1 1- flow system technology تقنية النظام المستمر vii- flow manufacturing systems...

1

1- Flow System Technology النظام تقنيةالمستمر

VII- Flow Manufacturing Systemsالمستمر التصنيع نظام

IE 469 Manufacturing Systemsصنع نظم التصنيع 469

2

1a- definition :التصنيع نظام تعريفالكبير

It is a line of connected number of specialized machines/workstation by suitable handling system based on a sequence of operations to produce a product.

من مكون إنتاج خط المتخصصة هو العمل محطات او الماكينات من عدد , )-- - - - - بعضها ) مع وترتبط فصل تعبئة فحص تحويل تجميع صناعي ألسلوب

مناسبة ب مناولة منتج . معدات إلنتاج العمليات تتابع على بناءا

1 42 3 5 6Finished

PartRawMatl.

A- Flow system without Buffer

Buffer1 42 3 5 6

Finished Part

RawMatl.

B- Flow system with Buffer

3

1b- definition :التصنيع نظام تعريفالكبير

The line is used for the following cases: اإلنتاج خط يستخدمحالة في المستمر

• High demand للمنتج عالي طلب• Stable product design للمنتج مستقر تصميم• Long product life cycle للمنتج طويلة عمر دورة• Several sequenced operation لإلنتاج العمليات تعدد

The line achieve the following التالي الخط ويحقق• Low labour cost العمالة تكلفة في خفض• Low product cost المنتج تكلفة في خفض• Reduce WIP العمليات بين التخزين خفض• High production rate عالية إنتاج معدالت• Specialized & standardized operations والقياس التخصص

الصناعية للعمليات• Integrated operations العمليات بين التكامل• Factory layout Area reduction المصنع مساحات في خفض

4

2a- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

بخط In-LineنظامType

1 42 3 5 6Finished

PartRawMatl.

Preferable for Larger work-pieces

Larger number of work stations

Buffer Storage to smooth out irregularities

5

2b- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

دائري RotaryنظامType

Finished Part

RawMatl.

4

23

5

6

1

Limited to smaller work- pieces

Limited to fewer stations

Do not lend to provide buffer storage

Low cost equipment

Less Factory space floor

6

2c- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

7

2d- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

8

2e- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

9

2f- flow line types أساليب خطوط نظام أنواعالكبير التصنيع

10

3a- Work-part Transport methods المشغولة انتقال طرقالمحطات بين

Factors affecting selection of transfer method

االنتقال طريقة اختيار في المؤثرة العوامل

• The types of operation

• The number of stations

• The weight and size of the work-parts

• including manual stations

• Production rate requirement

• Balancing the various process time

11

3b- Work-part Transport methods المشغولة انتقال طرقالمحطات بين

1- Continuous Transfer المستمرة االنتقالWork-piece moves continuously. This Requires continuous Work head move; )Beverage bottling Operation-Manual assembly(. But not always possible

2- Intermittent/Synchronous Transfer االنتقالالمتزامنة/ المتقطعة

Discontinuous transport motion of Work-piece.

Work stations are fixed and work piece moves to proper locations at work head for processing.

All parts are moved and processed at same time in synchronous motion.

12

3c- Work-part Transport methods المشغولة انتقال طرقالمحطات بين

3- Asynchronous Transfer المتزامنة الغير االنتقالWork-piece moves independently after processing at current station to next station. Some parts are being moved and other parts are being processed at same time.

Greater flexibility is offered for processing time variation and line balance, by allowing In-process storage and parallel stations in the line. But the cycle time is increased.

13

3d- Work-part Transport methods المشغولة انتقال طرقالمحطات بين

4- Pallet Fixture المشغوالت تحميل منصات

Work-piece is attached to pallet fixture to carry work-piece through sequence of operations. It transfer the work-piece and helps Positioning and locating at the machine.

14

2 -conveyer System

4a- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

1- Linear Transfer Mechanisms الخطي االنتقال آليات

1 -Walking Beam

15

4b- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

الخطي االنتقال آلية Walking BeamمعادلةGeometry

90sin90sin290sin90sin

90cos90sin

max

minbbdS

bbdSbbh

bD

s

s

z

x

hs = Lifting Height

ds = Distance between work-stations

b = Walking beam size )10 hs)

Smin = Minimum piston stroke

Smax = Maximum piston stroke

16

4c- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

2- Mechanisms Rotary Transfer الدائري االنتقال آليات

1-Rack and Pinion

2-Ratchet and Pawl

3-Geneva

4- Cam

17

4d- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

wiwd

rd

Driver

Driven wheel

Pin to index driven wheel

Qi

جينيفا آلية Mechanisms Geneva معادلة

18

Qi

wi

Qdwd

4e- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

rird

qiqd

2

2 dd

cd

Q

ctt

ttt

speedmotor Drive Nspeedangular constant Drive

timeCycle timeDrive

drive ofrotation onefor Time where;

d

c

dttt

1 2

td

2 2

21

c

d

t

Q

tN


19

1 2 nQi

slots ofnumber anglerotation instant ,

crank drive andindexer of radius , crank drive andindexer of angle ,

where;

nqqrrQQ

di

di

di

4f- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

Qdwd Qi

wi

rird

qiqd

2 2sin ii Qdr

3 2sin dd Qdr

4

2sin

2sin

d

i

d

i

Q

Q

r

r

dd

ii

QqQq

0and , 0


20

2cos

2sin2tan

dd

di

Qrd

QQ

4g- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

2cos

2sin

d

dd

QdC

Qr

a

rd ri

Qi/2Qd/2

C

d

a

ddi

dddi

Qrdrd

Qrdω

cos21

12cos timerespect to with tingdiffereniaBy

2

d

ddi

d

rd

rω

Q

max

0 angle driveat velocity wheelMaximum


21

4h- Transfer Mechanisms االنتقال آليات

Find motor speed, if a rotary system requires three work-station with cycle time of 0.5 min. Assume, the indexer wheel diameter equal to 12 in.

