. CAD informacije, automasko prepoznavanje tehnoloških karakterstika.

Logika za odlučivanje opisuje odnos između klasifikacijonog broja i vrste redoslijeda obrade i mašina.

1. Logika za određivanje vrste i slijeda obrade i mašina na osnovu geometriskih informacija. 2. Logika i znanje za određivanje vrste i slijede obrade.

TEHNOLOŠKI POSTUPAK



1. Logika za određivanje slijeda i vrste obrade i mašina na osnovu tehnoloških informacija. 2. Logika znanja za određivanje vrste i slijeda obrade i mašina na osnovu tehnoloških informacija

Slika 7.4. Vrste CAPP sistema

53

7.4. Integracija CAD/CAPP/CAM sistema Naj veći broj savremenih CAD/CAM podržava samo geometriske definicije u NC programima, dok se drugi tehnološki podaci koji se odnose na plan stezanja, broj pod operacija, zahvate, pribore, alati režima obrade unose ručno ili automatizovano primjenom posebnih programski rešenja. Kao primjer navodi se model Pro/Manufacturing za projektovanje operacija obrade na NC obradnim sistemima sa NC upravljanjem u okviru programskog sistema Pro/Eninering. Kod obrade složenih proizvoda, koji zahtijevaju obradu na više obradnih sistema, dakle na više operacija, primjena savremenih CAD/CAM sistema nije konforna, već zahtijeva integraciju sa CAPP sistema, slika 7.5. Očigledno je da CAPP prestavlja vezu između CAD i CAM sistema. Tipski tehnološki oblici

CAD

CAPP

CAM

Slika 7.5. Veze u integrisanom CAD/CAPP/CAM sistemima. Kao što je i poznato, crtež dijela, odnosno proizvoda prestavlja osnovni dijo ulaza u sistem za projektovanje tehnološkog procesa. S obzirom da se primjenom nekog od CAD sistema na izlazu dobija 3D ili 2D model proizvoda za integraciju CAD i CAPP sistema, dakle dva različita sistema neophodna je primjena nekog od jezika za komunikaciju između ovih sistema. Komunikacija između različitih CAD sistema danas se odvija pomoću razvijenih jezika kao što su IGES, PDES i njihov nasljednik STEP standard. Standard nije format geometrije i topologije modela proizvoda, koji najčešće ne omogoćuje efikasno donošenje odluke o toku projektovanja tehnološkog procesa, zbog nedovoljnog broja podataka u ulaznom modelu proizvoda. Ako se međutim, izlazni model proizvoda iz CAD modela prestavi pomoću tipskih tehnoloških oblika ili formi, onda oni, prema brojnim literaturnim izvorima, mogu efikasno prestaviti srestvo integracije između CAD i CAPP sistema, odnosno CAPP i CAM sistema. Tipski tehnološki oblici u nekim oblicima primjene će poklapaju sa tipskim konstrukcijonim oblicima. Konstrukcijoni tipski oblici često prestavljaju oblik koji obezbeđuju neku funkciju proizvoda, dok tipski tehnološki oblici prestavljaju oblike koji su značajni za proizvodnju. Razvojem i sistemazacijom tipskih tehnoloških oblika, koji omogoćuju prestavljanje modela proizvoda iz CAD sistema, moguće je, uz razvoj odgovarajućeg programskog rešenja zasnovanog na objektnom programiranju, uspostaviti komunikaciju između CAD i CAPP sistema. Ako se u 54

rezultatu te komunikacije i primjene adekvatnog programskog rešenja omogući, za zadate uslove, automatizovano sadržaja tehnoloških procesa, odnosno redoslijeda i vrsta operacija kao sekvenci tehnološkog procesa, onda se primjenom CAM sistema za projektovanje tipskih operacija, odnosno za izradu odgovarajućih upravljačkih programa, obezbeđuje integracija CAD/CAPP/CAM sistema. Tako na primjer, ako su tehnolozi-eksperti za određene proizvodne uslove usvojili sadržaj tehnoloških procesa izrade dijelova pločastih oblika. Koji se koriste za kompletiranje alata za brizganje plastike, onda se programskim rešenjem CAD/CAPP/CAM sistema mora, u CAD modulu obezbijediti modeliranje proizvoda pomoću tipskih tehnoloških oblika. Automatizovano prepoznavanje i generisanje sadržaja tehnološkok procesa u CAPP modulu za posmatranje modularni dijo, prema tabeli 3, kao i automatizovana izrada upravljačkih programa u CAM modulu za operacije obrade na obradnim sistemima sa NC upravljanjem.U razvoju programskih rešenja integrisanih CAD/CAPP/CAM sistema ključno mjesto pripada primjeni pricipa i alata vještačke inteligencije.

Oznaka tehnološkog procesa

Broj operacija

Naziv operacije

Mašina/uređaj

10

Autogeno isijecanje Poboljšanje Doterivanje Glodanje Ravno brušenje

Aparat za el. sečenje

Peć, kada Radni sto TP01 Vertikalna glodalica NC Brusilica za ravno brušene NC 60 Brušenje T01, T02 MAHO 1000-C 70 Doterivanje Radni sto 80 Odmašćivanje Kada 90 Brušenje Peć, kada 100 Završna kontrola Kontrolni sto Tabela 3. Sadržaj tehnološkog procesa izrade pločastih dijelova alata za brizganje plastike. 20 30 40 50

7.5 Varijantna metoda projektovanja procesa Varijantna metoda projektiranja procesa temelji se na klasifikacionom sistemu, kodiranju dijelova i grupnoj tehnologiji. Klasifikatori omogućuju da se svi dijlovi iz proizvodnog procesa razvrtaju u grupe sličnih ili identičnih tehnoloških postupaka obrade. Za grupe dijelova radi se tehnološki postupak koji se unosi u računar pod klasifikacionim brojem grupe.

55

Varijantna metoda projektiranjatehnoloških procesa ima slijedeće faze:  Analiza proizvodnog procesa sadrži analizu podataka o geometrijskim i tehnološkim karakteristikama dijelova i koji od ovih poataka treba da se unesu u klasifikator dijelova.  Definisanje sistema klasifikacije i klasifikatora treba vezati samo za geometrijske i tehnološke karakteristika dijelova.  Formiranje grupe sličnih dijelova izvodi se nakon definisanja sistema za klasifikaciju.  Izrada tehnoloških postupaka obrade za svaku grupu dijelova  Formiranje banke podataka standardnih planova obrade.

