1. primjena kompjutera u proizvod. procesu predavanje tu 201

7/30/2019 1. Primjena Kompjutera u Proizvod. Procesu Predavanje Tu 201

1/139

UVOD-osnovne pretpostavke kompjuterizacije proizvodnihsistema i procesa

1. PRIMJENA KOMPJUTERA U PROIZVODNOM PROCESUCIM - Computer Integrated Manufacturing (proizvodnja integrirana raunarom)

1.1 Sastavnice elemenata proizvodnih sistema1.2. Kompjuter u sreditu proizvodnje1.3. Nivoi upravljanja u proizvodnim sistemima1.4. Kompjuterizacija periferala

1.5. Decentralizirano upravljanjeBez proizvodnje nema napretka. Svaka drava mora proizvoditi, ali ne sve, ve ono tonajbolje zna i moe. Drava bez uspjene proizvodnje nema mogunosti da preivi, ve jeosuena na odumiranje i nestanak. M. Jurkovi, RIM-1999.

1


2/139

UVOD-osnovne pretpostavke kompjuterizacije proizvodnje

Trendovi u svijetu Viak roba i usluga (30%) Globalno usmjeravanje, nema izolacije Meunarodna proizvodnja i globalizacija Velika konkurencija Trendovi u organizaciji Kako smanjiti rizike i trokove? Kako nadmudriti konkurenciju?

Organizacijska rjeenja!

Tehnoloki razvoj obuhvata:

1. Inovativne procese2. Razvoj nauke i intenzitet IR3. Oslanja se na aktere i nacionalnom sistemu inovacija4. Rast produktivnosti5. Procese obrazovanja6. Razvoj procesa za stvaranje nove vrednosti, uslovljeni su promenama

tehnologije


3/139

7. Informacione i komunikacione tehnologije8. Povecanje kvaliteta zivota9. Ekoloska dimenzija

Pokazatelji

Nauka

Tehnologija

Praksa

Vrijeme

1. PRIMJENA KOMPJUTERA U PROIZVODNOMPROCESU - CIM Computer Integrated Manufacturing (proizvodnjaintegrirana raunarom)

Svaka velika promjena poinje odreivanjem konanogcilja.


4/139

Ostvarivanje cilja uzrokovat e brojne promjene umnogim elementima organizacije - redizajniranje

procesa, spajanje novih prilika i strategija, promjena

organizacijske strukture i odnosa u i izvan poduzea,izrada nove infrastrukture informacijske tehnologije,promjena menederskog posla...

Evolucija proizvodnje

Razvoj proizvodnje poiva na:

razvoju proizvodnih i tehnolokih procesa, razvoju proizvodne opreme, razvoju metoda i organizacije proizvodnje, primjeni raunara u proizvodnom i poslovnom sistemu, razvoju i primjeni inovacija i implementaciji znanja.

Tokom vremena razvijale su se razliite teorije i metode proizvodnje i organizacije od kojihsu:

1. klasina teorija,2. neoklasina teorija,3. moderna teorija i4. neomoderna teorija.


5/139


6/139

svrhu u razdoblju industrijske revolucije, do pojave raunara, koristili i razliiti vidoviindustrijalizacije proizvodnog procesa, ali su se svodili na ogranienu mehanizaciju u okviruprocesa ime se uz usavravanje i poboljavanje procedure izvrenja smanjivalo uee

radnik-posluilac pri rukovanju strojevima i ostalom proizvodnom opremom. Klasina ''kruta'' automatizacija imala je odreena ogranienja, kao nefleksibilnost i

visoke cijene izrade, te je bila isplativa prevenstveno kod visokoserijske i masovneproizvodnje.

Novi pomak u tehnologiji nastaje inovacijama u podruju razvoja i primjene raunara, ito ve 50-tih godina prolog stoljea (digitalno raunalo), te preko 70-tih godina(mikroprocesori), uvodei novi termin informatika revolucija. Njezino su sredstvo bileinovativne kompjuterske tehnologije koje su kao rezultat omoguile neophodnu

fleksibilnost automatizacije kroz integraciju i optimizaciju proizvodnih aktivnosti, to ustratekom razvoju vodi ka proizvodnji s bitno novim karakteristikama ''integriranojproizvodnji (CIM) ''.

Takve karakteristike omoguuju ekonomsku uspjenost proizvodnje i pri manjimserijama, to ukazuje da informatika revolucija donosi snane promjene, istog nivoajakosti kao i industrijska revolucija.

Na osnovu analiziranog stanja kao potreba namee se pitanje uvoenja adekvatnihinformacijskih sistema kao ''nervni'' sistem ukupnog proizvodnog sistema, posebno za voenje

kompleksnih proizvodnih procesa sa raznolikim, sloenim i meusobno zavisnim fazamaodvijanja procesa u okviru sloenih proizvodnih sistema.


7/139

Problem je posebno izraen kod velikog broja varijanti vrlo sloenih proizvodagdje je kao rezultat cijelog niza meusobno zavisnih faza procesa javlja ogroman broj razliitih(konstrukcijskih, tehnolokih, planskih, nabavnih, proizvodnih, prodajni, financijskih,

operativni itd.) informacija, koje se u okviru informacijskog sistema primaju, obrauju, te seupravlja njihovim tokom.S obzirom da su informacije razliite po strukturi, obimu i brzini toka, za tako sloene

uvijete odvijanja proizvodnog procesa, a posebno u uvjetima pojedinane i maloserijskeproizvodnje dovoljno je efikasno upravljanje proizvodnim resursima mogue je ostvariti samouz efikasnu automatsku obradu informacija putem raunara.

Bez primjene informatike tehnologije u sloenim proizvodnim sistemima to nijemogue. Raunari kao temelj nove tehnoloke revolucije predstavljaju tehniki vrlorazvijen sistemski alat koji omoguuje djelovanje proizvodnje kao sistema.

Pri tome je razvoj raunara u upravljanju proizvodnim procesima proao kroznekoliko osnovnih faza:

1. Primjena u okviru proizvodne opreme za njeno upravljanje NC strojevi, roboti,ureaji za posluivanje, manipulaciju i transport.

2. Integracija pojedinanih strojeva u sisteme obradni moduli, elije, FPS + raznidodatni ureaji (ureaji za pranje, kontrolu, suenje, termiku obradu, itd.), i sve to uzDNC upravljanje.

3. Pri tome se za rjeavanje proizvodnih problema javljaju koncepti:


8/139

5.Osnova funkcioniranja CIM-a podrazumijeva: upotrebu ra?unara kao

temeljnog

elementa automatizacije, integracija zasnovana na zajedni?kim bazamapodataka,

primjena FPS-a u proizvodnji itd.

CAD (computer aided desing) to podrazumijeva razvoj, projektiranje,organizaciju konstrukcije i slino, a podrano raunarom,

CAM (computer aided manufacturing) pri emu se to odnosi na izvrenje

sekundarnih proizvodnih aktivnosti kao: manipulaciju, skladitenje, transportpodran raunarom, kao i zaokruene tehnoloke grupe proizvodne opremepoznate pod FMS (flexibile manufacturing systems), odnosno FPS (fleksibilniproizvodni sistemi), te fleksibilne proizvodne elije kao zaokrueneorganizacijsko-proizvodne cjeline,

CAP, CAQ, CAD/CAM u interakciji takoer djeluju u okviruproizvodnih

sistema rjeavajui odreene proizvodne probleme.

4. CIM (computer intergrated manufacturing) to predstavlja fazu raunaromintegrirane proizvodnje koja je jo u tijeku, a u okviru formiranja tvornica budunostikoje ukljuuju CIM-podsisteme. Tome se u razvoju tei, ali kompletni CIM koncept nijenigdje u potpunosti primijenjen, i predstavlja ciljni koncept. Takvim se konceptomomoguuje integralna obrada informacija u cilju voenja proizvodnje i rjeavanjezadataka u okviru tehnikih i organizacijsko-gospodarskih funkcija modernogindustrijskog poduzea.

1.1. Kompjuterizacija proizvodnje


9/139

U novije vrijeme pojavljuju se dopune pojmu CIM, kao ICIM ili CIMS. U prvom sluajudodato je prvo slovo rijei Inteligent, dok u drugom sluaju zadnje slovo znai Systems, tako

da bi kompletnija oznaka mogla biti ICIMS (Inteligent Computer Integrated ManufakturingSystems) [14].

Sistem CIM jeste integracija:

1. kompjuterizovanih aktivnosti,2. paket programa (programskih aplikacija: namjenski softver i hardver

ukljuujui planiranje i kontrolu, vrijednosne sisteme, kompjuterski pomonidizajn, CAD/CAM i CAPP/CAE).

3. proizvodne i druge opreme opreme,4. informacija i podataka menadmenta,5. resursa (materijalnih, energetskih, oprema,.),6. organizacionih jedinica i7. otoka automatizacije.

Prema nekim autorima CIM predstavlja fundamentalnu strategiju integriranih proizvodnihvjetina i sistema u poduzeu kroz primjenu raunara i njegove periferije.

Gdje se u proizvodnji primjenjuje kompjuter?


10/139

Proizvodnja podrana raunarom (Computer AidedManufacturing-CAM)ukljuuje raunarsko nadgledanje, voenje proizvodnje numerikiupravljanim strojevima ili robotima, te optimizaciju cijelog procesa.Koncepti koji se primjenjuju kod CAM- (Computer Aided Manufacturing primjena raunara u proizvodnji): upravljanje kvalitetom (QM-Quality Management) primjena raunara u planiranju i osiguranju kvalitete proizvoda (CAQ-

Computer Aided Quality) upravljanje zalihama, materijalima (MRP-Material Resources

Planning) pravovremena proizvodnja bez zaliha-proizvodnja u pravo vrijeme

(Just In Time -JIT) oblikovanje podrano raunalom (Computer Aided DesignCAD) planiranje (tehnolokih-obradnih) procesa podrano raunarom (CAPP

- Computer Aided Process Planning)

planiranje proizvodnje pomou raunara (CAP-Computer AidedPlanning esto se koristi i PPS Production Planning SystemsCAP...)


11/139

primjena raunara u svim inenjerskim aktivnostima pri razvojuproizvoda (CAE- Computr Aided Engineering)

ako su sve ove aktivnosti meusobno potpuno integriraneComputer Integrated Manufacturing-CIM Primjena raunara koristi se u svim djelatnostima i aktivnostima gdje se

tei skraivanju vremena odvijanja odreenih aktivnosti, smanjenjutrokova, humanizaciji rada, poveanju kvalitete rada i sl.

Primjenom raunara omogueno je mijenjanje postojee humanizacijerada u odvijanju poslovnih procesa u poduzeima.

Poslovi i zadaci u svakodnevnom poslovanju pri kojima se koristi raunarzahtjevaju relativno malo poznavanje raunarske tehnike, meutim upodruju tehnikih disciplina zahtijevi su puno vei, pa esto se trae ivisoka znanja.

Tako u proces konstruiranja, projektovanja tehnologije tj. obradnih i proizvodnih procesa, gdjese obavlja odreena transformacija ideje u odgovarajui projekat koji omoguuje izradu novogproizvoda znanje je glavna prednost u odnosu na konkurenciju.

Onaj tko rijeava odreeni problem, sastavlja problemski prostor na osnovuinformacija iz razliiti izvora, gdje koristi:


12/139

iskustva sa slinom ili analognom problemskom okolinom, programe za rjeavanje koji su sadrani u dugoronom pamenju i

koji se mogu uopiti, informacije koje se prikupljaju za vrijeme rjeavanja problema i koje

omoguuju promjenu prostora, slinih rjeenja i iskustava.

