pogodnost proizvoda za montazu

UNIVERZITET U TUZLI MAŠINSKI FAKULTET

PROIZVODNI SISTEMI-INDUSTRIJKSI INŽENJERING

2012

Pogodnost proizvoda za montažu

Mentor: Dr.sc. Džemo Tufekčić red.prof. Student: Muhamed Herić dipl.ing II-22-JJ/11

M O N T A Ž N I S I S T E M I


2 Muhamed Herić II-22-JJ/11

Sadržaj:

Popis slika: ................................................................................................................................................. 3

Popis tabela: .............................................................................................................................................. 4

Uvod ............................................................................................................................................ 5

1.0 Historija razvoja montažnih sistema ................................................................................................... 6

1.1 Izbor metoda montaže ...................................................................................................................... 11

1.2 Dizajn proizvoda za manualnu montažu. .......................................................................................... 15

1.3 Sistem klasifikacije za manualnu montažu........................................................................................ 23

1.4 Ocjena pogodnosti proizvoda za montažu primjenom sistema klasifikacije .................................... 27

1.5 Optimizacija proizvoda za manualnu montažu. ................................................................................ 31

1.6 Ocjena pogodnosti proizvoda za montažu i optimizacija proizvoda na primjeru iz prakse. ............. 34

2.0 Dizajn proizvoda za automatsku montažu ........................................................................................ 44

2.1 Cijena automatskog doziranje dijelova. ............................................................................................ 47

2.2 Cijena automatske ugradnje dijelova................................................................................................ 49

2.3 Sistem klasifikacije za automatsku montažu. ................................................................................... 50

2.4 Ocjena pogodnosti proizvoda za automatsku montažu primjenom sistema klasifikacije i

optimizacija za automatsku montažu. .................................................................................................... 56

Zaključak: ................................................................................................................................................ 58

Literatura: ............................................................................................................................................... 59



Popis slika:

Slika 1. a) Glodalica razvijena od strane Eli Whitney-a, b) dijelovi Eli Whithney-ove muškete............................... 6

Slika 2. Automatski mlin za žitarice. ...................................................................................................................... 7

Slika 3. Linija za montažu generatora. ................................................................................................................... 8

Slika 4. Pokretna montažna linija za montažu Ford T modela................................................................................ 9

Slika 5. „Unimate“ manipulator na montažnoj liniji. ............................................................................................. 9

Slika 6. Princip talasnog lemljena. ....................................................................................................................... 10

Slika 7. Životni vijek proizvoda. ........................................................................................................................... 12

Slika 8. Uticaj metoda montaže na cijenu montaže u odnosu na broj komponentni u sklopu ............................. 14

Slika 9. Posljedice „dizajna preko zida“. ........................................................................................................... 15

Slika 10. Smanjene broja dijelova. ...................................................................................................................... 16

Slika 11. Montaža proizvoda pomoću pod sklopova. ........................................................................................... 16

Slika 12. Uticaj prostora na vrijem montaže. ....................................................................................................... 17

Slika 13. Orijentacija dijelova. ............................................................................................................................. 17

Slika 14. Standardizacija dijelova. ....................................................................................................................... 17

Slika 15. Skup pravila čijom se primjenom skraćuje vrijeme montaže. ................................................................ 18

Slika 16. Primjena DFA sa ciljem olakšavanjem procesa montaže. ...................................................................... 19

Slika 17. Motorna pila ( originalni dizajn, 41 dio, vrijeme montaže 6,37 [min]). .................................................. 21

Slika 18. Motorna pila (novi dizajn, 29 dijelova, vrijeme montaže 2,58 [min]) .................................................... 22

Slika 19. određivanje uglova α i β. ...................................................................................................................... 25

Slika 20. Sklop konotrolera sa pripadajućim komponentama. ............................................................................. 27

Slika 21. Redizajn kontrolera. .............................................................................................................................. 32