Slika 7.6 - Varijantna metoda projektiranja tehnoloških postupaka.

Varijantna metoda u dijelu primjene ima slijedeće faze (slika 7.7 ):  Klasifikacija i kodiranje dijelova za koje se projektuje tehnološki proces  Izvodi se pretraživanje datoteke grupa dijelova unošenjem klasifikacionog broja  Pozivanje standardnog tehnološkog postupka obrade grupe kojoj pripada radni dio  Izvodi se editiranje i modifikacija standardnog plana, odnosno usklađuje se sa stvarnim radnim dijelom i formiranje tehnološkog postupka obrade dijela  Izrada potrebne tehnološke dokumentacije.

56

AUTOMASKA KLASIFIKACIJA I KODIRANJE

RAZRADA TEHNOLOŠKOG POSTUPKA ZA NOVE DIJELOVE ZA KOJE NIJE POSTOJAO STANDARDNI PLAN OBRADE

PRETRAŽIVANE GRUPE DIJELOVA

STADARDNI TEHNOLOŠKI POSTUPAK

DATOTEKA GRUPE

DATOTEKA STANDARDNIH TEHNOLOŠKIH POSTUPAKA

EDITIRANJE STANDARDNIH TEHNOLOŠKIH POSTUPAKA

ISPIS TEHNOLOŠKE DOKUMENTACIJE

TEHNOLOŠKI POSTUPAK STVARNOG DIJELA

APLIKATIVNI PROGRAMI ZA REŽIME, VRIJEME OBRADE I SL.

Slika 7.7 - Projektiranje tehnološkog postupka pomoću CAPP – sistema 7.6. Generativni pristup U generativnom pristupu, plan procesa je generisan automatski iz inžinjerske specifikacije završnog dijela. Ovdje, inžinjersku specifikaciju uključuje tekstualne informacije, kao što je vrsta materijala, specijalni procesni dijelovi i specijalne instrukcije pregleda, kao i grafičke informacije oblika dijela. Prvi korak u generisanju plana procesa za novi dio korištenjem generativnog pristupa je unos inžinjerskih specifikacija u sistem. Idealno, ove specifikacije bi bile čitane direktno iz CAD baze podataka, za ovu priliku, generativni CAPP sistem mora imati mogućnost prepoznavanja mašinskih oblika dijela, kao što su rupa, utor, žlijeb...Ovaj korak je mnogo lakši ako je dio modeliran koristeći pristup baznog modeliranja, međutim, osobine modeliranja mogu još uvijek imati odgovarajuće poteškoće konvertovanja u mašinske osobine. Neki modelarni oblici imaju „jedan na jedan“ uzajamnu vezu sa mašinskom osobinom, ali mogu zahtjevati komplikovane procese. Dodatno, same osobine informacija ne omogućavaju sve neophodne informacije za proces planiranja. Na primjer, većina CAD modela ne sadrži toleranciju i informacije o materijalu, koje moraju biti unešene ručno. Ovo su neki od razloga zašto istinska 57

automatizacija sistema generativnog procesa planiranja još uvjek nije razvijena. Umjesto toga, manualni prilaz kodiranja inžinjerskih specifikacija dijelova je često u upotrebi. Šema kodiranja čini korisnim većinu definisanih svih geometrijskih osobina i njima dodjeljene detalje kao što su lokacija, tolerancija, veličina. Kodirani podaci se dopunjuju tekstualnim informacijama.. Drugi korak je transformacija kodiranih podataka i dodatnih tekstualnih informacija u detaljan plan procesa. Za vrijeme ove faze, najbolja sekvenca operacija i detaljnih uslova za svaku operaciju mora biti utvrđena. Ovi uslovi uključuju alate, stalne elemente, mjere, spajanje, materijal i brzinu. Velika baza podataka i kompleksnost njene izgradnje logičke odluke bi bilo vjerovatno potrebno za generisanje plana procesa za riješenje kompleksnih dijelova na ovom nivou detalja. Kao rezultat, današnji generativni pristup je razvijen na specijalne klase dijelova koji imaju relativno ograničene stalne osobine dijelova.

Slika 7.8. Model generativnog CAPP sistema Generativni način projektovanja tehnoloških postupaka je drugi tip CAPP sistema. Kod ovog načina tehnološki postupak se kreira nezavisno i individualno za svaki radni komad, bez razvrstavanja u grupe, ili modifikacije standardnih planova obrade. Kod ovih sistema se, na osnovu adekvatnih ulaznih informacija o radnom komadu, automatizovano, bez uticaja tehnologa generiše tehnološki postupak obrade radnog komada. Sistem generiše tehnološki postupak na osnovu ugrađenog logičkog algoritma, koji ima u sebi unešeno, na adekvatan način, znanje o projektovanju tehnologije i baze podataka o proizvodnim i drugim resursima. Ova logika u stvari treba da oponaša logiku i način rada tehnologa. Ostale aktivnosti u procesu projektovanja tehnološkog procesa kao što su izbor mašina, alata, optimizacija postupka i slično, obavljaju se takođe automatizovano kod ovih CAPP sistema, tj. na osnovu ugrađenih logičkih modela. Generativi CAPP sistemi sadrže u sebi tri glavna modula i to: 1. Opis dijela i prepoznavanje oblika. 2. Tehnološku bazu podataka. 3. Logiku za odlučivanje i adekvatan algoritam. 58

Danas se vrlo često termin "generativni CAPP sistem" vezuje i za manje kompletne CAPP sisteme. Sistemi sa samo ugrađenom logikom za odlučivanje se često nazivaju generativni, što je samo po sebi nedovoljno. Idealni CAPP sistem bio bi sistem koji uključuje logiku za odlučivanje na svim nivoima, a takođe i optimizacione postupke za nalaženje optimalnog plana izrade, zasnovanog na analizi geometrijskih i tehnoloških karakteristika radnog komada i drugih faktora pri odlučivanju. Generativni način u poređenju sa varijantnim ima slijedeće prednosti: 1. Vrlo brzo kreira tehnološki postupak za radni komad. 2. Svaki dio tretira nezavisno od urađenih dijelova. 3. Vrlo lako se prilagođava promjeni asortimana proizvodnje. 4. Može relativno lako da se poveže sa automatizovanim procesima izrade i da se uklopi u CIM koncept organizacije preduzeća.