Konstruisanje novih tehnikih sistema, sklopova i dijelova u skladu s novimpotrebama i dostignutim stepenom razvoja nauke, tehnike i tehnologije je stalanproces koji se odvija u konstrukcionim, tehnolokim irazvojnim odjelima tvornica iinstituta.Tako npr.:

CAD oznaava primjenu raunara u razvoju proizvoda. Razvojem grafikeraunarske tehnologije termin CAD poprima dananje znaenje, koje oznaavakreiranje, mijenjanje, analizu, sintezu, prikazivanje i simulaciju stanjakonstrukcije raunarom.

CAM oznaava primjenu raunara u proizvodnji, a prije svega se odnosi nasimulaciju izrade proizvoda na odgovarajuim obradnim sistemima i

generiranje upravljakih informacija za numeriki upravljane alatne strojeve.


13/139

Tabela 1. Pregled znaenja termina

S novim tehnologijama problem vie nee biti kako pronai i do ovjeka proslijediti informaciju ve

Termin Znaenje

CAD Computer Aided Design primjena raunara u svim fazama konstrukcijskog procesa

CADDComputer Aided Design and Documentation izrada tehnike dokumentacije (crtea,tehnikih opisa, lista materijala, sastavnica itd.) pomou raunara

CAEComputr Aided Engineering primjena raunara u svim inenjerskim aktivnostima prirazvoju proizvoda

CAMComputer Aided Manufacturing primjena raunara u proizvodnji, NC programiranju,

upravljanje izradom, rukovanjem i skladitenjeCAP

Computer Aided Planning planiranje proizvodnje pomou raunara (esto se koristi i PPS Production Planning Systems)

CAPP Computer Aided Process Planning- planiranje procesa pomou raunara)CAQ Computer Aided Quality primjena raunara u planiranju i osiguranju kvalitete proizvoda

CIMComputer Integrated Manufacturing planiranje, nadzor i upravljanje svih faza oblikovanja iizrade proizvoda pomou raunara, odnosno integracija CAD, CAM, CAP, CAQ tehnologija

DDL Data Definition Language jezik za definiranje podataka

DML Data Manipulation Language jezik za manipulaciju podatakaDBMS Database Management Systems (SUBP) sistem za upravljanje bazom podataka

SQLStructured Query Language jezik za pretraivanje, sortiranje, upisivanje i brisanje podatakau bazi podataka

CAMPRComputer Aided Material Requirements planning gospodarenje materijalom (sirovinama,poluproizvodima, proizvodima) pomou raunara


14/139

kako da njegov mozak dovoljno brzo (i kvalitetno) procesira potrebnu informaciju

Dakle, nije rjeenje samo u tehnologiji, ve je rjeenje u nama.

Funkcijsko podrujePlaniranja i upravljanja

Trino funkcijskopodruje

Ope i pomonefunkcije

CI

B

CIM

Financijska funkcija

Kadrovska funkcija

Informacijska funkcijaProizvodna funkcija

Slika 1.3. CIM kao pogled na CIB

Danas su proizvodna poduzea organizirana u skladu sa radnim zadacima koje treba izvriti.Tehniki i ekonomsko-komercijalni zadaci kao to su: projektiranje proizvodnog programa, razvoj ikonstrukcija, kalkulacije i prodaja, nabava i skladitenje, priprema proizvodnje, projektiranje kapaciteta iupravljanje proizvodnjom, izrada i montaa, odravanje i servis, rasporeeni su po pojedinanim odjeljenjimaunutar poduzea gdje radne zadatke im kvalitetnije izvravaju specijalisti za pojedina podruja.

Primjenom koncepta CIM-a, do danas je na toj ideji razvijen velik broj razliitih sistema koji zbog obiljeja koja imdaju raunari, komunikacije i programska podrka predstavljaju zapravo informacijske sisteme.


15/139

Graa im je preteno otvorena to omoguuje primjenu opreme razliitih proizvoaa kao i nadogradnju sistema odstrane korisnika.

Klasini

Prijemnarudbe

Prijemnarudbe

CIM

Konstrukcija CAD

CAPP PPS

Priprema rada CAM

ObradaMontaa

CAQ

Slika 1.4. Utjecaj CIM-a na odvijanje aktivnosti (klasini i CIM sistem)

CIM koncept uvodi se postupno i modularno, pri emu se oekivane prednosti primjene CIM koncepta ogledaju u:skraenju proizvodnog ciklusa, rjeavanju uskih grla, porastu raznolikosti varijanti pri razvoju, razvoju CAD-CAMsistema, poboljanju komunikativnosti meu organizacijskim cjelinama kao na slici 1.4., poveanju produktivnosti,

boljem iskoritenju kapaciteta, integraciji aktivnosti, porastu kvalitete itd.Strateko usmjerenje poduzea s obzirom na trite, konkurenciju i unutranje odnose je preobrazba iji je ciljraunarom integriran i upravljan proizvodni sistem. Jedan model sistema CIM proizvodnje prikazan je na slici 1


16/139

TEHNIKABAZA

PODATAKA

PROIZVODNABAZA

PODATAKA

POSLOVNABAZA

PODATAKA

BAZAPODATAKAza upravljanje

sistema

TEHNIKI SISTEMI FLEKSIBILNIPROIZVODNI SISTEMI

PROIZVODNO PROJEKTNI IUPRAVLJAKI SISTEM

CAD

Staninaproizvodnja

GT CAM

CAPP

JIT

MRP IIAVGS &AS/RS

Robotika


17/139

Model sistema CIM

CAD Computer Aided Design (raunarom podrano projektiranje).CAM Computer Aided Manufacturing (raunarom podrana proizvodnja).CAPP Computer Aided Process Planning (raunarom podrano planiranje procesa).JIT Just in time (proizvodnja u pravo vrijeme).MRP II Manufacturing Resorces Planning (planiranje proizvodnih sredstava).GT Grupna Tehnologija.

U informacijskom smislu CIM je integralna obrada informacija i podataka za rjeavanjetehnikih, organizacijskih i gospodarskih zadataka unutar industrijskih poduzea, kako toprikazuje slika 3.4., na kojima su prikazane funkcije organiziranja CIM sistema.


18/139

1.2. Sastavnice elemenata proizvodnih sistema

U opem znaenju izraz sastavnica predstavlja cjelokupan sklop strukturnih,tehnolokih i operativnih proizvodnih podataka (proizvodnog sistema), s kojimadefiniramo strukturu proizvoda i postupke izrade.

Projektovanjeproizvoda

Upravljanje

proizvodnjom

Proizvodn

i sistem

Projektovanje

proizvodnih itehn. procesa

Proizvodnja

Sastavnice elemenata proizvodnog sistema

Proizvodni sistemi slue za ostvarivanje ciljeva proizvodnje i stvaranje nove vrijednosti-proizvoda. To je skup razliitih elemenata uvezanih tako da kao cjelina mogu dati bolji rezultatproizvodnje nego to bi ih dali njegovi dijelovi samostalno.


19/139

Teko je napraviti granicu bilo kojeg proizvodnog sistema jer je, u principu, svakisistem sastavljen od podsistema ali je istovremeno i dio nekog veeg sistema.

Proizvodni sistem obuhvata skup tehnolokih sistema i drugih tehnikih,informacionih i energetskih struktura koji na odreen nain obezbjeuju izvravanjepostavljenih ciljeva proizvodnog procesa

Unutar proizvodnog sistema vri se transformacija ulaznih veliina u nizu postupaka promjenestanja u izlazne veliine projektovanog kvaliteta i vrijednosti. Elementi koji direktno utjeu narazvoj proizvodnih sistema su:

sposobnost predvianja dogaaja brzina usvajanja novih tehnolokih rjeenja implementacija novih tehnologija i procesa kvalitet postupaka promjene stanja elemenata sistema kvalitet organizacije sistema kvalitet upravljanja postupcima promjene stanja efikasnost i kvalitet funkcija sistemske podrke (logistike) kvalitet i pravovremenost implementacije reinenjeringa sistema

Klasifikacija proizvodnih sistema

Obzirom na razliite kriterije klasifikacije postoje i razliite vrste proizvodnih sistema:


20/139

1. Statiki - dinamiki proizvodni sistemi. Statikisistem podrazumijeva stalnost(konstantnost) vrijednosti svih njegovih elemenata i veza unutar sistema i tokomvremena, dok dinamikipodrazumijeva odreene promjene u elementima i vezama ufunkciji vremena, a promjenom stanja transformira i prenosi energiju, materiju iinformacije izmeu elemenata sistema.

2. Deterministiki - stohastiki prizvodni sistemi. Deterministiki (unaprijed zadan)sistem je takav sistem koji se moe proraunati, unaprijed definirati svi elementi i relacijeunutar sistena i vremena kao i njegovo ponaanje u budunosti, dok se stohastiki ilinedeterministiki sistemi ponaaju razliito tokom vremena i realizacije, te se ne moguproraunati nego samo prognozirati. Na osnovu teorije sluajnih procesa, npr. kaovremenska prognoza.

3. Otvoreni - zatvoreni proizvodni sistemi. Ova podjela se uspostavlja prema postojanju

veza sistema sa okolinom i da li se vri razmjena materijala, informacija i energije.4. Sloenost proizvodnog sistema podrazumijeva broj elemenata njihove veze iinterakciju izmeu elemenata sistema pa se u ovoj klasifikaciji sistemi dijele na:jednostavne, sloene i vrlo sloene proizvodne sisteme.

U principu, najvei broj (gotovo svi) proizvodnih sistema je u opem smisludinamian, orijentiran prema cilju, stohastian, otvoren i kompleksan.


21/139

Proizvodno poduzee kao sistem

Proizvodni proces predstavlja ukupan proces rada proizvodnog sistema to znai dapodrazumijeva sve aktivnosti tokom pretvorbe ulaznih vrijednosti (inputa) u projektovaneizlazne veliine (outpute) proizvodnog sistema na putu stvaranja nove vrijednosti. Proizvodni

proces vri se na tehnolokim i obradnim sistemima. Mogu se podijeliti na:

proizvodnju sirovina proizvodnju dijelova i


22/139

montau.

Proizvodni i tehnoloki sistemiSvaka proizvodnja, svaki organizovan ljudski rad predstavlja sloen sistem. Tehnoloki sistemse po pravilu javlja kao dio sireg sistema i rezultat je integralnog djelovanja ljudi u radnimprocesima.

Struktura proizvodnog i tehnoloskog sistema odredjuju tri faktora;1. sloenost tehnologije,2. sloenost proizvoda

3. koliina proizvoda i4. sistem upravljanja.

Tehnoloki sistemi po svojoj prirodi ubrajaju se u vjetacke, otvorene, dinamike i stohastikesisteme.Tehnoloki sistemi se izuavaju kako u sferi proizvodnje tako i van nje, pa je njihova osnovnapodjela na;

1. proizvodne i2. neproizvodne.

1. Proizvodni tehnoloski sistemi mogu se definirati kao skup objekata (alata, materijala,sredstava za rad, projektovane tehnologije, ljudskog rada i gotovih proizvoda) sa


23/139


24/139

Veze izmedu tehnolokih sistema

Sagledavanje veza i uticaja dva ili vise tehnoloskih sistema u kojima dijeluje jedna ili vise

tehnologija kojima preduzece raspolaze znacajan je pocetni korak analize s krajnjim ciljem dase operativno upravljenje u preduzecu uini sto kvalitetnijim.