Slika 22. Patrona zračne pošte. ........................................................................................................................... 34

Slika 23. Tehnička dokumentacija patrone zračne pošte. .................................................................................... 36

Slika 24. Alat za montažu patrone. ...................................................................................................................... 37

Slika 25. Originalna i redizajnirana patrona......................................................................................................... 39

Slika 26. Izgled redizajnirane patrone. ................................................................................................................ 40

Slika 27. Prednji usmjerivač. ............................................................................................................................... 41

Slika 28. Zadnji usmjerivač. ................................................................................................................................. 42

Slika 29. Tijelo patrone ....................................................................................................................................... 43

Slika 30. Utjecaj simetrije za automatsku montažu. ............................................................................................ 44

Slika 31. Bazni dio za automatsku montažu. ....................................................................................................... 45

Slika 32. Pravila za dizajn proizvoda pri automatskoj montaži. ........................................................................... 46

Slika 33. Dijagrama uticaja broja dozatora i brzine doziranja na cijenu doziranja. ............................................... 48

Slika 34. Primjer za određivanje koda klasifikacije. ............................................................................................. 53

Slika 35. Originalni dizajn sklopa. ........................................................................................................................ 56

Slika 36. Redizajnirani sklop. ............................................................................................................................... 57



Popis tabela:

Tabela 1. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, za dijelove koji se mogu ugraditi jednom rukom. ............ 24

Tabela 2. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, za dijelove koji se mogu ugraditi jednom rukom ali

zahtijevaju alate poput pinceta. ................................................................................................................. 24

Tabela 3.Vremena manipulacije dijelovima pri montaži, za dijelove koji se uzimaju jednom rukom a ugrađuju sa

obje ruke. ................................................................................................................................................... 24

Tabela 4. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, dijelovi koji si se ugrađuju sa obje ruke. .......................... 24

Tabela 5. Vremena montaže za dijelove koji zahtijevaju dodatno osiguranje nakon montaže. ............................ 25

Tabela 6. Vremena montaže za dijelove koji su osigurani nakon montaže. .......................................................... 26

Tabela 7. Vremena montaže za dodatne operacije osiguranja. ............................................................................ 26

Tabela 8. Operacije montaže kontrolera. ............................................................................................................. 28

Tabela 9. Moguće promjene u dizajnu kontrolera. ............................................................................................... 31

Tabela 10. Operacije montaže redizajniranog kontrolera..................................................................................... 33

Tabela 11. Operacije montaže za originalni dizajn patrone. ................................................................................. 37

Tabela 12. Operacije montaže za redizajniranu patronu. ..................................................................................... 39

Tabela 13. Prva znamenka sistema klasifikacije za automatsku montažu dijelova pri doziranju dijelova. ............ 50

Tabela 14. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije ako je prva znamenka 0, 1 ili 2. ..................................... 51

Tabela 15. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije, ako je prva znamenka 6,7 ili 8, za simetrične dijelove. . 51

Tabela 16. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije, ako je prva znamenka 6,7 ili 8, za dijelom simetrične

dijelove i asimetrične dijelove ................................................................................................................... 52

Tabela 17. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, veliki dijelovi........................................................ 53

Tabela 18. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, za male dijelove. .................................................. 54

Tabela 19. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, abrazivni dijelovi.................................................. 54

Tabela 20. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, dijelovi koje je potrebno pričvrstiti nakon

ugradnje. .................................................................................................................................................... 55

Tabela 21. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, dijelovi koji su pričvršćeni nakon ugradnje...... 55

Tabela 22. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, načini pričvršćena dijelova nakon ugradnje. ... 55

Tabela 23. Operacije automatske montaže na originalnom dizajnu. .................................................................... 56

Tabela 24. Operacije automatske montaže za redizajnirani sklop. ....................................................................... 57