Dijagram 2. Ekonomička područja za različite sisteme projektovanja 7.7. Pregled razvijenih CAPP sistema Pregled razvijenih CAPP sistema obuhvata opis arhitektura modela nekoliko poznatijih sistema. Arhitektura modela daje osnovni opis komponenata sistema i njihovih veza, a kao najvažniju karakteristiku definiše tok informacija. Navedeni CAPP sistemi imaju različite arhitekture ali posjeduju iste osnovne komponente. To su : • Baza znanja, • Mehanizam za prikupljanje i predstavljanje znanja, • Kontrola komunikacija između komponenti sistema, • Korisnički interfejs za komunikaciju sa korisnikom, • Baza podataka za projektovanje tehnološkog procesa. Većina postojećih CAPP sistema (CAM-I CAPP, MILPLAN, MITURN, MIAPP, ACUDATA/UNIVATION, CINTURN, CAMCAPPV) su bazirani na varijantnom pristupu. Neki sistemi (CPPP, AUTAP, APPAS, GENPAN, CAR METCAPP, ICEMPART) su bazirani na generativnom pristupu. 59

8.0. GT U FUNKCIJI GRADNJE MODULARNIH CJELINA 8.1. Definiranje modula Pod pojmom modul podrazumijeva se podskup svih predmeta rada iz programa proizvodnje, koji imaju indentičan klasifikacioni dio (klasifikacionog broja) oznake.To znači da modul predstavlja skup predmeta sa istim kodnim brojem i čini maksimalno homogenu grupu čije karakteristike ne izlaze iz područja rasipanja određenih kriterijuma razvrstavanja, ugrađenim u sistem klasifikacije. U fleksibilnim proizvodnim sistemima je osnovni element FPS-a ili proizvoda, koji vrši autonomno ili sastavno funkciju cilja, podižući na viši nivo dovršenosti tehnoloških operacija (obrade transporta, skladištenja, montaže itd.) ili operacijskog upravljanja procesima obrade, kontrole, tehnološke pripreme proizvodnje. Pod modulom u montaži takođe se podrazumijeva grupa predmeta montaže koji imaju isti klasifikacioni broj, što znači da će imati indentičan postupak montaže, a u procesu izrade indentičan postupak obrade. Broj elemenata koji sačinjavaju modul može biti različit, što zavisi od asortimana proizvoda i njihovog oblika, a to se određuje klasifikacijom i oblikovanjem modula po pravilima klasifikacionih sistema. 8.2. Oblikovanje modula Modul predstavlja osnovnu veličinu pri postavljanju tokova u sistemu na osnovama postupaka grupisanja. Postupak oblikovanja modula vrši se na osnovu, prethodne klasifikacije svih predmeta izrade ili montaže, a može biti izvršen ručno ili uz pomoć računara. Slika 8.1, prikazuje operacijsku grupu dijelova koja je sastavljena iz modula u čiji sastav ulaze dva i više dijelova.

Slika 8.1.- Operacijska grupa

Grupa dijelova koja podliježe obradi na takvom tehnološkom sistemu zove se operacijska grupa i označava sa: 60

𝑄𝑜𝑝 = (𝑗𝑒𝑑. 𝑝𝑟⁄𝑣𝑟. 𝑝𝑒𝑟) Znajući da u svaku operacijsku grupu ulaze dijelovi asortimana proizvoda iz programa proizvodnje sličnih parametara, razvrstani u module, to veličina grupe ovisi od stepena sličnosti dijelova u programu proizvodnje i karakteristika tehnoloških sistema. Veličinu operacijske grupe možemo iskazati sa izrazom 𝑚=𝑝

𝑘

𝑄𝑜𝑝 = ∑ 𝑞𝑗𝑚 ⌈𝑗𝑒𝑑. 𝑝𝑟.⁄𝑣𝑟. 𝑝𝑒𝑟.⌉ = ∑ 𝑞𝑗 𝑚=1

.

𝑗=1

gdje je: 𝑞𝑗𝑚 = ∑𝑠𝑗=1 𝑞𝑗 [𝑗𝑒𝑑. 𝑝𝑟.⁄𝑣𝑟. 𝑝𝑒𝑟] - količina dijelova u modulu 𝑞𝑗 [𝑗𝑒𝑑. 𝑝𝑟.⁄𝑣𝑟. 𝑝𝑒𝑟] - količina j-tog dijela u programu proizvodnje j=1,2,3,...,s m=1,2,3,...,m k=1,2,3,...,n

-broj dijelova u modulu -broj modula u operacijskoj grupi -broj dijelova u operacijskoj grupi

Tako je ukupna količina dijelova u programu proizvodnje određenog vremenskog perioda: 𝑗=𝑛

Q=∑𝑗=1 𝑞𝑗 [𝑗𝑒𝑑. 𝑝𝑟.⁄𝑣𝑟. 𝑝𝑒𝑟] pri čemu je n>k,zbog toga što svi dijelovi ne prolaze sve faze obra odnosno montaže, to će u zavisnosti od stepena sličnosti dijelova, karakteristi tehnoloških sistema i uslova klasifikacije broj operacijskih grupa, a tim( modula u svakoj fazi obrade biti različiti. Pojmom klasifikacije ovdje podrazumijevamo uslove razvrstavanja dijelova programa proizvodnje module i operacijske grupe. Iz navedenog se zaključuje da modul predstavlja i međufazu u oblikovanju operacijske grupe. Slika 8.2. prikazuje osnovne karakteristike postupaka grupisanja kod modula.