Sluaj 1. Sluaj 2.

Ulaz Izlaz TP1Tehnoloski proces

TP1 TP2 TP3TP4

obradni

procesXiTP2

TPn

Tehnoloski sistemi mogu biti:

1. medjusobno uslovljeni tehnoloski sistemi kod kojih izlaz iz jednog sistemapredstavlja ulaz u drugi sistem (sluaj 1.)

2. povezani ulaznim elementima tehnoloki sistemi povezani sa jednim ili viseulaznih elemenata


25/139

3. nezavisni tehnoloski sistemi koji nemaju niti jedan zajedniki element(sluaj 2.)

4.

1.2.1. Uvod u proizvodne sisteme

1.2.1.1. Osnovni koncept sistema

Sistem ono to je sastavljeno, sastav, sistem, cjelina; prema izvjesnom gleditu ureena iod raznovrsnih stvari ili saznanja sastavljena cjelina, skup ureenih dijelova (npr. umatematici po logikim naelima ureena raznovrsnost matematikih tvorevina kao jednaina,taaka, krivih, povrina), oblik ureenja ili upravljanja dravom, nainu rada, cjelishodno

sastavljena cjelina.[1]Sistemje grupa stvari ili dijelova koji su meusobno povezani u radnu cjelinu po odreenojzakonitosti.

1.2.1.2. Definicija sistema

Sistemje skup veeg broja aktivno sposobnih jedinica (elemenata, komponenti, faktora, ....)koje mogu biti fizike ili apstraktne, prirodne ili vjetake.

Zavisno od uvjeta u kojima se sistem posmatra daju se slijedee parcijalne preciznijedefinicije:


26/139

1. Teorijska (osnovna) definicija:Sistem je skup meusobno povezanih aktivnih jedinica.

2. Strukturna (statika) definicija:Sistem je skup meusobno povezanih aktivnih jedinica koje se nalaze u odreenomokruenju.

3. Funkcionalna (transformaciona) definicija:U sistemu se vri transformacija ulaza, koji se dobije iz okruenja, u izlaz, kojise predajeokruenju i pri tome se trai odreeno maksimiranje procesa transformacije.

Transformacioni proces

SISTEM

Slika.1. Funkcionalna definicija sistema [1]4. Proceduralna (dinamika) definicija:Sistem sadri niz proceduralnih, logikih aktivnosti koje izvravaju postavljenu funkcijusistema.

1.2.1.3. Vrste sistema


27/139

Postoji vie vrsta sistema, iako je prihvatljiva podjela na tri osnovne grupe: Prirodni. Tehniki. Organizacioni sistemi.

Pod prirodnim sistemima podrazumijevaju se oni sistemi koji egzistiraju bez utjecajaovjeka, na primjer, bioloki, geoloki, kosmiki itd.

Tehniki sistemi su u osnovi prirodni sistemi koji funkcioniraju pod kontrolom ovjeka,naprimjer obradni sistemi, energetski sistemi itd.

Organizacioni sistemi predstavljaju kombinaciju tehnikog sistema i ovjeka.

Pored navedene podjele sistemi mogu biti:

Prosti i sloeni. Statiki i dinamiki. Deterministiki i stohastiki. Otvoreni i zatvoreni.

Sloenost sistema je odreena veliinom protoka informacija i njihovom strukturom.


28/139

Da li e sistem biti otvoren ili zatvoren zavisi od toga, da li postoji veza izmeu ulaznih iizlaznih veliina. U koliko veza postoji radi se o zatvorenim, a u suprotnom radi se o otvorenimsistemima.

Sistem modela

Apstraktne prezentacije realnog sistema ili ponaanje odreenog sistema ine sistem modela.

Zavisno od simbolike opisa sistema postoje slijedei modeli sistema:

1. Fiziki modelU ovom sluaju sistem je predstavljen odgovarajuim fizikim modelom, na osnovurezultata ispitivanja, fizikog modela predvia se ili se proraunava (npr. dimenziona

analiza) ponaanje realnog sistema.

2. Shematski (grafiki) model.Opis sistema pomou blok dijagrama, grafika, crtea i slino predstavlja grafiki iliematski model sistema.

3. Matematiki (analitiki) model.To je najvii nivo apstraktne transformacije modela.

1.2.2. Sistemi i procesi u proizvodnom inenjerstvu


29/139

1.2.2.1. Meusobni odnosi sistema u proizvodnom mainstvu

Proizvodno mainstvo predstavlja zajedniki sadrilac cjelokupnog mainstva u fizikojrealizaciji razliitih dobara a odnosi se na sredstva i metode proizvodnje prvenstveno metalnoj

industriji.U okviru proizvodnog mainstva mogu se definisati slijedei sistemi:

Poslovni sistem. Proizvodni sistem. Tehnoloki sistem. Sistem za oblikovanje. Obradni sistem.

SISTEMPRIPREME

SISTEMODRAVANJ

A

INFORMACIONISISTEM

SISTEMI

OBEZBJEENJAUSLOVA RADA PROIZVODNI SISTEM

TEHNOLOKI

SISTEMI

SISTEMITRANSPORTA

SISTEM SKLADITASISTEMI

KONTROLE


30/139

Slika 1.2. Struktura proizvodnog sistema

Zk

PROIZVODNI

Xi Yi

PROIZVODNI

PROCESPROIZVOD

SISTEM

Slika 1.5. Model proizvodnogsistema

Okosnicu proizvodnog sistema predstavlja proizvodni proces u kojem se vritransformacija materijala, energije i informacija u gotov proizvod.

Tehnoloki sistem je obuhvaen proizvodnim sistemom, sadri kompleks ili skup inilaca ukojima se od polufabrikata ili drugih sirovina dobiju gotovi dijelovi ili sklopovi.To je npr. linija ili grupa maina gdje se izvode odreene aktivnosti i operacije, tako da se odpolufabrikata dobije gotov dio.

Obradni sistem u okviru tehnolokog sistema je maina alatka ili grupa maina alatki kojaizvodi skup odreenih operacija ili drugim rijeima maina alatka ili grupa maina sa radnikomkoji vri upravljanje predstavlja obradni sistem, naravno i automatska maina sa automatskimupravljanjem predstavlja jedan obradni sistem.


31/139

Elementi obradnog sistema su: Alatni stroj. Proces koji se izvodi na stroju. Sistem upravljanja (runo ili automatski).

Obradni sistemi na bazi numerikog i kompjuterskog upravljanja su sloeniji, jer, poredstandardnih podsistema, sadre podsisteme za NC ili CNC upravljanje, automatsku izmjenualata i obradaka, mjerenje itd.

Mainski sistem se sastoji od vie podsistema i to: podsistem maina, podsistem alata,podsistem pribora I podsistem obradka.

Podsistem maina se sastoji od jedne ili vie maina alatki sa potrebnom instalacijama iprateim agregatima. Pored jednog ili vie alata za proces obrade i kontrole, podsistem alataobuhvata elemente potrebne za stezanje, regulau i promjenu alata.

Podsistem pribora obuhvata sve standardne, univerzalne kao i pomone priborepotrebne za stezanje i pozicioniranje alata i obradka. Obradni proces se sastoji od procesaobrade i pomonog procesa.

Procesi obrade su: procesi rezanja (struganje, glodanje, buenje i dr.), procesiplastinog deformisanja (sabijanje, istiskivanje, izvlaenje i dr.) i drugi procesi koji direktnouslovljavaju transformaciju obradka u smislu projene fiziko-hemijskih osobina, oblika, mjera idr.

Mainski sistem se sastoji od vie podsistema:

Podsistem maina.

31


32/139

Podsistem alata. Podsistem pribora. Podsistem obratka.

Podsistem maina se sastoji od jedne ili vie maina alatki sa potrebnom instalacijama iprateim agregatima. Pored jednog ili vie alata za proces obrade i kontrole, podsistem alataobuhvata elemente potrebne za stezanje, regulau i promjenu alata.

Podsistem pribora obuhvata sve standardne, univerzalne kao i pomone pribore potrebne zastezanje i pozicioniranje alata i obradka.Procesi obrade su: procesi rezanja (struganje, glodanje, buenje i dr.), procesi plastinogdeformisanja (sabijanje, istiskivanje, izvlaenje i dr.) i drugi procesi koji direktno uslovljavajutransformaciju obradka u smislu projene fiziko-hemijskih osobina, oblika, mjera i dr.

Ulazne informacije se odnose na vie skupova informacija i to:

Skup informacija o tehnikim i drugim karakteristikama maine (raspon brojevaokretaja, posmaka, snaga pogonskog motora, gubitak radnog prostora maine,najvea deformaciona sila kod procesa ekia).

Skup informacija o priborima (podaci o veliini sile stezanja, brzini stezanja,tanosti i dr.).

Skup informacija o pripremku (materijal, polazne mjere, tanost). Skup informacija o reimima obrade (dubina rezanja, posmak, broj obrtaja ilibrzina i stepen deformacije).

32


33/139

Skup informacija o upravljanu obradnim procesima kao i ostale informacije kojesu date tehniko-tehnolokom dokumentacijom.

Ulazna energija slui za savladavanje otpora u obradnom sistemu i obezbjeenje potrebnog

kretanja elemenata obradnog sistema u ostvarivanju obradnog procesa. Ulazni materijal sesastoji od pripremka i pomonog materijala. U pomoni materijal spadaju sredstva za hlaenjei podmazivanje.

Izlaz iz obradnog sistema sastoji se od:

Informacije. Energije. Materijala.

Izlazne informacije predstavljaju transformisane ulazne informacije a odnose se na skupinformacija koje definiu:

Kvalitet obrade u smislu tanosti ostvarenih mjera poloaja i oblika povrina i kvalitetaobradnih maina.

Proizvodnost. Ekonominost obradnog sistema.