Uvod

Riječ montaža potiče od Francuske riječi „montage“ koja znači sklapanje, slaganje ili

podizanje. Pod procesom montaže podrazumijeva se dobijanje proizvoda višeg stepena

složenosti sastavljanjem proizvoda nižeg stepena složenosti. Montaža je stara kao i samo

čovječanstvo jer prvi proces montaže odvio se kada je napravljeno prvo kameno koplje ili prva

sjekira. Od kamene sjekire pa do Boinga 747 montaže igra veoma važnu ulogu u razvoju tehnike

i tehnologije u opšte. Svaki napredak u ostalim poljima nauke manifestuje se kroz procese

montaže koji postaju još brži, jeftinije, složeniji, precizniji itd.

Kroz ovaj seminarski rad biti će predstavljeni načini dizajna proizvoda za manualnu i automatsku

montažu, proračuni cijene koštanja montaže te primjeri određivanje pogodnosti proizvoda za

montažu.



1.0 Historija razvoja montažnih sistema

Na samom početku proizvodnja i montaža dijelova vršila se ručno od strane radnika koji su morali biti visoko obučeni. Svaki dio jednog sklopa je koja se uklapa u idući dio morao je biti istolerisan prema mjerama idućeg dijela, te mjere su svaki puta bile različite. Obuka novih radnika je bila dugotrajan proces i kapacitet nekog proizvodnog pogona je zavisio od broja obučenih ljudi. Početkom rata u SAD 1798. godine pojavila se potreba za velikim broje mušketa, kako je rat sa Francuzima bio neminovan nije ih bilo moguće uvest iz Evrope. Eli Whithney pionir masovne proizvodnje ponudio je ugovor vladi SAD da napravi 10.000 mušketa za samo 28 mjeseci. Eli Whitney je prvi uveo šablone za drvene dijelove muškete, razvio je posebne mašine za proizvodnu tih dijelova. Primjenom ovih mašina smanjio je potrebni nivo znanja radnika i značajno povećao proizvodnju. Također je standardizirao i sve ostale dijelove na mušketi i na taj način izbjegao različito tolerisanje dijelova. Ely Whitneys je projektovao i razvio prvu glodalicu, baš za potrebe proizvodnje dijelova za muškete. Rezultat njegovog rada uveli su tri nova koncepta u proizvodne sisteme, koji će kasnije biti poznati kao Američki proizvodni sistem:

1. Proizvodnja dijelova na mašinama. 2. Tačnost finalnog proizvoda je na visokom standardnu. 3. Povećanje proizvodnog kapaciteta

Slika 1. a) Glodalica razvijena od strane Eli Whitney-a, b) dijelovi Eli Whithney-ove muškete.

Oliver Evans je prvi uveo transport materijala sa jedne tačke na drugu bez ljudskog rada. 1793

godine on je uveo tri vrste transportera, u automatskom mlinu za žitarice, koji su bili upravljani

sa samo dva operatera. Ti transporteri su bili: kofičasti elevator, trakasti transporter i pužni

transporter. Prvi operater je usipao žitarice u mlin dok je drugi puno vreće na izlazu iz mlina.



Slika 2. Automatski mlin za žitarice.