Slika 8.2. - Osnovne karakteristike postupka grupisanja Po završetku obrade predmeta u procesu montaže dolazi do spajanja dijelova u proizvode po zakonu saglasnim sa ulaznim kriterijumima i na istim principima kao i u 61

obradi, što znači da se i u montaži formiraju moduli i operacijske grupe sličnih dijelova, gdje je dio u montaži podsklop ili sklop cio proizvod. U fleksibilnoj proizvodnji važno mjesto zauzima integracija fleksibilne proizvodnje. U opštem smislu integracija je povezivanje u jednu cjelinu koja nije samo skup prostih dijelova, već je puno više od toga . “Integracija fleksibilne proizvodnje podrazumijeva povezivanje njenih dijelova u jednu funkcionalnu cjelinu, tako da ta cjelina ima sposobnost prilagođavanja promjenama proizvodnog programa ". U te principe spadaju:  Princip hijerarhije,  Princip modularnosti,  Princip kompatibilnosti,  Princip kompjuterizacije,  Princip komunikacije. 8.2.1. Princip hijerarhije Podrazumijeva egzistiranje više nivoa u strukturi i u procesima. Pri tome treba imati u vidu suštinske karakteristike koje su zajedničke za sve hijerarhije:  Vertikalni raspored podsistema koji grade globalni sistem,  Prioritet djelovanja ( pravo djelovanja ) na intervenciju podsistema na višem nivou,  Zavisnost podsistema na višem nivou od realnih mogućnosti (perfomansi) nižih nivoa. 8.2.2. Prtncip modularnosti Vezan je sa principom hijerarhije i podrazumijeva unutrašnju strukturnu analizu nivoa na dijelove koji se zovu moduli. Modul može da bude i element procesne analize pri čemu cio proces može biti modul, ali vrlo rijetko. Pri analizi procesa i sistema, moduli su podprocesi koji imaju jasno defnisane kriterijume ulaza i izlaza. Zbog toga moduli se obavezno funkcionalno povezuju i predstavljaju bazu informacione povezanosti i integracije fleksibilne proizvodnje. Jednonivoski sistem (slika 8.3a) predstavlja sistem modularnog karaktera što implicira prostu relaciju jednog nadređenog i jednog podređenog činioca, sadržanih u nadređenom ili više njih slika 8.3b.

Slika 8.3 a. Sistem modularnog karaktera Slika 8.3 b. Sistem modularnog karakte. sačinjen od dva člana sačinjen od više članova 62

Višenivoski sistem može biti modularnog i strukturalnog karaktera. Višenivoski sistem modularnog karaktera sadrži prostu vezu između direktno nadređenog, i jednog ili više podređenih elemenata, sadržanih u nadređenom elementu slika 8.4.

Slilka 8.4. Višenivovski sistemi modularnog karaktera Višenivovski sistem strukturalnog karaktera može da sadrži sve direktne i indirektne veze između nadređenih i podređenih elemenata strukture sistema (proizvoda).

Slika 8.5. Višenivovski sistem struktoralnog karaktera Način utvrđivanja veza između elemenata strukture sistema su analitičkog i sintetičkog karaktera slika 8.6.

63

Slika 8.6. Načini utvrđivanja veza strukture sistema

8.2.3. Princip kompatibilnosti Ovaj princip sadrži u sebi postavke sa mogućnosti povezivanja modula organizacionih oblika fleksibilne proizvodnje u funkcionalnu cjelinu. On objedinjuje karakteristike: proizvodne i informacione opreme, upravljačkog i informacionog softvera koje obezbjeđuju njihovu fizičku i informacionu vezu u smislu ostvarivanja nesmetanog materijalnog i informacionog toka (bez gubitaka i deformacija). "Obezbjeđenjem kompatibilnosti između modula povećava se čvrstina integracije i istovremeno zadržava potrebna elastičnost". 8.2.4. Princip kompjuterizacije Podrazumijeva upotrebu računara u svim modulima i organizacionim oblicima fleksibilne proizvodnje. Njegova svrha je upravljačka i informaciona povezanost. 8.2.5. Princip komunikacije Podrazumijeva povezanost informacionih tokova u jedinstven otvoren sistem, pri čemu se ostvaruje hardverska i informaciona povezanost.

64

8.3. Modularne strukture fleksibilnog proizvodnog sistema (FPS-a) Modularno građena postrojenja FPS-a odlikuju se boljom raznovrsnošću funkcionalnih i parametarskih karakteristika, ovo se realizuje iz ograničenog, ekonomski i tehnički svrsishodnog kompleta standardnih i unificiranih modula. Uzajamna izmjenjivost modula omogućava obezbjeđenje fleksibilnosti i univerzalnosti modularne strukture. Imajući u vidu da se fleksibilni proizvodni sistemi sastoje od modula različitih tipova (programskih-softverskih i aparatnih-hardverskih), upotreba modularnog principa gradnje dozvoljava formiranje sastava tehnološke obrade tehničkih i programskih sredstava u skladu sa realnim potrebama proizvodnje. Efikasno ostvarenje modularnog principa gradnje zahtijeva kompleksan i hijerarhijski pristup gradnji modularne strukture, samih modula i njihovih komponenti (elemenata). Gradnja strukture fleksibilnog proizvodnog sistema na modularnom principu obezbjeduje smanjenje rokova izrade proizvoda, troškova održavanja sistema, te vremena zastoja zbog otkaza. Osim toga pruža se mogućnost stvaranja fleksibilnog proizvodnog sistema koristeći se relacijom proizvođač ↔ potrošač, formiranje sastava tehničkih i programskih sredstava u skladu sa potrebama proizvodnje, bez suvišnosti, brza reorganizacija pri promjeni proizvoda, povećanje nivoa automatizacije.