oiQ 120094.2

3

2

Indexing angle,

Distance between drive and index centers, in. 24

047.1cos

12

2cos

i

i

Q

rd

Drive diameter, in. 78.2022 id rdr

Since the non-drive must correspond to cycle time, the rotation of drive motor can be:

rpm. 67.15.02

047.12

2

21

c

d

t

Q

tN

Drive angle, oid

QQ 60047.1

22

In this case, the drive motor rotate every 36 sec. For constant speed motor the ratio of time spend in processing to time spent indexing = 300:60.

Example for Geneva mechanism جينيفا آلية لمعادلة مثال

22

5-1a- Assembly system التجميع خطوط نظام أنواع

Assembly line resemble the process line and the difference lie in the nature of work activity as follow.

Assembly station is designed according Line Balancing to carry assembly process )s( such that:

• parts are fed to each station by feeder mechanisms

• A base part is fixed on pallet and transported through the stations to carry assembly operation of parts.

بخط In-LineنظامType

1 42 3 5 6BasePart

FinishProd.

خط محطات أنواع تتماثلمع بينها واالنتقال التجميع , التصنيع أساليب خطوطفي يكمن بينها واالختالف

العمل طبيعة

تجميع و محطة كل تصمممهام أو بمهمة للقيامباتزان تجميعية ألساليب

تقدم األجزاء حيث الخطوط : بحيث التجميع لعملية للمحطة

األجزاء • المحطة تستقبلآليات بواسطة المحطة إلى

عمليات إلتمام تقديمالتجميع

على • أساسية قاعدة تثبتبين تتحرك تحميل منصة

عليه ليتم المحطاتالتجميع

23

5-1b- Assembly system التجميع خطوط نظام أنواع

Labor intensive conveyer assembly

Robot assisted assembly

24

5-1c- Assembly system التجميع خطوط نظام أنواع

Gillette safety razor

)A( Half cap

sub-assembly

)B( Final

assembly

Sequence of Half cap sub-assembly

Load

Feed Snap

Unload

Feed Snap

25

5-1d- Assembly system التجميع خطوط نظام أنواع

دائري DialنظامType

2

3

1BasePart

FinishProd. 4

دائري CarouselنظامType

4

2 3

1

6 5

1

تجميع محطة نظام Single stationواحدة

assembly

BasePart

FinishProd.

26

5-2a – work transfer system بين أنظمة االنتقالالمحطات

System configuration

Stationary base part

Work transfer system

ContinuousSynchronousAsynchronous

DialNoYesYesNo

In-lineNoYesYesYes

CarouselNoYesYesYes

Single-stationYesNoNoNo

27

5-3a- Part feeder to base part لقاعدة القطع انتقالالتجميع

1 2

3

4

28

5-3b- Part feeder to base part القطع انتقالالتجميع لقاعدة

1- Hopper: Bulk container for a type of component and initially oriented.

1a- Part feeder: A mechanism that removes the parts from the hopper one a time for delivery.

Vibratory Bowl FeederCenter-board Bowl Feeder

29

5-3c- Part feeder to base part لقاعدة القطع انتقالالتجميع

2- Selector and Orientor: They establish the proper orientation of the component.

Use of light source for part orientation

)a( Selector

)b( Orientor

30

Placement onto index Table

5-3d- Part feeder to base part لقاعدة القطع انتقالالتجميع

3- Feeder track: It transfers the component from the Hopper and selector to the escapement and location on work-station head. Two types are used: gravity and powered.4- Escapement and placement device: It removes a component from the track at time intervals that are consistent with the cycle time of the assembly head.

Escapement of riveted shaped parts

Pick And Place Mechanism

)a( )b(

31

stationassembly theof rate cycle The correctly track feed to

orientor-selector he through tpass thatcomponents of proportion The

hopper from rate feed The where;

CR

θf

CRfAn

C

ff

C

ff L

Ln

L

Ln 1

12

2 ,

5-3e- Part feeder to base part القطع انتقالالتجميع لقاعدة

O

1-O

Feed rate f

Stop Sensor Start Sensor

Lf2

Lf1 RRCC

Cycle Rate

LC

component theoflength thelevel lowat track feed theoflength Active The levelhigh at track feed theoflength Active The

level lowat track feedin held parts ofnumber The levelhigh at track feedin held parts ofnumber The

where;

1

2

1

2

C

f

f

f

f

LLLnn

OO Delivery

Rate

ff

32

5-3e- Part feeder to base part القطع انتقالالتجميع لقاعدة

Solution:

• The time taken for the supply parts to from nf2 to nf1 = )nf2 - nf2(/RC =)18-6( x 0.2 = 2.4 min

O • The time taken for the supply parts to from nf1 to nf2 =

)nf2 - nf2(/)f -RC ( =)18-6(/)20 x 0.3 – 5(=12 min.

Given:Cycle time; TC = 0.2 min,Feed rate: f = 20 components/min, Passing part to feed track: = 0.3, Number of parts in feed track at low level nf1=6, Number of parts in feed track at high level nf2=18.

O

Determine:a( What is the time it will be taken for the supply parts to from nf2 to nf1

b( What is the time it will be taken for the supply parts to from nf1 to nf2

1 1- flow system technology تقنية النظام المستمر vii- flow manufacturing systems...

Documents