Značajan doprinos razvoju metoda montaže dao je Elihu Root. 1849 godine Elihu Root je počeo raditi u tvornici koja je proizvodila Colt revolvere. I ako je do tada montaža dijelova revolvera bila jednostavna Elihu Root uvodi pred montažu revolvera, dijeleći montažu na osnovne jedinice, koje su se sastojale od veoma jednostavnih operacija. Njegov potez je skratio vrijeme montaže i smanjio grešku pri montaži. Vodeći se njegovom idejom „podjele rada i povećanja proizvode“ razvio se novi koncept montaže. Frederick Winslow Taylor je najvjerojatnije prvi predstavio studiju kretanja i vremena u tehnologije proizvodnje. Cilj je bio da se sačuva radnikovo vrijeme i energija osiguravanjem da su svi alati i predmeti obrade postavljeni na najbolju poziciju za obavljanje određenog zadatka. Taylor je također otkrio da svaki radnik ima optimalnu brzinu i ako se ona pređe rezultat je smanjenje sveukupnih performansi radnika. Nesumnjivo prvi koji je uveo sistem moderne proizvodnje i montaže je Henry Ford. On je opisao principe montaže kroz slijedeće riječi: „Postaviti alata pa onda radnike u sekvencu operacija tako da svaki dio pređe što kraće rastojanje. Koristite kliznice ili neki drugi način transporta tako da kada radnik završi svoju operaciju predmet montaže spušta ne dalje od dometa njegovih ruku. Koristite pokretne montažne linije na koje se predmeti montaže dostavljaju u određenim intervalima, razmaknite



ih da olakšate rad na njima.“ [1] Gore navedeni principi su primijenjeni pri produkciji Model T Fordovog automobila. Prva moderna montažna linija je korištena za spajanje generatora za paljenje automobila. U prvobitnoj izvedbi linije jedan radnik je sklapao generator za 20 [min]. Otkriveno je kada je ovaj proces podijeljen na 29 individualnih operacija koje su izvodili radnici na individualnim stanicama duž montažne linije vrijeme montaže je smanjeno na 13 [min] i 10 [sec]. Kada je visina montažne linije povećana za 203.2 [mm] vrijeme montaže je smanjeno na 5 [min]. Što je samo četvrtina prvobitnog vremena.

Slika 3. Linija za montažu generatora.

Ovi rezultati su ohrabrili Henry Forda da primjeni ovakve sisteme montaže i da drugi fabrike koje su proizvodile pod sklopove za automobile. Ovaj potez je rezultirao kontinuiranim i veoma brzim povećanjem pod sklopova za glavnu montažu. Postalo je jasno da se radnici ne mogu da nose sa ovakvi povećanjem i postalo je jasno da glavna montaža mora preći na montažnu liniju. Na početku glavna montažna linije je postavljena tako da su se automobili vukli užadima od stanice do stanice, iako primitivan potez on je rezultirao u smanjenu vremena montaža sa 12 [h] i 28 [min] na 5 [h] i 50 [min]. Nakon ovog na montažnu liniju je montiran trakasti transporter, bio je u ravnini sa podom i dovoljno širok da se na njega može postaviti šasija automobila. Ostavljen je prostor za radnike tako da su mogli ili sjediti ili stajati prilikom ugradnje pod sklopova na šasiju. Transporter se kretao brzinom od 1.829 [m/min] i prolazio je kroz 45 razdvojenih stanica. Sa uvođenjem pokretne montažne linije i podjele radna vrijeme montaže je smanjeno na 93 [min]. Nakon ovih rezultata Henry Ford nije stao i nastavio je sa kontinuiranim unaprjeđenjem pokretne montažne linije te je na kraju ostvario takt linije od 24 [s].



Slika 4. Pokretna montažna linija za montažu Ford T modela.

Početkom 20-tog stoljeća početo je sa zamjenom manualnog rada mehaničkim. Pojavljuju se uređaja koji zamjenjuju čovjeka u procesu montaže u vidu automatskih dozirnih uređaja, robotskih manipulatora, automatskih odvijača, automatiziranih stanica za zavarivanje, mehanizama za pomjeranje predmeta na montažnoj liniji, automata za istovremenu ugradnju više dijelova, uređaja za orijentaciju predmeta montaže na liniji itd. Automatizacija ove vrste je postala poznata kao mehanizacija montažnih linija i našla je svoju primjenu u masovnoj proizvodnji automobila, satova, vojne opreme, lijekova, elektronske opreme, kućanskih aparata itd. Primjena robota u montaže javlja se kao ideja poslije Drugog Svjetskog rata. Pojavio se osjećaj da bi se roboti mogli primijeniti u malo serijskoj i srednje serijskoj proizvodnji, zbog mogućnosti njihovog reprogramiranja, u to vrijeme malo serijska i srednje serijska proizvodnja zauzima je 80% ukupne proizvodnje. George Devol, Jr. je patentirao programibilni prenosni uređaj 1954 god. koji je poslužio kao osnova za današnje industrijske robote. Prvi industrijski robot je bio „Unimate“ projektovan od strane George Devol i Joseph Engelberger. Prvi puta je primijenjen u montaži 1961 god. u fabrici General Motor i bio je zadužen za rukovanje metalnim odlivcima.