Slika 8. 7. Modularna struktura FPS

65

9.0. CIM I SISTEMI IZMJENE MODULA U GT 9.1. CIM – Sistem CIM prestavlja zajedničko informacijsko-tehničko dijelovanje svih faktora proizvodnje. CIM obuhvaća zadatke razvoja, projekta, konstrukcije, planiranja, obrade do ispitivanja i isporuke, odnosno svih stupnjeva procesa proizvodnje. U informacijskom smislu CIM je integralna obrada informacija i podataka za riješavanje tehničkih i organizacijskih zadataka unutar industrijskih preduzeća, kao što je prikazano na slici 9.1. Zahvaljujući integraciji svih subjekata jedne proizvodnje, CIM postaje zajednički cilj. Ovdje je bitna fleksibilnost i brzina reagovanja na zahtijev tržišta. Osim toga je moguće je zadovoljiti još i slijedeće:  Skraćenje vremena proizvodnje  Održavanje ugovorenih i planiranih termina  Povećanje kvaliteta proizvoda  Povećanje sposobnosti dobavljača poluproizvoda i pomoćnih materijala  Smanjenje greške planiranja  Smanjenje greške proizvodnje . Uvođenjem CIM-a mogu se postići slijedeći efekti: • Izbjegavanje dugotrajnog prenošenja podataka i ponavljanje ručnog unosa podataka • Izgradnjom i korištenjem banki podataka omogućuje se bolje upravljanje. Povezivanjem banki podataka sa pojedinačnim radnim mijestima, dobivaju se kvalitetnije povratne informacije, što dovodi do poboljšanja kvaliteta cijelokupnog rada. Aktivnosti unutar jednog sistema koje obuhvaća CIM prikazane su na slici 9.1 Korisna primjena CIM-sistema može biti kvantitativna i kvalitativna. Kvantativna korisnost se očituje u : o Smanjenju obrtnog kapitala o Optimiranju korištenja mašina o Skraćenju ciklusa obrade o Smanjenju ručne obrade podataka o Smanjenju vremena razvoja novog proizvoda o Smanjennju i eliminisanju skladišta Kvalitetna korisnost uvođenja CIM-a je u slijedećem: o Održavanje termina i ažurnost isporuke o Brzo reagovanje na promjenu utičajnih faktora o Povećanje kvaliteta o Povećanje pouzdanosti proizvodnje o Jasnije naglašena odgovornost o Kraći put odlučivanja.

66

Nabava

Prodaja

CIM

CAE PPS

MIS

CAD

Plan proizvodnje -personal -rokovi -kapaciteti

Informacije stanja

Razvoj Projektovanje Konstrukcija Organizacija

Upravljanje proizvodnjm

CAP

CAQ

Plan obrade

Analiza Kvalitete

Plan montaž e

CAM

Kontrola kvalitete Osiguranje kvalitete

CAA

Upravljanje i nadzor -srestvima obrade -srestvima -srestvima transporta montaže -sredstvima skladišta

Skladište

KUPAC

ISPORUČITELJ

Nadzor proizvodnje

Transport

CAT Funkcijonalno ispitivanje

Ispitivanje

Slika 9. 1. – Funkcije integrisane u CIM

67

CIM CAD -Razvojna dijelatnost -Tehnički proračuni -Grupna tehnologija

CAP

-

Izbor obradnih sistema -Izrada tehnologije -Programiranje -Upustvo za montažu

CAM -Obrada -CNC obradni strojevi -Obradni centri -Fleksibilne obradne ćelije -Fleksibilni obradni sistemi -Fleksibilne obradne linije -Automaska izmjena alata -Automaska izmjena obradaka -Transport -Mjerenje tačnosti

CAQ -Određivanje ispitnih svojstava -Izrada upustva za ispitivanje i planiranje -Nazor ispitanih svojstava na objektu

PPC -Planiranje programa proizvodnje -Planiranje količine proizvoda -Planiranje materijala -Planiranje i terminiranje kapaciteta -Plan lansiranje naloga -Praćenje proizvodnih naloga -Nadzor ugovora

Slika 9.2. – CIM sistem I pored fleksibilnosti kojom raspolažu strojevi iz ove skupine, ne koriste se u CIM sustavima, izuzev kao dijelovi u prilagodljivim obradnim sustavima druge skupine. Skupina proizvodne opreme koju nazivamo prilagodljivi sustavi, predstavlja osnovu za proizvodnu opremu u CIM sustavima. Fleksibilna ćelija pored obradnog modula ima i uređaje za automatsku izmjenu obradaka i uređaj za mjerenje izradaka. Fleksibilni obradni sustavi (otoci) imaju pored obradnih strojeva (NC, Obradni centri), uređaj za mjerenje, skladište alata i obradaka, stanice za ulaganje i odlaganje i transportni sustav, sve kontrolirano zajedničkim upravljačkim sustavom.

9.2. Izmjena modula u GT Modularna gradnja proizvoda pruža mogućnost oblikovanja širokog asortimana proizvoda iz različitih oblasti, počevši od mašinstva, rudarstva do elektrotehnike i elektronike gdje se u periodu zadnjih deset godina traži sve veća fleksibilnost i univerzalnost. U obzir treba uzeti i vrijeme zastarijevanja proizvoda pogotovu u elektronici gdje ovi proizvodi zastarijevaju već nakon šest mjeseci. Zbog toga se modularnim prilazom gradnje proizvoda pruža mogućnost nadogradnje istog, da bi on bio u mogućnosti da obavlja željenu funkciju cilja. Tipičan prmjer predstavlja gradnja računarskih komponenti, gdje se proizvodu produžuje vijek trajanja i 68

eksploatacije, te se dobiva višenamjenski proizvod po zahtijevu tržišta odnosno kupca. U razmatranje uzeta su tri podsistema, to su :  Modularni sistem automatskog obezbjeđenja alata,  Modularni sistem transporta i skladištenja,  Modularni sistem obrade FPM. 9.2.1. Modularni sistem automatskog obezbjeđenja alata Modularni sistem automatskog obezbjeđenja alata sačinjavaju: • Modularni sistem pomoćnog i reznog alata, • Modularni sistem uređaja za automatsku zamjenu alata (AZA) i • Modularni sistem grupnih steznih alata. 9.2.1.1.Modularni sistem pomoćnog i reznog alata Fleksibilni proizvodni moduli (FPM) namijenjeni za komponovanje FPS-a ugrađuju se sa širokim kompletom reznog i pomoćnog alata, a sastav ovog alata odgovara potrebama i principima modularnosti. Sastav reznog alata određen je na osnovu tipova obradnih operacija. Proces obrade u FPS-u zahtijeva visoko proizvodni alat sa visokim vijekom trajanja u automatskom režimu. Najbolji rezultati postižu se pri realizacij blokovsko-modularne konstrukcije alata. Takva struktura alata sastoji se od odijeljenih elemenata (modula) koji svojom kombinacijom pružaju optimalnu konstrukciju alata i mogu se koristiti umjesto specijalnih alata.