Znaaj proizvodnih sistema

33


34/139

1. Jedan od glavnih temelja razvoja moderne proizvodnje2. Moderni proizvodni procesi3. Porast produktivnosti procesa4. Porast tanosti. kvaliteta i pouzdanosti procesa5. Skraenje ciklusa proizvodnje (rad sa koncentriranim alatima)6. Bolje iskoritenje energije i vremena rada7. Proizvodnja sloenih proizvoda8. Bolje iskoritenje materijala9. Vei stepen automatizacije-tvornice bez ljudi10. Vea profitabilniost

11. Vii nivo ugraenih znanja12. Mogunost optimizacije procesa rada13. iri asortiman proizvoda u proizvodnji14. Vea konkurentnost proizvodnje15. Vea zatita radne sredine

1.2.3. Klasifikacija i vrste proizvodnih sistema

Postoje razliite klasifikacije obradnih sustava, a jedna je od njih nastala evolucijom uodreenom razdoblju:

DIJELO

V

veliki


35/139

BROJ

ISTIH

mali

srednji

1. konvencionalni obradni i proizvodni sustavi s runim upravljanjem,2. konvencionalni obradni sustavi s krutom automatizacijom,3. obradni sustavi s numerikim (NC) i raunalnim upravljanjem (CNC),4. obradni sustavi s adaptivnim upravljanjem (ACC),

5. fleksibilni obradni i proizvodni sustavi,6. visokobrzinski obradni sustavi s kinematikom tapnog mehanizma,7. obradni sustavi brze izrade (RP),8. inteligentni obradni i proizvodni sustavi i9. rekonfigurabilni sistemi10. holonski proizvodni sistemi11. bioniki sistemi12. Fraktalni sistemi13. Distribuirani proizvodni sistemi14. Virtualni proizvodni sistemi

Transferlinije

FTS

FT

Rekonfigurabil-ni fleksibilnisistemi

Porastfleksibilnosti

Obradnicentri

NCmaine

Konvencionalnealatne maine

Porastproduktivnosti

velika srednja malaSERIJA 35


36/139

Slika 6.1. Prikaz konmvencionalnih, modernih i rekonfigurabilnog proizvodnog sistema

1.2.4. Evolucija proizvodnih sistemaEVOLUCIJA: Razvojne epohe obradnih i proizvodnih sustava

Stara epoha u proizvodnji 1700-1870 epoha runo upravljanih obradnih strojeva:

- obradni strojevi (1717) do pojave prvih automatskih strojeva (1873) 1870-1900 epoha mehanike automatizacije obradnih sustava:

- jednovreteni i vievreteni automati

Nove epohe u proizvodnji 1900-1955 epoha predraunalnoga numerikog upravljanja:- kruta automatizacija- automati s mehanikim upravljanjem

1955-1990 epoha raunalnog numerikog upravljanja- alatni NC i CNC strojevi, obradni centri CNC, DNC i ACC upravljani- fleksibilni obradni i proizvodni sustavi

1990-2000 epoha znanja - paralelni kinematiki mehanizam:- alatni strojevi s paralelnom kinematikom- visokobrzinski obradni strojevi

2001-2010 epoha inteligentnih i integriranih tehnolokih i proizvodnih sustava:- obradni sustavi brze izrade prototipova (Rapid Prototyping)

Blia budunost u proizvodnji

st

Tro?kovi

ri


37/139

Proizvodno Tro?kovi

do 2020. epoha rekonfigurabilnih sustava i inteligentnogupravljanja:

- rekonfigurabilni obradni i proizvodni sustavi- inteligentna proizvodnja i inteligentne tvornice

Moderni obradni i proizvodni sustaviModerni obradni i proizvodni sustavi jedan su od vanijih temelja suvremene i profitabilne proizvodnje. Dakako, to

nije dovoljno za znaajniji iskorak na svjetsko trite, ali je uvjet bez kojega se ne moe organizirati modernaproizvodnja.

U modernoj proizvodnji sve vie se prelazi na raunalno, adaptivno i inteligentno upravljane fleksibilne sustave.Danas proizvoai proizvodne opreme u tehnoloki razvijenim zemljama demonstriraju nove inteligentne obradnesustave te preuzmaju novu marketinku strategiju s ciljem da ponude industriji sofisticiranu proizvodnu opremu.

Ve je stvarnost da se prelazi s proizvodnje pojedinanih strojeva na proizvodnju cjelovitih rjeenja

automatskih proizvodnih sustava i tvornica. To pokazuje da se u prvi plan stavlja proizvodni zadatak, odnosnotehnologija i tehnoloki proces.Novi razvojni pravci proizvodne opreme poivaju na iznalaenju nedostataka kod fleksibilnih proizvodnih sustava

(FPS) i transfernih linija (TL), dvaju graninih tehnolokih rjeenja sa suprotnim tehnolokim i ekonomskimobiljejima (slika 7.127.).

AsortimanVeliki Mali

Visoka

Linije

Posebnistrojevi

Transferne linije

Niski

Strojevi za pojedinanu izradu

Obradni centelije

Otoci Specijalni sistemi

Niska

Univerzalni strojevi

NCstrojeviFleksibilni obradnisistemi

Visoki


38/139

Mala Veliinaserije

Velika


39/139

Slika 7.127. Prikaz konvencionalnih i modernih obradnih sustava

Dok TL imaju krutu automatizaciju i slue za proizvodnju uglavnom jednog proizvoda u velikoj koliini, dotle FPSproizvode irok asortiman proizvoda u manjim koliinama. FPS su sastavljeni od CNC strojeva, obradnih centara,robota i drugih jedinica.

Meutim, visoka cijena tih sustava navela je istraivae da potrae izlaz u popunjavanju slobodnog prostora kojipostoji izmeu tih sustava, uzimajui pri tome dobre osobine jednog i drugog sustava i odbacujui njihove nedostatke(slika 7.129.).

Tako su predloeni rekonfigurabilni proizvodni sustavi (RPS) koji ine sintezu dobrih osobina FPS i TL ,gdje su kapacitet, modularnost, cijena izraenog proizvoda i funkcionalnost temelji novoga proizvodnog sustava.

Osnovna osobina RPS poiva na brzoj izmjeni vlastite strukture, hardvera i softvera s ciljemprilagoavanja proizvodnoga kapaciteta u okviru formirane skupine dijelova prema zahtjevimatrita.

Drugi trend razvoja nakon 30 godina nastanka Stewartova mehanizma je primjena

tapnog mehanizma za gradnju obradnih centara.Istraivanja se izvode i vezana su za gradnju alatnih strojeva i industrijskih

robota. Taj mehanizam ima est stupnjeva slobode s vie varijacija i loginija je primjena zagradnju industrijskih robota, nego alatnih strojeva. Obradni centri utemeljeni na tomemehanizmu imaju do 10 puta vee brzine u odnosu na konvencionalne (15 000 - 40000 min-1), slika 7.130.

1.2.4.1. Kriteriji izbora sistema

Tehniko-tehnoloki kriteriji- Usklaenost obradnog sistema i proizvoda.


40/139

- Tehnike karakteristike sistema (tanost obrade-greke sistema, brzine obrade, gabariti-dimenzije, pogonska energija, broj alata, sistem stezanja obratka, automatizacija, sistem

uptravljanja,...).- Tehnoloke karakteristike (hrapavost obraene povrine, koncentracija operacija i alata,reimi obrade, vrijeme obrade, ciklus obrade, mogunost optimizacije ciklusa obrade,greke obrade u procesu rada,...).

- Sistem kontrole obrade i proizvoda i postojanost alata i njegova zamjena.-

Trokovni kriteriji

Ciklus obrade je vremenski dui kod FPS nego kod TL te je i proizvod skuplji. U sadanjimuvjetima na turbulentnom tritu rijetko se moe oekivati da kapacitet TL bude potpuno

iskoriten, to pokazuje i podatak da u proizvodnji automobila iskoristivost kapaciteta iznosiod 50-60%. Oekivanja su bila da e FPS eliminirati nedostatke TL to je donekle i ostvareno,ali jo uvijek nedovoljno, posebno kod velikh serija. Prelaskom s jedovretenih CNC strojeva navie radnih vretena poveane su prednosti FPS.


41/139

NC alatnistrojevi

Fleksibilne

elije

FPSFleksibiln

e

transferne

linijeTransferne linije

Relativni proizvodni trokovi u odnosu na porast koliine proizvodnje za razliite proizvodne sustave


42/139

1.2.4.2. Fleksibilni proizvodni sistemi-sastavni elementi

Tenje da se sve aktivnosti u okviru proizvodnog procesa obuhvate automatizacijom dovela jedo razvoja proizvodnog sistema sa visokim stepenom integracije automatskog upravljanja

proizvodnim procesima, koji se nazivaju fleksibilnim proizvodnim sistemima (FPS).[1]

Pod fleksibilnim proizvodnim sistemom podrazumjeva se sistemska i interakcijska povezanostosnovnih dijelova proizvodnje, poev od opreme, toka materijala i upravljanja, pa doorganizacionih i tehnikih procedura i programa, koji su, takoer, dio sistema.[1]. Fleksibilniproizvodni sistemi su sistemi koji sadre vie automatizovanih radnih elija koje su takopovezane, preko automatizovanog sistema transporta, da je mogua istovremena obradapredmeta razliitih oblika.


43/139

Proizvo dnizahtjeviSimul acija

FOS

sp ecifikacije

Pl an iranje

Da toteka

po datakaAlati

Sir ovidijelo vi

FLEKSIBILN I OBRA DN I

SUS TA V

Go tovi

dijelovi

Pl anlansi ran ja

Izvrno

raunal

o

Stan ice

(ula z/izlaz)Transpor ter MIS izvjetaj

Sustav -

ope ratorPog onskiope ratori

Od ravanje

Uprava

Slika 5.2. Struktura fleksibilnog sistema [7]


44/139

1.2.4.3. Upravljanje fleksibilnim proizvodnim sistemom

Ako se upravljanje definie kao regulisanje ulaza da bi se dobio traeni izlaz, a pri tome je izlaz definisan planom, ondaje jasno zato je planiranje (CAP) osnova upravljanja i zato su te dvije funkcije povezane.

Zadatak upravljanja je da sprovede definisani plan, a to znai da se upravljanjem integriu materijalni i informacioni tokovi injihovi elementi.U optem smislu upravljanjem se u odreeno vrijeme i u odreeni oblik organizacije dovode odreenimaterijal, alat, energija, konstrukcioni (CAD), projektni (CAM) i kvalitetno-upravljaki (CAQ) podaci.

Ovi podaci generiu izvrne naredbe i izvrne zahvate za NU (numeriko upravljanje) maine i robote, a preko povratnihpodataka se prati tok izvravanja i preduzimaju akcije ako doe do nekog odstupanja od planiranog.

Da bi se uskladili svi ovi procesi potrebno je donijet velik broj odluka koje se moraju realizovati po nekom redu. Sutinaupravljanja je dakle donoenje odluka, izvravanje aktivnosti koje proizilaze iz odluka i praenje-kontrola izvravanja tihaktivnosti u fleksibilnoj proizvodnji.

Svaka jedinica sistema moe imati posebno upravljanje raunarom ili automatiku. Kada se takvi otoci automatike skupezajedno, upravljanje raunarom svake jedinice ne moe vie biti nezavisno i baviti se nazavisnom informacijom, ve treba bitiproslijeeno iz jednog raunara u drugi, stvarajui most unutar jednog fleksibilnog obradnog sistema.Upravljanjem se usklauje rad svih procesa i funkcioniranje fleksibilne proizvodnje kao to je prikazano na slici 5.4.


45/139

PLANIRANJE

UPRAVLJANJEENERGIJOM ODRAVANJEM

PRIPREMOM

SKLADITEM

TRANSPORTOM

IZRADOM

MONTAOM

KONTROLOM

Slika 5.3. Povezanost planiranja, upravljanja, procesa i funkcija fleksibilne proizvodnje [1]

Centralni raunar mora koordinirati rad svih ostalih pojedinih raunara unutar sistema, zbog toga to ni jedanjedinini raunar nema dovoljno iroku kontrolu da bi mogao odluivati za cijeli integralni sistem.

Donoenje odluka, izvravanje i kontrola aktivnosti podrani su glavnim kompjuterom, procesnim kompjuterom koji pokrivapodruje pojedinih procesa i mikroprocesorima koji su ugraeni u numeriki upravljane maine i robote.

Hijerarhija ovih raunara je prema sljedeem redosljedu:

A


46/139

SERIJA

sistemu [1]

Glavni (host) raunar. Procesni raunar. Mikroprocesori.

Naravno svaka nova tehnoloka dostignia u razvoju raunara e unaprijedit i razvoj sistema upravljanja koji zajedno inejednu cjelinu.

1.2.4.4. Vrste fleksibilnih proizvodnih sistema

U fleksibilne proizvodne sisteme se ubrajaju: Fleksibilne obradne elije. Fleksibilni obradni centri, NC i CNC sistemi. Fleksibilne transfer linije.

s automatskim transportom izmeu elija, bez meuskladita. Transport izvravaju obino odreena vrsta robota koja moezadovoljit efikasnost transporta.