Slika 5. „Unimate“ manipulator na montažnoj liniji.



Značajno povećanja robota u montaži registrovano je 1972 kada je oko 30 vrsta robota razvijeno od strane 15 proizvođača robota. Upotreba robota u montaži bila je opravdana samo pri srednje serijskoj i masovnoj proizvodnji, tako da su se samo velike kompanije odlučivale na ovaj korak. Izuzetak je primijećen u industriji elektronskih komponenti, odnosno u montaži štampanih elektronskih ploča. Na samom početku komponente jedne elektronske ploče su se ručno ugrađivale i ručno lemile za ploču. Kako bi se smanjilo vrijeme lemljenja razvijeno je „talasno ljemljenje“. Princip rada se zasnivao na tome da se sve komponente zaleme u isto vrijeme, ovo je ostvareno na način da se komponente poredaju na elektronsku ploču te zajedno sa pločom „pokvase“ u val rastopljeno kalaja. Ovo je bilo moguće pošto se kalaj ne lijepi za plastiku nego samo za nožice elektronskih komponenti. Idući korak u razvoju montaže elektronskih ploča je bio automatska montaža komponenti za ploču. Prva kompanija koja je razvila komercijalne sisteme automatske montaže elektronskih komponenti je United Shoe Machinery.

Slika 6. Princip talasnog lemljena.

Razvoj montažnih linija sa nastavio i nije prestao ni danas. Razvoj je usmjeren kao što većoj

automatizaciji primjenom industrijskih manipulatora, mobilnih robota, automata, daljnjom

podjelom rada, standardizaciji komponenti itd. Zadnji uspjeh na polju montažnih linija jeste

pojava montažnih linija na kojima se montiraju proizvodi različitih proizvođača i različitih tipova

bez promjene opreme na montažnoj liniji. Ovakvi montažni procesi predstavljaju veliko

opterećenje za logističke sisteme, informacione sisteme, ljudske resurse itd, ali su se pokazali

kao visoko isplativi sistemi. Razvijena je grana montaže koje se bavi ergonomijom rada sa ciljem

smanjenja opterećenja čovjeka u montaži uz povećanje njegove produktivnosti. Čovjek je ostao

još uvijek ne zamjenjiv na nekim operacijama montaže, koliko dugo će ostati zasigurno se ne

može reći.



1.1 Izbor metoda montaže

Prilikom pokretanja proizvodnje nekog proizvoda moraju se uzeti u obzir slijedeći faktori koji utiči na odabir metoda montaže:

1. Pogodnost proizvoda za određeni tip montaže 2. Potrebi kapacitet proizvodnog pogona 3. Dostupnost radne snage 4. Životni vijek proizvoda.

Prilikom razvoja nekog proizvoda može se značajno uticati na način njegove montaže. Jedan te isti proizvod može se dizajnirati za automatsku, robotsku i manualnu montažu. Prilikom dizajniranja proizvoda potrebno je imati u vidu na koji način će se proizvod sklapati te pod sklopove proizvoda prilagoditi montaži. Prihvaćanje činjenice da montaža značajno utiče na cijenu proizvoda razvio se potpuno novi koncept dizajna DFA (Design for Assembly) ili dizajn za montažu. Prije puštanja u proizvodnju nekog od proizvoda obično se vrši istraživanje tržišta ako je to proizvod za široke potrošačke mase ili sklapanje ugovora ako se radi o proizvodima za industriju. Oba načina daju približnu vrijednost broja proizvoda koji se trena proizvesti u određenom periodu. Ako istraživanja pokažu da će proizvod veliku potražnju na tržištu i ako će mu životni vijek biti dug onda je opravdana u potpunosti automatizirana montaža proizvoda. Primjenom automatske montaže dobija se:

Veći proizvodni kapacitet i smanjuje se cijena proizvoda

Veću pouzdanost proizvodnje

Uklanjanje radnika sa opasnih (po zdravlje štetnih) radnih mjesta kao što su lakirarnice, stanice za zavarivanje itd.

Ako istraživanja pokažu da će biti velika potražnja za proizvodom ali da neće dugo trajati onda je opravdana robotska montaža proizvoda. Primjenom robota dobija se veći proizvodni kapacitet u odnosu na manualnu montažu a i određenja fleksibilnost, zbog mogućnosti reprogramiranja robota da obavljaju različite zadatke, odnosno ostavlja se mogućnost promjene proizvodnog programa na montažnoj linije bez promjene industrijskih robota koji su radili na njoj. Ako istraživanja pokažu da je proizvod trenutni hir tržišta onda je najisplativije montažu proizvoda projektovati i izvesti da kao manualnu. Radna snaga ima značajan udio u cijeni proizvoda. Dostupnost radne snage i njena cijena utiče na odabir načina montaže. Jeftinija radna snaga omogućava upošljavanje većeg broja radnika samim time omogućava povećanja proizvodnog kapaciteta. Do sada nije napravljen ni jedna montažna linija bez prisustva ljudi bilo da je riječ o rotobitizarnoj montažnoj lini ili automatskoj. Ako u području proizvodnog pogna postoji dostupna jeftina radna snaga onda je za proizvodne pogone malog i srednjeg kapaciteta opravdana manualna montaža. Pri masovnoj proizvodnji



manualna montaža najčešće nije isplativa. Zadnjih deset godina svjedoci smo premještanja proizvodnih pogona iz visokorazvijenih zemalja u nisko razvijene zemlje zbog jeftine radne snage. I ako pogoni koji se premještaju predstavljaju uglavnom robotizirane i automatizirane montažne linije i upošljavaju veoma mali broj radnika. Profesor Norbert Wiener sa MIT je rekao prema [1]: „Sjetimo se da je automatizirana mašina predstavlja ekonomski ekvivalent robovskom radu. Svari drugi rad koji želi da se takmiči sa robovskim radom mora prihvatiti ekonomske uslove robovskog rada. Sasvim je jasno da će ovo proizvesti takvu ne zaposlenosti da će depresija iz 30-tih godina izgledati kao ugodna šala.“ Profesor Norbert je gore navedene riječi rekao 1950 godine, on nije bio u potpunosti u pravu ali da sada smo imali četiri recesije 1990–1993, 1998, 2001–2002 i 2008–2009 godine, robotizacija i automatizacija nisu njihovi uzroci ali pad jednog velikog sistema stvara velika posljedice koje potpomažu globalne krize. Životni vijek proizvoda je vezan za sve gore navedene faktora može se reći da je on i najznačajniji. Dobrom procjenom životnog vijeka proizvoda moguće je donijeti ispravne odluke dok određivanja načina montaže i dimenzioniranja samog proizvodnog pogona. Na primjer ako je novi proizvod namijenjen širokim masama i procjenjuje se da će imati dug vijek onda je razumno ići u potpuni automatizaciju proizvodno odnosno montažne linije. Takvi proizvodi mogu podnijeti i veće promjene u sastavu i dizajnu bez značajnih promjena linije na kojoj se montiraju. Ako se pretpostavi da će proizvod imati srednji životni vijek onda je razumno montažnu liniju izvesti sa što fleksibilnijom opremom, ovim se postiže visok kapacitet koji može zadovoljiti tržište i ostavlja se mogućnost proizvodnje drugih proizvoda nakon isteka životnog vijeka primarnog proizvoda.