Slika 9.3. Pomoćni rezni alat Kod krajnjih elemenata, držača i prelaza postoje specijalne površine za usađivanje i spajanje čime se ostvaruje baziranje i pričvršćivanje sastavnih modula. Izmjenom jednog ili više modula, modularni pomoćni alat bez skidanja omogućuje korištenje u više slučajeva za raznovrsne operacije. Prilikom zatupljenja vrši se zamjena samo jednog modula, a ne cijelog alata to jest samo neposrednog držača ili izmjena konkrertnog korištenog alata. Kada se vrši priprema proizvodnje modularni alati grupišu se i dijele na kompozicije boljeg kvaliteta konstrukcije alata, za različite mašine. Elementi blokovsko-modularnih alata posjeduju visoku unifikaciju. Ovakvi alati u znatnoj mjeri smanjuju cijenu koštanja kada su primjenjeni na konkretne operacije. 69

Pomoćni alat treba da obezbijedi dovoljnu čvrstoću,visoku tačnost i stabilnost namještanja (baziranja i stezanja) reznog alata, brzu izmjenjivost, podešavanje alata van mašine itd. U izvedbi pomoćnog alata razrađena su tri podsistema alata:  Alati sa cilindričnom bazirajućom drškom (za pričvršćivanje na strugove)  Alat sa bazirajućom prizmom (za pričvršćivanje na strugove)  Alat sa koničnom i cilindričnom drškom (za pričvršćivanje na bušiličnoglodajuće-razvrtačke mašine)

Slika 9.4. Mašinski noževi 9.2.1.2. Modularni sistem uređaja za automatsku zamjenu alata (AZA) Potreba za uređajima, za automatsku zamjenu alata (AZA) svode se na sljedeće ciljeve:  Stalnog skraćivanja veličina koordinatnih kretanja različitih jedinica AZA prilikom zamjene alata,  Postizanje maksimalnog usklađivanja vremena zamjene alata s vremenom rada mašine,  Odstranjivanje uticaja mase alata na tačnost mašine,  Osiguranje pogodnog opsluživanja magacina za vrijeme rada mašine  Sigurnost procesa kontrole toka obrade,  Obezbjeđenje mogućnosti povećanja prostora magacina bez izmjena mehanizma mašine,  Nezavisnost izvedbe uređaja AZA kao nezavisnog, brzoskidajućeg i lahko izmjenjivog modula. Na strugovima sa numeričkim upravljanjem široku primjenu kao uređaji AZA našle su višepozicione revolver glave. 70

Slika 9.5. prikazuje šeme različitih tipova magacina alata, koji se mogu primijeniti kao uređaji za AZA.

Uređaj automaske zamjene alata - AZA

Za zamjenu alata na vretenu mašine

Za zamjenu vretenih jedinica

Revolvelska glava

1

Magacin u obliku diska

4

Magacin u obliku diska

6

Lančani magacin

Magacin u obliku doboša

9

S horizontl. osom

10

2 S vertikal. osom

S nagnut. osom

5

3

11

7

8

Slika 9.5.- Šeme različitih tipova magacina alata, primjenjenih u uređajima AZA Modularni sistem uređaja za automatsku zamjenu alata primjenjuje se na većini modula obrade bušenje-glodanje-proširivanje, nezavisno od strukturnih rješenja mašine. Karakteristike sistema su:  Zapremina magacina je 20 - 100 alata,  Konusnost krajnjeg dijela alata 7 : 24,  Max. dužina alata 500 mm,  Max. masa alata 30 kg,  Sposobnost nalaženja alata - kodirano gnijezdo ili alat,  Položaji magacina alata-viseći ili stoni.

71

9.2.1.3.

Modularni sistem grupnih steznih alata

Modularno građeni grupni stezni alati moraju osigurati visoko proizvodnu i tačnu obradu dijelova. To se postiže :  Brzim i stalnim postavljanjem (baziranjem) bilo kojeg dijela grupe u stezni alat i njegovog stezanja pomoću automatizovanog stezača,  Jednostavnošću u eksploataciji,  Potrebnom krutošću i tačnošću u radur  Mogućnošću brzog postavljanja na radnu mašinu i brzog skidanja poslije rada. Ovakav alat takođe mora obezbjediti stezanje više različitih proizvoda (grupe), a to se ostvaruje korištenjem izmjenjivih modula* Oni se sastoje iz dva segmenta :  Bazične strukture (noseći elementi, transmisioni uređaji, bazne površine itd.) i  Adaptivne komponente (locirajući elementi, stezne komponente itd.). Bazična struktura je primjenjiva za sve dijelove iz familije dijelova.

Slika 9.6. Stezni alat 9.2.2. Modularni sistem transporta i skladištenja (ATSS) Osnovne funkcije ATSS-a sastoje se u organizaciji skladištenja i transporta obrađivanih dijelova u FPS-u i njihove predaje obradnim modulima. Kao moduli ATSS-a primjenjuju se sredstva neprekidnog transporta (konvejeri), tako i automatski mehanizmi cikličnog djelovanja (transportna kolica, skladišni kranovi, itd.). Moduli ATSS-a mogu biti upotrebljavani na različitim nivoima transporta, uključujući unutar operacijski i međuoperacijski, unutar sektorski i međusektorski, unutar pogonski i međupogonski, itd. Na slic 9.8..i prikazana je struktura ATSS-a.

72

Slika 9.7.Sistem transporta

ATSS

Transportnoakumulacijoni modul

Skladišni modul

Skladišta

Slagači

Pretovarni uređaji

Akumulacijoni uređaji

Skladišta paleta

Stalažni kranovi

Roboti manipulator i

Sekcija transportnih uređaja

Stalaža

Mostovni

Stolovi i kolica

Prijemni uređaji

Kranovi slagači

Portalni

Konvejeri

Pristanište magacini

Kontrolni uređaj

Podizači

Kompletna skladišta

Prijemne sekcije stalaže

Transportni robot

Šinski

Šinski pretovarni

Konvejeri

Ležeći

Viseći za prenos tereta

Bešinski ležeći

Viseći vučni

Viseći

Jednošinska viseća kolica

Slika 9.8. – Modularna struktura ATSS-a 73

10. EKONOMSKOG EFEKTA PRIMJENE GRUPNIH TEHNOLOGIJA Veličina smanjenja utroska rada za jedan dio i operaciju: E=𝐸1 − 𝐸2 𝐸 1 -utrošak rada za dio i operaciju prije upotrebe naprave 𝐸2 -utrošak rada za proizvodnju pomoćne naprave Ušteda u neposrednom plaćanju zarad " 𝑒1 " prilikom primjene tehnologije: 𝑒1 = 𝐸1 𝑅1 − 𝐸2 𝑅2 𝑅1 𝑖 𝑅2 - tarifni stavovi radnika na dotičnoj operaciji prije i poslije opremanja. Ekonomski efekat" E " sa uračunatim dodatnim troškovima H %: E=(1+o,1H)𝑒1 Ekonomska opravdanost naprave: P≤ 𝐸𝑁