VELIKITransflinije

SREDNJIFMS

MALINC i CNCsistemi

MALI SREDNJIVELIKI

Slika 5.4. Asortiman serija izradaka ovisno o obradnom

ASORTIMANPROIZVODA


47/139

Na slici 5.6. prikazan je fleksibilni obradni sistem sastavljen od obradnih centara i kompleksom paletnog sistema

Obradni centar

CNC upravljanje Obradni centri

CNC upravljanje

Centralniraunar

Obradci

Transportnisistem Slika 5.5. Fleksibilni obradni sistem s

transportom paleta za obradke [15]

Na slici 5.6. prikazana su tri stupnja gradnje fleksibilne automatizacije, od numeriki upravljane alatne maine dofleksibilnog obradnog sistema. Lijeva strana opisuje osnovna svojstva pojedinog stupnja, a desna mogue dodatke koji ineslijedei stupanj gradnje.


48/139

Samostojei stojPojedinana iliserijskaproizvodnja

Runa izmjenaobradakaIntenzivnoposluivanjePogon pomoubuene vrpce

Male do srednjeserijeViestrukoponavljanje serije

na godinuesto mijenjanjeasortimanaOrganiziranjepogona

Ogranieniasortiman

Srednje serijeRaznolika obradaTaktni protokRad u tri smjeneSigurnostIzmjena nalogabez zastoja

NC ALATNA

MAINA

OBRADNICENTAR

FLEKSIBILNAOBRADNA

ELIJA

AIA (automatska izmjenaalata)AIO(automatska izmjenaobradaka)Viestanina obradaSpremnik programa (CNC)

Spremnik obradaka ilipaletaProirenje spremnika alataUreaj za ulaganje iodlaganje obradakaPovezivanje svih funkcijaraunaromSistem za nadzorUreaj za pranje, suenje ihlaenjeIntegrirani mjerni sistem

47


49/139

Beztaktna obradaNeovisnost o

veliini serijeSamozapoljavanjesistemaSamoorganiziranjesistemaFleksibilnaautomatizacija

FLEKSIBILNI OBRADNI

SISTEM

Viestrojni konceptTransportni sistemobradakaLogistika alataAutomatska obrada

voena vodeimraunarom i DNC-om

Slika 5.6. Tri stepena gradnje fleksibilne automatizacije od NC maina do fleksibilnog obradnog sistema [5]

1.2.4.5. Fleksibilne elije

Fleksibilna elija ili stanica se definira kao skup obradnih maina koje mogu automatizirano obraivatirazliiti prizmatini ili rotacijski obradci u pojedinanoj ili maloserijskoj proizvodnji. S obzirom na vrstuobradaka i obradu, dijele se na: Fleksibilne obradne stanice, Fleksibilne tokarske stanice iFleksibilne brusne stanice.

Meutim, fleksibilna stanica moe sadravati vie osnovnih modula istovjetnih ili raznovrsnih.Fleksibilna obradna elija moe biti sasvim jednostavno izvedena. ili sloena s vie komponenti kao na slici5.7. Fleksibilne proizvodne elije, koje predstavljaju kombinaciju raunarom numeriki upravljanih maina,robota i perifernih ureaja, pogodne su za fleksibilnu proizvodnju bez prisustva radnika posluioca.


50/139

U tom smislu, fleksibilne elije imaju slijedee karakteristike:

Sistem radi bez prisustva radnika. elija je fleksibilna za izradu razliitih tipova proizvoda u malim serjama. Jednostavno je podeavanje i lako izvoenje procesa obrade. Lako se prati tekui proces itd.

Obradnecentri

Robot - manipulator

Slika 5.7. Fleksibilna obradna elija [15]


51/139

Fleksibilna elija u cjelini se sastoji od niza maina razluitog tipa, obino bar: jedan obradni centar ili tokarski centar, uz dodatak skladita paleta, ureaja za pranje, suenje i hlaenje, te mjernog ureaja.Sve maine u eliji, kao i procesi, upravljani su direktnim numerikim upravljanjem.

Osnovne komponente fleksibilne elije su: obradnoi modul, koji je obino obradni centar, tokarski ili brusni centar, sistem za posluivanje, skladite alata, pribora, obradaka i mjernog alata, mjerni ureaji, ureaji za numeriko upravljanje te ureaji za pranje, suenje i hlaenje.[4]

Fleksibilna elija je samostalni obradni sistem, koja, ovisno o tehnolokom zadatku, moe raditiautonomno ili u sastavu fleksibilnog obradnog sistema.

Fleksibilna obradna elija je osnovna konfiguracija fleksibilnog obradnog sistema,a sastoji se od

numerikih upravljane obradne maine ili obradnog centra, tokarskog ili brusnog centra dopunjenaureajima za vremenski ogranien automatski program za kompletnu obradu izradaka.

1.2.4.6. Obradni centri

Obradni centar je potpuno autonoman i visokoautomatiziran stroj jer ima automatsku izmijenu alata, pribora iobradaka. Kompletan se tehnoloki proces obradka programira, program se unese u memoriju raunarunara kojepotom vode itav proces obrade (CNC).Danas su obradni centri dostigli visok stepen razvitka, i po konstukciji, i po namijeni,i po stupnju automatizacijeU tom razvoju

razlikujemo vie podjela obradnih centara,uglavnom izvrenih prema osnovnoj ili dominantnoj obradi koja se izvodi na tomobradnom centru pa tako imamo:


52/139

Obradni centri za tokarenje ( horizontalni i vertikalni ). Obradni centri za glodanje ( vertikalni,horizontalni i portalni ). Obradni centri za buenje. Obradni centri za bruenje, itd.

Proces obrade se vodi na CNC mainama.

Orijentacije radi navodimo potrebna automatska pomona vremena koja se troe na obradnim centrima:

Promijena pojedinog alata 2-15 sekundi. Promijena pribora ili glave s vie alata 20-60 sekundi. Promijena palete s obracima 15-45 sekundi.

Moemo zakljuiti da obradni centri imaju vrlo kratka automatska vremena centriranja i stezanja alata i izradaka, uz velikepomone brzine i to za sve osi upravljanja X,Y,Z,te rotaciske osi A,B,C, upravljane servomotorima.

Obradni centri postiu visoke tanosti pozicioniranja i obrade uz pomo vodilica stroja, koje su obloene specijalnim(teflonskim) vrpcama i vretenima voenim recirkulaciskim matricama (leajima). Obradni centri slue za obradu najsloenijihizradaka uz upotrebu konturnog upravljanja i cirkularne intrpolacije.Namjenjeni su za potpunu obradu krupnih dijelova, naroito kuita, sa to manje stazanja i bez dodatnog priboraza kontrolu i stezanje. Na slici 5.8. prikazan je osnovni model jednog obradnog centra.


53/139

Slika 5.8. Osnovni model obradnog centra [15]Obradni centar je osnovni modul fleksibilne obradne elije ili sistema, koji moe raditi samostalno ili uproizvodnom sistemu i izvriti transformaciju obradka u gotov proizvod .

1.2.4.7. Podjela fleksibilnih proizvodnih sistema

Prema vrsti upravljakih jedinica


54/139

Fleksibilne proizvodne elije se prema upravljakim jedinicama mogu podijeliti na elije na: centraliziranii i decentralizirani sistem upravljanja.

Ako se svakom elijom FPS upravlja iz centralnog raunara onda se ovakvo upravljanje zovecentralizirano upravljanje.

VODEI RAUNAR

Neobraenikomad Obraeni

komad

M M M M M

Slika .5.9. Centralizirano upravljanje [1]


55/139

Decentralizirano upravljanje ima za svaku eliju poseban sistem upravljanja a veza izmeu elija seostvaruje pomou posebnih senzora koji omoguuju kontrolu redosljeda aktiviranja pojedinih elija.Svakamaina mora imati programsku memoriju odgovarajueg kapaciteta da bi mogla preuzeti sve programe.

VODEI RAUNAR

Neobraenikomad

Obraenikomad

M1 M2 M3 M4 M5

Slika 5.10. Decentralizirano upravljanje[1]

Upravljanje moe biti i kombinacija ova dva to je i est sluaj a ono omoguuje veu fleksibilnost isigurniju kontrolu proizvodnje.

sljede?oj slici 5.14

adi?tedijelo


56/139

Skla

Na . prikazan je podruje zadataka DNC raunara za automatizaciju izrade.Skladitenaprava

1 2 34 DNC - raunar

5 - - -

- - - -

- - - -

Mjestoopremanja

Terminal

Strg Strg Strg

SteznomjestoTransport

CNCalatnamain

Mainaza

pranje

Mjernemaine

Stanica zapranjenje

Slika 5.14. Podruje zadataka DNC raunara za automatizaciju izrade [1]

Slika 5.16. Portalni robot kao transportni sistem za srednje teine [1]


57/139

Da bi se postigla vea fleksibilnost sistema i visok nivo integracije u arhitekturi upravljanja potrebno je pri projektovanjuFPS pripremiti:

Modularno upravljanje. Koncept sa bazama podataka.

Modularni upravljaki sistem FPS sa bazama podataka u FPS fiziki je smjeten izmeu CNC maina, mjernih ureaja,sistema za rukovanje materijalom i skladitem.Upravljaki sistem FPS je veoma sloen sistem. Funkcionisanje ovako sloenog sistema omogueno je primjenomraunara.Imajui u vidu sloenost FPS, kao i sloenost upravljakog sistema, upravljake aktivnosti FPS mogu sesistematizovati u tri osnovne cijeline (slika 5.22.) [18]:

Upravljanje proizvodnjom FPS. Adaptivno upravljanje procesima obrade. Upravljanje odravajem.

MODELUPRAVLJANJA

FPS1 UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

2 ADAPTIVNOUPRAVLJANJE

PROCESIMA

3UPRAVLJANJEODRAVANJEM

Slika 5.23. Model upravljanja FPS [1]


58/139

1.2.4.8. Upravljanje proizvodnjom FPSUpravljanje fleksibilnom proizvodnjom ima osnovni cilj da obezbjedi pravilno odvijanje projektovanog redoslijeda radasistema. Priroda ovog upravljakog sistema je takva da sistem upravlja simultanim aktivnostima u toku rada i donosipotrebne upravljake odluke kod nekih novih pojava u sistemu.. Taj cilj se postie programskim sistemom za upravljanje(sofware) svim resursima FPS pomou upravljakog hardvera.

Programski sistem za upravljanje proizvodnjom, odnosno, za upravljanje, koordinaciju i sinhronizaciju rada fleksibilneproizvodnje sastoji se od slijedeih funkcionalnih podsistema ili modula (slika 9.2.):

Auriranje baze podataka. Planiranje i priprema. Upravljanje. Izvjetavanje. Definiranje veza za komunikacioni sistem.

Auriranje baze podataka, kao funkcionalna cjelina i jedan od modula programskog paketa upravljanja proizvodnjom FPS,

podrazumjeva i obuhvata unos i auriranje dvije vrste podataka i to:

osnovnih (baznih) podataka i : podaci o sistemu, podaci o alatima, podaci o steznim priborima, podaci o predmetima rada, strukturni podaci.

upravljakihpodataka: radni nalozi,

tehnoloka dokumentacija,

NC- programi, podaci o alatima, podaci o paletama.