Slika 7. Životni vijek proizvoda.



Zadnji slučaj čine proizvodi sa kratkim životnim vijekom u tim slučajevima montažna linija se obično projektuje za manualnu montažu sa primjenom automata i robota na uskom grlima montaže

Na slici 8. nalazi se dijagram uticaja cijene montaže nekog sklopa u odnosu na tip montaže i broj komponenti sklopa. Sa slike se može vidjeti da pri malom broju komponenti jednog proizvoda svi tipovi montaže imaju otprilike iste cijene, potpuno automatizirana i robotizirana lina nemaju razlika dok je cijena manualne montaže nešto veća. Sa povećanjem broja sklopova mijenjaju se i cijene montaže. Cijena manualne montaže raste proporcionalno sa povećanjem broja dijelova nekog sklopa. Cijena robotizirane montaže sa manjim povećanjem komponentni sklopa ne mijenja se značajno, dok na pri povećanju broja sklopa od 2 do 24 samo je upola jeftinija od manualne montaže. Za slučaj automatizirane montažne linije promjena broja dijelova jednog sklopa ne igra veliku ulogu, za promjenu od 2 do 8 cijena montaže se u opšte ne mijenja, ovo je posljedica velike brzine rada automata. Sa povećanjem dijelova na 24 povećava se broj operacija koje automati moraju obaviti da bi sklopili jedan proizvod, odnosno povećava se broj automatizovanih mašina na montažnoj liniji samim time povećava se cijena montaže nekog proizvoda. Donijeti odluku o izboru načina montaža u današnjem dinamičnom tržištu nije nimalo lako. Najveću zaradu donose automatizirane montažne linije ali nagle promjene tržišta ne garantuju plasman proizvoda i te odluka za automatiziranu montažnu liniju predstavlja veoma rizičnu odluku. Robotizirane montažne linije imaju manju kapacitet od automatiziranih ali posjeduju i fleksibilnost koju automatizirane linije nemaju. Promjenom na tržištu moguće je vršiti promjene u montaži odnosno u proizvodni i na taj način ostavlja se mogućnost opstanka na tržištu. Manualna montaža zahtjeva najmanja ulaganja u izgradnji montažne linije ali takve linije imaju manji kapacitet od automatiziranih odnosno robotiziranih linija, povećanje kapaciteta se vrši upošljavanjem većeg broja radnika ali to za posljedicu ima povećanje cijene proizvoda pošto ni jedan poslodavac ne želi da umanji dobit od proizvoda.



Slika 8. Uticaj metoda montaže na cijenu montaže u odnosu na broj komponentni u sklopu



1.2 Dizajn proizvoda za manualnu montažu.

Postoji mnogo načina da se poveća produktivnost nekog proizvoda kroz korištenjem drugim materijala, alata, optimizacije montažne linije itd., ali uzimanje u obzir proizvodnih i montažnih parametara u procesu dizajna proizvoda posjeduje najveći potencijal za značajno smanjenje cijene proizvodnje i povećanja kapaciteta. Prema riječima Robert-a W: „ Kao proizvodni inženjeri možemo uraditi mnogo više u pogledu povećanja produktivnosti kada bi smo imali veći broj informacija prilikom dizana proizvoda. Dizajner proizvoda je onaj koji određuje način proizvodnje odnosno montaže.“ Ako je proizvod loše dizajniran za proizvodnju i montažu mogu se primijeniti tehnike koje će samo minimalno umanjiti posljedice lošeg dizajna. Za promjena dizajna nakon što se uoči da je on loš, na žalost to se dešava tek nakon početka proizvodnje, je već kasno jer je previše vremena i novca utrošeno na prvobitni dizajn i izgradnju proizvodnog pogona. Samo kada se vodi računa o proizvodnji i montaži u toku dizajna proizvoda moguće je ostvariti vike uštede na cijeni finalnog proizvoda i značajno povećati kapacitet. Pristup dizajna proizvoda bez uzimanja bilo kakvih parametara proizvodnje i montaže je bio dugo zastupljen u proizvodnom sektoru i dobio je naziv eng. „over the wall“ odnosno preko zida.