P - visina godišnjih troškova za eksploataciju jedne naprave N - količina proizvoda Maksimalno dozvoljeni godišnji troskovi za napravu kod određenog programa proizvodnje. P = EN Zavisnost minimalne veličine serije dijelova 𝑁𝑚𝑖𝑛 :

𝑁𝑚𝑖𝑛 =

𝑃 𝐸

Minimalni ekonomski efekt koji mora osigurati primjena naprave pri obradi istog dijela kod utvrđenih godišnjih troškova za naprave: E=

𝑃

𝑁𝑚𝑖𝑛

Ukupni ekonomski efekat: 𝐸𝑢 = (𝑁𝑛 − 𝑁𝑚𝑖𝑛 ) 𝑁𝑛 - velicina godišnjeg programa proizvodnje Obrazac za upoređenje dviju po efektu i troškovima različtih tehnologija: 𝑝2− 𝑝1 𝑁𝑘 = 𝑒2 − 𝑒1 𝑝1 𝑖 𝑒1 - troškovi i uštede "jeftinije" tehnologije 𝑝2 𝑖 𝑒2 - troškovi i uštede "skuplje" tehnologija 𝑁𝑘 - kritični program koji odgovara jednačini ekonomskog efekta ovih tehnologija.

74

U nekoj grupi dijelova mogu se naći dijelovi sa različitim količinama u godišnjem programu, pa se za neke dijelove može pokazati rentabilnijom primjena specijalnih naprava. U torn slučaju, potrebno je utvrditi da li više odgovara primjena grupnih ili univerzalnih tehnologija za preudešavanje. To se može riješiti upoređivanjem ekonomičnosti "m" specijalnih i grupnih ili univarzalnih tehnologija sa "m" specijalnih preudešavanja. Tada je potrebno riješiti nejednačinu: > 𝑚 𝑎 𝑒 𝑎 𝑒 {𝐸𝑔𝑟 − [(𝐴𝑔𝑟 + 𝐴𝑔𝑟 )𝐶𝑔𝑟 + (𝐴𝑎𝑢 + 𝐴𝑒𝑢 ) ∑𝑚 𝑖=1 𝐶𝑢 ]} {𝐸𝑠 − (𝐴𝑠 + 𝐴𝑠 ) ∑𝑖=1 𝐶𝑠 }
𝑇𝑢 ⇒ 𝑇𝑠𝑢𝑘 > 𝑇𝑔𝑢𝑘 Ukupni utrošak materijala za izradu specijalnih tehnologija sastoji se od troškova za svaku napravu: 𝑴𝒔𝒖𝒌 = 𝑴𝒔𝟏 + 𝑴𝒔𝟐 + ⋯ + 𝑴𝒔𝒎 Troškovi materijala za izradu grupnih tehnologija: 𝑴𝒈𝒓𝒖𝒌 = 𝑴𝒈𝒓 + 𝑴𝒖𝟏 + ⋯ + 𝑴𝒖𝒎 Pošto je, 𝑀𝑠 > 𝑀𝑢 ⇒ 𝑀𝑠𝑢𝑘 > 𝑀𝑔𝑟𝑢 Na osnovu podataka iz tvorničke prakse, možemo reći, da se utrošak materija sa primjenom grupne tehnologije umjesto individualnih smanjuje 5-10 puta. 75

Cijena koštanja specijalne naprave s obzirom na jedan dio:

𝑃𝑠 =

∑ 𝐶𝑠

𝑁𝑢𝑘 𝐶𝑠 - cijena koštanja specijalne naprave. 𝑁𝑢𝑘 - ukupni godišnji program proizvodnje dijelova. Cijena koštanja grupne naprave s obzirom na jedan dio

𝑃𝑔𝑟 =

𝐶𝑔𝑟 +∑𝑚 𝑖=1 𝐶𝑢 𝑁𝑢𝑘

𝐶𝑔𝑟 - cijena koštanja grupne naprave. 𝐶𝑢 - cijena kostanja kompleta izmjenljivih elemenata.

Dijagram 2. Relativna cijena koštanja naprava s obzirom na jedan dio 1. specijalnih 2. grupnih s izmjenljivim elementima Na dijagramu je prikazana cijena koštanja specijalnih naprava s obzirom na jedan dio zadanog programa pravcem paralelno sa apscisom.Iz dijagrama se vidi, da ako u grupi postoje pa i samo dva tipa dijelova, troškovi za grupne naprave sa izmjenljivim elementima manji su od troškova za izradu dviju specijalnih naprava.

76

11. ZAKLJUČAK Da bi neki proizvod bio konkurentan na tržištu, neophodno je da se ispune i ukomponuju osnovni tržišni zahtijevi, a to su: cijena, kvalitet i rokovi isporuke. Sve tri komponente su međusobno povezane, a u industriji njihova realizacija u novije vrijeme bi bila nemoguća bez primjene računarske tehnologije i CAPP sistema. Problem veze između preuzimanja podataka CAD i CAM sistema, danas u svijetu nije potpuno riješen, jer nepostoji univerzalni CAPP sistem koji može da zadovolji sve složene tehnološke zahtjeve. CAPP sistmi u grupnim tehnologijama imaju sljedeće osobine: predstavljaju tehnološki i komunikacijski most između faze projektovanja i proizvodnje, automatizovano određuje dio podatka u tehnološkim postupcima, mogu da se lako obogaćuju novim znanjima i podacima, i da mogu da se lako uklope u informacione sisteme fabrika, da od njih primaju podatke i da im generišu potrebne podatke. Postavlja se pitanje šta omogućuje primjena GT-a u modularnom principu gradnje, a ona omogućuje: 

Da se konvencionalni tehnološki procesi podignu na nivo naprednijih koji se primjenjuju u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji,  Smanjenje vremena koje je potrebno za projektovanje proizvoda i tehnološkog procesa,  Smanjenje utroška materijala koji ulaze u sastav proizvoda,  Smanjenje cijene koštanja gotovog proizvoda. Na osnovu svega rečenog u ovom diplomskom, možemo zaključiti, da ideja grupisanja zaslužuje najveću pažnju u području proizvodnih pogona u mašinstvu.