59/139

Planiranje i priprema ima funkciju da prema radnim nalozima i planovima obrade, omogui planiranje svih potrebnihresursa. Funkcija modula "planiranja i pripreme" proizvodnje prethodi samoj proizvodnji, jer treba da se pripremi proizvodnja,a na osnovu ove funkcije formira slijedea upravljaka dokumentacija neophodna za samo odvijanje procesa fleksibilneproizvodnje:

lista potrebnih NC programa, lista potrebnih alata sa sastavnim elementima, lista potrebnih paleta sa sastavnim elementima.

Upravljanje fleksibilnom proizvodnjom, preko upravljanja bazom podataka i osnovnim funkcijama planiranja i pripremeproizvodnje, vri se preko centralnog raunara u FPS. Centralni raunar povezuje i koordinira rad cijelog FPS i predstavlja,po hijerarhiji, najvii, III nivo upravljakog sistema FPS.

Osnovna koncepcija upravljanja fleksibilnom proizvodnjom razvijena je na nivou elije, a radom elije upravlja elijski raunar( elijski kontrolor). Ovo predstavlja drugi nivo upravljakog sistema FPS. Poznato je da se svaki FPS sastoji od jedne ili viefleksibillnih proizvodnih elija ( FP) [18].

UPRAVLJANJEPROIZVODNJOMFPS

1. Auriranje bazepodataka

2. Planiranje ipriprema

3. Upravljanje

4. Izvjetavanje

Slika 5.24. Upravljanje proizvodnjom FPS

5. Definisanje veza

U lj j i i h i ij ih i d j liji i lj k k ji j


60/139

Upravljanje i sinhronizacija svih resursa u proizvodnoj eliji vri se pomou upravljakog programa koji je ugraen ualgoritam upravljanja.Upravljakim programom koordiniraju procesi koji upravljaju pojedinim cijelinama lokalne automatizacije

II Upravljaki nivo

I Upravljaki nivo

PRIPREMA

ALATA CRC PLC CNC PLC PLC CNC

ALAT MANIPULATOR OBRADA TRANSPORT SKLADITE KONTROLA

Slika 5.26. Upravljaki sistem FPS [1]

I j t j i kib t ki d t k d t i t i t k i f ij i t U t i j d l d t lj k


61/139

Izvjetavanje ima kibernetski zadatak da uspostavi povratni tok informacija u sistemu. Ustvari, ovaj modul predstavlja skupsvih programa koji omoguavaju dobijanje raznih izvjetaja o resursima u proizvodnji i izvjetaja o tome kako tee procesproizvodnje.

Definisanje veza sa komunikacionim sistemom predstavlja odreivanje odgovarajuih interfejsa sa procesnimprogramima koji komuniciraju sa segmentima lokalne automatizacije.S obzirom na velik broj komunikacionih veza taj problem se prevazilazi ugradnjom lokalnih raunarskih mrea (Lokal AreaNetworks-LAN) sa fiber optikim prenosnim sistemima velikog kapaciteta, slika 9.3.

1.2.4.9. Upravljanje na nivou sistema FPS DNC sistem

U razvoju fleksibilnih proizvodnih sistema u poslijednje vrijeme sve se vie pridaje znaaj razvoju viih formi sistema, kaoto je npr. sam nivo sistema . Po tom osnovu posebno se radi i na razvoju specifinih modela upravljanja na nivou sistemaFPS.Osnovu sistema upravljanja na viem nivou FPS (sistem, mrea) ini koncept tzv. direktnog numerikog upravljanja DNU

( Direct Numerical Control DNC ).

Koncept upravljanja DNC ima pored osnovnih funkcija i neke dodatne koje znatno proiruju primjenu i mogunosti DNCsistema u upravljanju fleksibilnom proizvodnjom.

Znai pored osnovnih funkcija DNC sistema kao to su upravljanje programima i distribucija NU podataka i podataka zamaine, DNC sistem ima i funkcije proirenja ,kao to su:

Korekcija NU podataka. Sastavljanje NU programa.

Centralno izvoenje NU funkcija. Upravljake informacije za tokove materijala i sl.

Na slici 5.27. prikazana je koncepcija povezivanja i upravljanja FPS na viem nivou.


62/139

CENTRALNI RAUNARSKISISTEM

Upravljaki raunarski modul

(procesni raunar)

PC PC PC

TRANSPORTNO SKLADINI SISTEM

NC NC NC

Manipulator Manipulator

MEUFAZNOSKLADITE

MEUFAZNOSKLADITE

MEUFAZNOSKLADITE

NC CNC Slika 5.27. Sistem upravljanja FPS na viem nivou [1]

Obradni sistem Obradni sistem

Konkretna realizacija strukture upravljanja FPS se znatno razlikuje od sistema do sistema odnosno kod razliitih firmi To


63/139

Konkretna realizacija strukture upravljanja FPS se znatno razlikuje od sistema do sistema, odnosno kod razliitih firmi. Tomoemo primjetiti analizirajui slijedee blok sheme upravljanja firmi Sharmann i Verner und Kolb , slika 5.28. i slika5.29.[6].

UPRAVLJANJE FPS

Upravljanje u realnom Resor informacionih Formiranje izvjetaja

Upravljanje stanicom Status instrumenata Izvjetaj proizvodnog

Upravljanje sistemom Status upravljakog Izvjetaj za instrumente

Upravljanjeoptereenjem

Status pripreme

Upravljanje transportom Status paleta

Upravljanje u situacijihavarije

Statusureaja

Odgovori na pitanja

Slika 5.28. Upravljanje FPS firme Sharmann [1]


64/139

UPRAVLJANJE FPS

Upravljanje u realnomvremenu

Organizaciono upravljanje

Upravljanje svimureajima i prijem

Sumiranje istatistika obrada

Organizacijadijaloga saoperatorom

Resor BP iupravljanja

BP paleta

BP

instrumenata

BP pripreme BP upravljakih

podataka

Slika 5.29. Upravljanje FPS firme Verner und Kolb [1]

roduktivnos

ti

1 3 K j t dit i d j


65/139

Po

ve?anjepr1.3. Kompjuter u sreditu proizvodnje

Razvijeni sistemi za automatizovano projektiranje tehnolokih procesa polaze od geometrijskog modelaproizvoda koji slui kao osnova za prepoznavanje dijelova i kasnije za tehnoloko modeliranje procesa izrade. Zbog

toga kod savremenih sistema sve je vea tenja da se proces projektiranja proizvoda (CAD) to vie priblii procesuprojektiranja tehnologije (CAPP) i programiranju za proizvodnju (CAM), to vodi integraciji ovih sistema. Cilj jemodernih CAPP sistema da se utjecaj tehnologa na projektiranje tehnolokih procesa svede na minimum, te takoiskljui subjektivizam tehnologa, a ukljue standardne metode i postupci koji trebaju osigurati kvalitet proizvoda.

500

400

CIM CAD / CAPP/CAM

300CAD/CAM

200CAD

Slika 5.21. Poveanje produktivnosti primjenom CA tehnologija [

Konvencionalni

0 1 2 3 4 5Godina

1.3.1. CAD/CAM SISTEMI


66/139

1.3.1. CAD/CAM SISTEMI

U sadanje vrijeme, CAD/CAM integrirani sistemi obuhvataju sve postupke raunarompodrane izrade proizvodne dokumentacije, kao to je crtanje radionikih nacrta te obradeinformacija za numeriko upravljanje maina. CAD/CAM sistem daje podrku inenjerima u

svim tehnikim podrujima kao to su: razrada i oblikovanje dijelova

prorauni elemenata i konstrukcija

izrada crtea

dokumentacija

testiranje

proizvodna dokumentacija proizvodnja

Cilj povezivanja CAD i CAM sistema je racionalizacija protoka informacija od konstruisanjaproizvoda pa sve do njegove izrade. Time se postie pribliavanje procesa konstruisanja (CAD)i proizvodnje (CAM).

CAD/CAM sistem se moe podijeliti u tri nivoa. Prvi dio obuhvata oblikovanje, konstruisanje i analizu sastavnih elemenata proizvoda (

slika2.4), Drugi pripremu informacija za proizvodnju.

Trei nivo predstavlja izvravanje samog procesa proizvodnje.


67/139

Trei nivo predstavlja izvravanje samog procesa proizvodnje.

CAD

MKEanaliza

Simulacijedijelovanja

Povezivanje sa CAM

Izlazi:crtei,datoteke

Analiza CADgeometrije, redukcija,

pripreme

Povratna vezaradi korekcijegeometrije

Slika 2.4. Konstruisanje i analiza proizvoda (1. nivo)]

1.3.1.1. Uvoenje CAD sistema


68/139

Mora se uspostaviti sistemsko odravanje opreme.


69/139

p j p Servisna i sluba odravanja mora biti efikasna. Struan i educiran kadar predstavlja osnovu za efikasno io kvalitetno iskoritavanje

opreme i dr. [1]

1.3.1.2. Funkcije CAD sistema

CAD sistemi obuhvataju nekoliko vanih funkcija, koje su podijeljene u etiri osnovnafunkcionalna podruja (slika 2.1):

geometrijsko modeliranje

inenjerska analiza ispitivanje i evaluacija konstrukcije

automatsko crtanje.

EOMETRIJSKO ODELIRANJE


70/139

UTVRIVANJEUVJETA

DEFINIRANJEPROBLEMA

SINTEZA

ANALIZA IOPTIMIZACIJ

A

INENJERSKAANALIZA

EVALUACIJA PROVJERA IEVALUACIJA

PREZENTACIJA

Slika 2.1. Upotreba raunara prikonstruisanju

AUTOMATSKOCRTANJE

1.3.1.3. Geometrijsko modeliranje


71/139

Tokom geometrijskog modeliranja projektant zadaje komande i unosi podatke na temelju kojihse formira geometrijski model objekta projektiranja. Osnovni ciljevi geometrijskogmodeliranja su vizualiziranje i dokumentiranje.S obzirom na mogui broj prikazanih dimenzija objekta, geometrijske modele dijelimo na:

2D (dvodimenzionalne) modele, 2 D modele, 3D (trodimenzionalne) modele.

Dvodimenzionalni ili ravninski modeli omoguavaju modeliranje objekata u ravnini i toosnovnih te izvedenih objekata. Osnovni objekti, odnosno konstrukcijski primitivni, jesu:taka, duina, elipsa, krunica, paralelogram i trokut. Neki izvedeni objekti, ali ne svi, mogu seanalitiki opisati.Za analitiko opisivanje objekata koriste se matematike formule ili povezivanje osnovnihobjekata Boolovim operatorima. Izvedeni objekti to se mogu analitiki opisati su, na primjer:luk krunice, kruni isjeak, unija trokuta i kruga.Geometrijsko modeliranje, koritenje osnovnih konstrukcijski primitiva, je primjena analitikimetoda, jer se ovi primitivi mogu uvijek opisati analitikim formulama. Linijsko prostornomodeliranje vrlo je slino dvodimenzionalnom modeliranju. Linijski modeli, odnosno modelirubnih linija, omoguavaju geometrijsko modeliranje jednostavnijih objekata to su ogranieniravnim plohama. Osnovni elementi linijskog modeliranja su rubne linije koje ograniavaju

plohe modeliranja. Take spajanja dvije ili vie linija zovu se tjemena.Modelima rubnih linija mogu se prikazati i prostorni objekti koji su ogranieni zakrivljenimplohama, ali tada su na modelu vidljivi samo bridovi tijela. Zbog toga se takvi modeli esto

nazivaju i iani modeli. Konstrukcijski primitivi linijski prostornih modela su kao i kodd di i l ih d l k li ij li i l l i


72/139

dvodimenzionalnih modela take, linije, elipse i paralelogrami.Modeli rubnih linija imaju ograniene mogunosti predstavljanja prostornih objekata jer su nanjima vidljivi i oni bridovi koji su na objektima u realnom svijetu sakriveni.Opravdanost i nunost primjene 3D modeliranja ovisi o vie imbenika, npr. o utjecaju tree

dimenzije na produktivnost i kvalitetu projektiranja te ekonominost. U nekim podrujimaprimjene 3D sistema, na primjer u urbanizmu i vizualnom oblikovanju industrijskih proizvoda,primjena 3D modeliranja je dominantna.Modeliranje trodimenzionalnih objekata temelji se na dvije metode:

analitikoj metodi misaonog ralanjivanja objekta projektiranja na jednostavnijedijelove i izrade modela objekta to se sastoji od standardnih prostornih elemenata,

metodi aproksimacije oblika objekta, interpoliranjem segmenata ploha i prostornihobjekata.