77

12. LITERATURA [1] Džemo Tufekčić

“FLEKSIBILNI PROIZVODNI SISTEMI“

Mašinski fakultet Tuzla, 1999 [2] Milan Jurković Džemo Tufekčić [𝟑] Darko Petković

“TEHNOLOŠKI PROCESI – Projektiranje i modeliranje“ Mašinski fakultet Tuzla, 2000 “ GRUPNA TEHNOLOGIJA –OSNOVA

FPS“ disertacija, Zenica, 2001 [4] Mitrofanov

“NAUČNI TEMELJI ET“ privreda Zagreb, 1964

[𝟓] Niko Majdandžić

“RAČUNALOM INTEGRIRANA PROIZVODNJA“ Slavonski Brod 2002

[6] Velimir Todić

“PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA“ Novi Sad 2004

[𝟕] Nilo Majdandžić Robert Lujić, Goran Šimunović Goran Šimunović, Igor Majdandžić

“UPRAVLJANJE PROIZVODNJOM“ Slavonski Brod 2001

[𝟖] Safragen R., Krivov G:A. Tatarenmko V.N.

“MODULARNA OPREMA ZA FPS MAŠINSKE OBRADE“ – Kiev, Tehnika 1989

[𝟗] Dragutin Zelinović

[𝟏𝟎] Zelinović Dragutin Ćosić Ilija, Maksimović R. [𝟏𝟏] Fabrika reznog alata

“PROJEKTOVANJE PROIZVODNIH SISTEMA“ Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad 1992 “PRIRUČNIK ZA PROJEKTOVANJE PROIZVODNIH SISTEMA“ Fakultet Tehničkih nauka Novi Sad, 2003 “KATALOG“

novi pazar [𝟏𝟐] INTERNET

78

13. PRILOZI POPIS SLIKA STRANICA Slika 1 - Razvoj CAD/CAM/CAPP tehnologije 8 Slika 2.1. Osnovni principi GT 10 Slika2.2. Šema klasifikacije dijelova 11 Slika 2.3. Šema sa stvarnim kompleksnim dijelom 12 Slika 2.4. Faze u razvoju postupaka grupisanja 14 Slika 2.5. Proizvodni program za koji 15 treba razraditi postupke obrade Sl. br. 2.6. Proizvodni program razvrstan 15 u grupe Slika 3.1. Osovina reduktora 17 Slika 3.2. Tipski zahvati operacija kao osnova za izbor 18 alata, režima i određivanja vremena i troškova operacije Slika 4.1. Grupisanje dijelova 19 Sl.br. 4.2. Postupak grupisanja na procesnom principu -po vrsti obrade 21 Slika 4.3. Obrada na istom tipu mašine 22 Slika 4.4. Grupne operacije 23 Slika 4.5. Pojedinačne operacije 23 Slika 4.6. Grupne višepredmetne linije 24 Slka 5.1. Tokarlica 29 Slika 5.2. Prikazani su neki tipovi dijelova koji se obrađuju na tokarilicama 30 Slika 5.3. Obradni sustav 30 Slika 5.4. Glodalica 31 Na slikama 5.5 i 5.6. prikazane su neke grupe dijelova koji se 32 obrađuju na glodalicama: Slika 5.7. Primjer glodala 32 Slika 5.8. Stubna bušilica 33 Slika 5.9. Fleksibilni proizvodni sistem 34 Slika 5.10. Efektivnost grupne tehnologije 35 Slika 5.11. Struktura međusobnog dejstva proizvodnih službi 35 Slika 5.11.- FPS za izradu profila 37 Slika 6.1. Integracija CAD, CAM, CAE kroz bazu podataka 39 Slika 6.2. Model iz CAD-a 40 Slika 6.3. Proizvodni proces 41 Slika 6.4. Proizvodni krug proizvoda 42 Slika 6.5. Osnovni principi integracije programskog sistema preko CAD CPL modula 44 Slika 6.6. Tok informacija interaktivnog CAD/CAM programiranja obradnih procesa 44 Sika 6.7. Kompijuterski sistem CAD/CAM 45 Slika 6.8. Struktura PDM 47 Slika7.1. Pregled funkcija CAD/CAPP/CAM sistema 49 Slika 7.2. Opšti slijed aktivnosti kod primjene grupne tehnologije i implementacije u CAD/CAPP/CAM 50 Slika 7.3. Struktura CAPP sistema 52 Slika 7.4. Vrste CAPP sistema 53 Slika 7.5. Veze u integrisanom CAD/CAPP/CAM sistemima 54 Slika 7.6. Varijantna metoda projektiranja tehnoloških postupaka 56 79

Slika 7.7. Projektiranje tehnološkog postupka pomoću CAPP – sistema Slika 7.8. Model generativnog CAPP sistema

57 58

Slika 8.1. Operacijska grupa Slika 8.2. Osnovne karakteristike postupka grupisanja Slika 8.3 a. i 8.3. b. Slilka 8.4. Višenivovski sistemi modularnog karaktera Slika 8.5. Višenivovski sistem struktoralnog karaktera Slika 8.6. Načini utvrđivanja veza strukture sistema Slika 8. 7. Modularna struktura FPS Slika 9. 1. Funkcije integrisane u CIM Slika 9.2. CIM sistem Slika 9.3. Pomoćni rezni alat Slika 9.4. Mašinski noževi Slika 9.5.- Šeme različitih tipova magacina alata, primjenjenih u uređajima AZA Slika 9.6. Stezni alat Slika 9.7. Sistem transporta Slika 9.8. Modularna struktura ATSS-a

60 61 63 63 63 64 65 67 68 69 70 71 72 73 73

POPIS TABELA Tabela 1. Šema grupnih zahvata za kompleksni dio Tabela 2. Klasifakacijoni sistem za otkivke Tabela 3. Sadržaj tehnološkog procesa izrade pločastih dijelova alata za brizganje plastike

25 28

POPIS DIJAGRAMA Dijagram 1. Povećanje produktivnosti primjenom tehnologija podržanih računarom Dijagram 2. Relativna cijena koštanja naprava s obzirom na jedan dio

55

51 76

80

81