Izbor metode ovisi o obliku objekta, ali i nainu obrade ili izrade objekta. Analitika metodaprimjenjuje se kod modeliranja objekata koji se izrauju tokarenjem, bruenjem i drugimpostupcima kod kojih je predmet obrade uvren. Rezultat modeliranja trodimenzionalnihobjekata su volumenski modeli (engl. Solid models). Osnovni prostorni primitivi uvolumenskim modelima jesu kugle, stoci, valjci, elipsoidi i paralelopipedi. Kod ovih se modelakoristi analitiki postupak povezivanja prostornih primitiva pomou Boolovih operatora [5].

1.3.1.4. Inenjerska analiza

Pri inenjerskom projektiranju i konstruiranju upotrebljava se vie tipova inenjerskih analiza:

izraunavanje deformacija i naponali t l t ih j i t l t


73/139

analiza toplotnih pojava i prenosa toplote rjeavanje diferencijalnih jednadbi, koje opisuju dinamiko ponaanje sistema.

Za ove analize upotrebljavaju se neka standardna ali i specijalna programska rjeenja i

metode. Neka od standardnih rjeenja su:

analiza djelovanja masa metoda konanih elemenata (MKE) analiza sastavljanja ili montae proizvoda analiza izrade.

Specijalna programska rjeenja su prilagoena korisniku i omoguavaju rjeavanje njegovihspecifinih problema ( npr. proraun voznih karakteristika vozila, ispitivanje sigurnosti vozilaitd.) [1], [4].

1.3.2. CAPP sistem

CAPP sistemi imaju jednu od kljunih uloga u okviru CIM integracije i predstavljaju mostizmeu CAD sistema namenjenih projektovanju proizvoda i CAM sistema, odnosno obradezasnovane na NC tehnologiji i primeni robota. Ipak, podruje CAPP sistema jo uvijek nije tako

razvijeno kao podruje CAD i CAM sistema.


74/139

Slika 4.2. Nivo CAPP raunske podrkeZavisno od metodologije projektiranja tehnologije postoje tri osnovne vrste (CAPP) sistema:

1. varijantna metoda projektiranja,2. generativna metoda projektiranja i3. hibridna (kombinovana) metoda projektiranja, koja koristi tipske tehnoloke forme

(funkcionalno povezane elementarne povrine loje se grupiu u tipove).


75/139

GENERATIVNA METODA

Crte, automatskiprenos geometrijskih itehnolokih informacija,

CADinformacije,automatski prenosinformacija iz CAD

VARIJANTNA METODA

Crte , kodiranje povrinaza obradu, grube obrade itehnoloke informacije o

dijelu CAD informacije,

automatsko generiranjeklasifikacionog broja

HIBRIDNA METODA

Crte, kodiranjepovrina za obradu dijela,

CAD

informacije,automatskoprepoznavanjetehnolokihkarakteristika

1. Logika za odreivanjevrste i slijeda obrade i

maina na osnovugeometrijskih informacija2. Logika i znanje za

odreivanje vrste islijeda obrade

Logika za odluivanjeopisuje odnos izmeuklasifikacionog broja ivrste reoslijeda obrade imaina

1. Logika za odreivanjeslijeda i vrste obrade i

maina na osnovutehnolokih informacija,2. Logika i znanje za

odreivanje vrste i slijedaobrade i maina na osnovutehnolokih informacija

Slika 4.13. Vrste CAPP sistema

TEHNOLOKI POSTUPAK

Generativni CAPP sistem su bazirani na nezavisnom projektovanju tehnolokog procesa zasvaki proizvod ili dio bez razvrstavanja u odreene grupe ili modifikovanje postojeih


76/139

svaki proizvod ili dio, bez razvrstavanja u odreene grupe ili modifikovanje postojeihstandardnih tehnolokih procesa, uz minimalno uee tehnologa .Sistem generie tehnoloki proces na osnovu ugraenog logikog algoritma, koji u sebi sadriodgovarajuu bazu znanja (knowledge base) o projektovanju tehnolokih procesa i bazu

podataka raspoloivih proizvodnih resursa.Za razvoj generativnog CAPP sistema je neophodno:

Identifikovanje i prikupljanje znanja potrebnih za projektovanje tehnolokihprocesa,

Jasno i tano opisati dio za koji se projektuje tehnoloki proces u formatuprihvatljivom za raunar,

Prikupljeno znanje za projektovanje i podaci o proizvodu moraju biti ugraeni ujedinstvenu tehnoloku bazu podataka.

Baza znanjaBaza podataka

CADsustavi

Analizapodataka

Tehnol.prepoz-navanje

CAPP

Tehnol.postupci

Post-procesor

Planiranje iterminiranjeproizvodnje

Pravilaprojektiranja

CAM/CNC

Slika 4.6. Koncept generativnogCAPP sistema

Osnovni koncept generativnog CAPP sitema sadri tri osnovne cjeline i to:


77/139

p g g j Modul za opis djela i prepoznavanje oblika,

Modul tehnoloke baze podataka i baze znanja,

Logiku za odluivanje zasnovanu na odgovarajuem algoritmu.

CAPP sistemi koriste razliite naine za opis djelova: Klasifikacioni brojevi (Codes),

Specijalni jezici za lingvistiko opisivanje (Specijal Descriptive Languages),

CAD modeli (CAD models).

Logika donoenja odluka kod CAPP sistema: Stabla za odluivanje,

Tabele za odluivanje,

Metode vetake inteligencije (ekspertni sistemi, neuronske mree, genetiki algoritmi, fuzzy logika).

Osnovne prednosti generativnih CAPP sistema u odnosu na varijantne su: Bre generisanje tehnolokih procesa,

Svaki dio je ulaz sam za sebe,

Brzo prilagoavanje promjeni asortimana proizvodnog programa,

Relativno lako se povezuje sa drugim djelovima CIM sistema,

Laka akvizicija podataka.

Potrebna znanja za razvoj CAPP sistema se mogu klasifikovati u slijedee kategorije: Znanje o tehnologijama obrade,

Znanje o obradnim procesima geometrijske i tehnoloke mogunosti pojedinih obradnih procesa,

Znanja potrebna za izbor odgovarajuih pripremaka


78/139

Znanja potrebna za izbor odgovarajuih pripremaka,

Znanja o dodacima za obradu,

Znanje o mainama alatkama (geometrijske, kinematske i tehnoloke osobine),

Znanje o alatima i elementima FSA (geometrija, postojanost, materijali, vrste obrada, itd.), Znanje o priborima (gabariti, tanost, sile stezanja, itd.),

Znanje o mernim sistemima (tanost, dimenzije, itd.),

Znanje o reimima i drugim parametrima obrade,

Znanje za odreivanje redosleda obrada, itd.

Osnovni elementi CAPP sistema su: Baze podataka i Baze znanja o elementima tehnolokog procesa, Logika za odluivanje. Odreeni mehanizmi pomou kojih se primenjuje i upravlja odgovarajua baza znanja.

Osnovne integracije aktivnosti u savremenoj proizvodnji: CAD/CAM sistemi,

CAD/CAPP sistemi,

CAD/CAE sistemi,

CAM/CNC sistemi,

CAD/CAPP/CAM sistemi,

CAPP/PPC sistemi, itd.

osje?ni

brojs

li?ni

dijelova

u

gru

pi


79/139

Prod

Slika 4.10. Primjena Ca tehnologija u proizvodnji

Varijantni

CAPP sustav Generativni CAPP sustav

Klasino projektiranjetehnolokih postupaka

Broj grupa dijelova

Tablica 7.13. Smanjenje trokova primjenom sustava CAPP


80/139

RA?UNAR

PROCES

UPRAVLJA?KI

PROIZVODNE OPERACIJE

SIGNALI

Poslovi implementacije CAPP Smanjeni trokovi (uteda) %

Smanjenje napora pri planiranju procesa 58-65Smanjenje poslova izravnog rada 10-15

Smanjenje utroka materijala 5-10

Smanjenje potronje papira 10-16

Smanjenje trokova u postupku obrade 12-17

Smanjenje trokova u procesu rada 6-10

1.3.3. Raiunarski podrana proizvodnja CAM sistem

Pod terminom CAM podrazumjevamo upravljanje pomou raunara s postupcima proizvodnje i montae. Raunarompodrana proizvodnja lako definiemo kao upotrebu raunarskih sistema pri planiranju, upravljanju i kontroli operacijaproizvodnog procesa.Veza raunara sa procesom proizvodnje moe biti:

direktna (raunar je direktno, on-line povezan s procesom) indirektna (raunar je izmjeten i povezan je s procesom planiranja i kontrolisanja proizvodnje) [16].

PODACI ZA

Slika 2.3. Upravljanje proizvodnim operacijama


81/139

Standardni podsistemi koji se nalaze u sastavu CAM sistema su: NC programiranje Raunarom podrano planiranje Kontrola kvaliteta Fleksibilni proizvodni sistemi Industrijski roboti i transportna sredstva Kontrola proizvodnje Prikupljanje podataka

Kontrolisanje podrano raunarom ukljuuje aktivnosti: nadgledanja i prikupljanja podataka vezanih za proizvodni proces u cjelini dok kontrola obradnog procesa se obavlja lokalno na CNC mainama ili runo na osnovu

prikupljenih i analiziranih podataka. CAM sistemi obuhvataju i druge operacije koje su indirektno povezane proizvodnim

procesom kao to su utvrivanje redoslijeda operacija, upustva za izradu, pripremamaine itd.

1.3.4. Kompponente CIM strategije


82/139

Koncept kompjuterom integrirane proizvodnje (CIM) predstavlja najvii stepen razvoja i integracijehardverskih, softverskih (univerzalnih CA) i telekomunikacijskih komponenti proizvodnog sistema. Unutarovih komponenti CIM preduzee ima slijedee razvojne komponente:

automatizacija proizvodnog procesa (alata, pribora, rada strojeva, transporta materijala), razvoj i ugradnja visokoautomatizirane proizvodne opreme integrirane s robotima, senzorima i

automatiziranim transportom u integrirani hardverski dio proizvodnog sistema (CIM u uem smislu),

integracija gotovih CA sistema (CAD, CAM, CAP, CAPP, CAE, CAQ, CAMI) s proizvodnom opremom uzajedniki proizvodni sistem za koji se koristi naziv CIM u irem smislu,

uvoenje komunikacije putem digitalnih zapisa u cilju brze i tane razmjene podataka i informacija:uputa, poslovne dokumentacije, propisa, poziva, crtea, shema prijdloga uz dvosmjernost ukomuniciranju (poiljatelj alje i evidentira, a primatelj daje informacije: primio, prouio, ima primjedbe,prihvatio) i pregleda stanja, ovaj dio se najee rjeava u konceptu ERP sistema,

razvoj ERP sistema s visokom integracijom informacijskih procesa u svim funkcijama, razmjenapodataka iz procesa digitalnim putem te mogunost pravovremenog informiranja zaduenih zareagiranje prema informacijama iz procesa kao i upravljanje poslovnom, tehnikom i proizvodnomdokumentacijom,

uvoenje e-poslovanja s kupcima, dobavljaima, kooperantima, privrednim komorama i bankama,

digitalizacija poslovne i tehnike dokumenacije.

Automatizacija proizvodnih procesa obavlja se najee na slijedee naine:

automatizacija prilagoavanjem stroja posebnim zahtjevima procesa i mogunostima


83/139

automatizacije obradnih i pomonih zahvata u procesu izrade, automatizacija povezivanjem pojedinih operacija na izradi proizvoda (transport,

mjerenje, pozicioniranje, namjetanje, skidanje radnih predmeta), spajanje vie operacija inventivnom konstrukcijom alata u jednu operaciju, brojanje napravljenih koliina, automatsko dijagnosticiranje promjene radnih karakteristika, automatizacija mjerenja zahtjevanih kvaliteta mjera i oblika.

CIM koncept omoguuje zajedniko informacijsko-tehniko djelovanje svih sudionika uproizvodnji u visokoautomatiziranom sistemu proizvodnog preduzea.

Iz prethodnog lako se da zakljuiti da CIM predstavlja dugorono postavljenu

dinamiku strategiju razvoja koja u vie faza vodi preko logike i fizike organizacije

i integracije pojedinanih funkcija inenjerstva, proizvodnje i marketinga i preko

procesa informatike pripreme do automatiziranih proizvodnih pogona i

automatiziranih kompleksa za proizvodnju.

CIM prestavlja integraciju svih kompjuterom podranih aktivnosti preduzea i

njegovog poslovnog okruenja. U ovoj strategiji proizvodnja je shvaena dosta

iroko i obuhvata ne samo proizvodne procese izrade i montae, ve i druge procese

koji se odvijaju u poslovnim sistemima.


84/139

Sada u svijetu postoji dosta referentnih modela CIM sistema koji se i dalje razvijaju

u raznim institucijama kao i od strane korisnika i ponuaa raunarske i programskeopreme. Neki od uspjeno razvijenih referentnih CIM modela su:

model CIM OSA (Open System Architecture) kojeg je Europska zajednica razvilau okviru projekta ESPIRIT (European Strategic Programme of Research andDevelopment in Information Tehnology),

model razvijen u Institutu za proizvodne tehnologije u Ahenu, Njemaka, model razvijen na Tehnikom Univerzitetu u Berlinu, Njemaka, model predloen od Udruenja za kompjutere i automatizaciju CASE,

(Computer and Automated Systems Association) Drutva za proizvodnoinenjerstvo SME (Society of Manufacturing Engineers-USA)

model razvijen na Tehnikom Univerzitetu u Sarbrikenu, Njemaka.

Da bi CIM model bio cjelovit, interdisciplinaran i sveobuhvatan i da bi se mogaoprilagoditi zahtjevima preduzea, potrebno je da posjeduje slijedee osobine [4] :

CIM model treba da moe predstaviti nezavisno od brane, veliine preduzea ivrste proizvodnje,

CIM model je mnogo vie od koritenja kompjutera. U prvom planu se postavljaintegracija ovjek - organizacija - tehnika,


85/139

CIM model treba da uzme u obzir unutranje i spoljanje uticaje kao to trebada pokriva i cjeli ciklus nastanka proizvoda, marketing kao i prikupljanje

povratnih informacija, u CIM modelu razliite funkcije i komponente preduzea trebaju se ravnopravnopredstaviti, a izostavljenje pojedinih elemenata koji nisu relevantni za odreenopreduzee ne smije se izvriti na raun smanjenja funkcija ostalih elemenata.

Uvoenje i realizacija CIM strategije uvijek zavisi od preduzea, CIM modeli ne dajustrategiju, ve preduzee treba iz CIM modela da izvede vlastitu strategiju, koja bibila za njega prihvatljiva. Pri tome treba da se moe poeti sa realizacijom CIM na

proizvoljnom mjestu. Ovo je vano za ona preduzea koja imaju rijeenja zapojedina podruja i koja treba da poslue kao jezgro integracije.Da bi se predstavili osnovni elementi (podsistemi) kompjuterom integriraneproizvodnje na slici 2.1. prikazan referentni model CIM strategije u obliku Y-dijagrama kojeg je razvio prof. W. Scheer-a Na Tehnikom Univerzitetu u Sarbrikenu[5]. Na ovom dijagramu je vidljivo da se struktura CIM stretegije moe u grubopodijeliti na organizacione i tehnike funkcije, a po nivoima na nivo planiranja i nivorealizacije.


86/139

Slika 2.1. Sistem CIM

85

Vidimo da, to se vie proces planiranja pribliava fazi realizacije utoliko se ekonomske it h ik f k ij i ibli j I t t k idi d ki d d i t CIM t t ij


87/139

tehnike funkcije sve vie pribliavaju. Isto tako vidi se da svaki od podsistema CIM strategijeima pristup integriranoj bazi podataka. Pored predstavljenih podruja CIM sistema na

prethodnoj slici koja ine unutranji svijet svakog preduzea CIM se moe proiriti i saadministrativnim podrujima i aktivnostima.

Vidimo da, to se vie proces planiranja pribliava fazi realizacije utoliko se ekonomske itehnike funkcije sve vie pribliavaju. Isto tako vidi se da svaki od podsistema CIM strategijeima pristup integriranoj bazi podataka. Pored predstavljenih podruja CIM sistema naprethodnoj slici koja ine unutranji svijet svakog preduzea CIM se moe proiriti i saadministrativnim podrujima i aktivnostima.

Pri tome se u prvom redu misli na dva podruja:

CIB (Computer Integrated Business)

Podrazumijeva informaciono-tehniku integraciju razliitih preduzea preko WAN(Wide Area Network) mree,

CIE (Computer Integrated Enterprise).

Naglaava integraciju svih raunara koji se nalaze u primjeni i koji pokrivaju cijeli tokizvoenja odreenog naloga.N li i 2 2 P d t lj j CIM k t i j l j l ti O dj


88/139

Na slici 2.2. Predstavljen je CIM koncept na primjeru poslovanja alatima. Ovdje se uoavaraspored pojedinih funkcija sistema poslovanja alatima na podsisteme CIM-a. Najvei znaajovdje predstavlja uspostavljanje meuveza izmeu pojedinih podsistema kao i organizacijabaze podataka [6].

Slika 2.2. Raspored funkcija sistema kod poslovanja alatima

Na slici 2.3. vidljivo je da nisu svi podsistemi CIM strategije podjednako zastupljeni u praksi.


89/139

j j p g j p j p j pNa ovoj slici predstavljen je rezultat istraivanja do kojih je doao Centar za proizvodnutehniku iz Kaizeslauterna u saradnji sa Njemakim udruenjem inenjera [7].

Vidljivo je da se dosadanja primjena pojedinih podsistema CIM strategije koncentriralauglavnom na konstrukciju i proizvodnju.

Dok se podsistemi CAD, PPC (Process Planinng and Control), NC (Numerical Control),DNC, CAE (Computer Aided Engineering) primjenjuju u vie od polovine preduzea.Sistemi za podrku odluivanja DSS (Decision Support System) jedva da se nalaze u

upotrebi.Na osnovu prevedenog istraivanja dolo se do podataka da se od svih podsistema najveakomunikacija (ak do 75%) odvija izmeu konstrukcije i proizvodnje.

100


90/139

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

10093

8276

60

42

33

CAD PPC NC DNC CAE

CAQ

10

CAPDSS

Slika 2.3. Zastupljenost CIM komponenti u praksi [7]

Realizacija CIM strategije sa njenim administrativnim pdsistemom CIB do sada nije realiziran

ni u jednom preduzeu u Njemakoj a 42% preduzea smatra da e to biti ostvareno unarednim godinama.

Problemi se pojavljuju u komunikaciji izmeu ureaja razliitih proizvoaa. ine se velikinapori da bi se dolo do standarda za komunikaciju osvorenih sistema.U projektu koji od 1980 godine vodi General Motors (USA) utvrena je arhitektura i


91/139

U projektu koji od 1980. godine vodi General Motors (USA) utvrena je arhitektura ispecificiran protokol za komunikaciju u proizvodnom sistemu MAP (Manufacturing AutomationProtocol) koji se bazira na OSI (Open System Interconnection) modelu.MAP definira nekoliko servisa kao to je servis za obradu datoteka i njihov prenos izmeukompjutera i upravljakih ureaja, servis za upravljenje mreom, te servis za upravljanjeadresama razliitih ureaja u mreu [7].

1.4. Nivoi upravljanja u proizvodnim sistemima1.4.1. Pojam i naini upravljanja tehnoloskim sistemimaUpravljanje je ciljem odredjeni informacioni uticaj jednog sistema na drugi, koji tezi da izmeniponasanje ovog sistema u odredjenom pravcu i treba da obezbedi pravilno funkcionisanjesistema, reprodukciju, razvoj i promene u skladu sa kriterijumima cilja (efiasnisti iefektivnosti).

Postoje dva sistema upravljanja:

1. Otvoreni izlazne informacije se ne mjere i te informacije se ne vraaju nazad upravljau

Ulaz IzlazSistem upravljanja


92/139

p j j

2. Zatvoreni izlazne informacije se mjere i te informacije se vraaju nazad upravljau

Ulaz IzlazSistem upravljanja

Mjerni uredjaj

Naini upravljanja proizvodnim tehnolokim procesom razlikuju se prema:

1. nainu proizvodnje2. veliini serija3. karakteru proizvodnje4. opremljenosti rada.

Prema nainu proizvodnje mogua je podjela naina upravljanja proizvodnim tehnoloskim procesom na:

1. upravljanje tehnoloskim procesom jedinne proizvodnje

2. upravljanje mehanizovanim tahnooskim procesom3. upravljanje automatizovanim tehnolkim procesom

Cilj i lj j i d i h l ki d k bili i i


93/139

Ciljevi upravljanja proizvodnim tehnoloskim procesom su oduvek bili isti:

1. poveati produktivnost u smislu efektivnosti i efikasnosti2. povecati rentabilnost procesa3. poveati ekonominost i efikasnost rada4. usmjeravati operacije u tehnolokom procesu ka to uspjenijem pretvaranju nizih u vise upotrebne

vrednosti.

4. Sistemi upravljanja

Sistemi upravljanja se mogu klasificirati na slijedee sisteme:

Konvencionalni sistemi upravljanja. NC sistemi upravljanja. CNC sistemi upravljanja. DNC sistemi upravljanja. Sistemi upravljanja FPS m. Inteligentni sistemi upravljnja.

Konvencionalni sistemi upravljana su takav vid upravljanja kod kojeg glavnu ulogu u sistemu upravljanja imaizvrioc odnosno radnik koji vri upravljanje odreenom alatnom mainom

1. primjena kompjutera u proizvod. procesu predavanje tu 201

Documents