Slika 9. Posljedice „dizajna preko zida“.

Proces dizajniranja je iterativni, kompleksni, proces donošenja odluka na inženjerskom nivou koji dovodi do detaljnih crteža prama kojima se može ekonomično proizvesti identični proizvodi a koji se mogu prodati. Proces dizajna obično počinje sa potrebom za rješavanja nekog problema ili idejom o proizvodu koji još nema tržište a mogao bi biti prihvaćen na tržištu. Proces dizajna završava sa detaljnim opisom proizvoda. Postoje tri faze u procesu dizajna jednog proizvoda a to su; studija izvodljivosti, preliminarni dizajn i detaljni dizajn. U procesu izrade



studije izvodljivosti moguća rješenja se analiziraju, vrše se grubi proračuni performansi i cijena. Pri izradu preliminarnog dizajna detaljni proračuni performansi se radi na rješenjima koja su dala najbolje rezultate u studiji izvodljivosti. Izborom najboljeg rješenja iz preliminarnog dizajna prelazi se u detaljni dizajn sa cilijom dobijanja tehničke dokumentacije na osnovu koje se može izraditi i sklopiti jedan proizvod. Kada je postalo jasno da vrijeme montaže nekog proizvoda značajno utiče na njegovu cijenu razvijena je tehnika dizajna DFA (Design For Assembly) odnosno dizajna za montažu. DFA je proces pri kojem se proizvodi dizajniraju sa ciljem da olakšaju montažu tog proizvoda. Pri dizajnu nekog proizvoda sa obzirom na DFA onda se montaža proizvoda uzima kao glavni aspekt dizajna u cijelom njegovom procesu. Jedan od osnovnih karakteristika DFA jeste što dizajner i proizvođač ravnopravno razmjenjuju ideje za izgled novog proizvoda, dizajner se drži zadanih granica sa aspekta funkcionalnosti, izgleda, mehaničkih karakteristika itd, dok inženjer proizvodnje predlaže izgled dijelova, njihov broj, orijentaciju itd. Primjenom DFA dizajna značajno se smanjuje vrijem potrebno za montažu dok proizvod i dalje zadovoljava performanse koji se od njega očekuju. Neke od osnovnih smjernica za DFA su:

1. Smanjenje broja dijelova proizvoda na način inkorporiranja više funkcija u jedan dio. Preporučuje se da se dizajner uvijek pita dali susjedni dio može obaviti funkciju prethodnog dijela.

Slika 10. Smanjene broja dijelova.

2. Dodatno smanjenje broja dijelova kroz pod sklopove. Smanjen broja dijelova pomoću

pod sklopova oraginizuje montažu proizvoda sa principom podjele rada.

Slika 11. Montaža proizvoda pomoću pod sklopova.



3. Omogućiti montažu proizvoda sa dovoljno slobodnog prostora. Smanje prostora oko područja montaže povećava vrijeme montaže.

Slika 12. Uticaj prostora na vrijem montaže.

4. Dijelovi koji se montiraju trebaju da imaju indikatore orijentacije za montažu. Dijelovi trebaju da imaju samo zaključavajuće osobine tako da precizno poravnanje nije potrebno.

Slika 13. Orijentacija dijelova.

5. Standardizacija dijelova smanjuje vrijeme montaže tako što monter ne mora da bira

dijelove.

Slika 14. Standardizacija dijelova.



6. Dijelovi trebaju biti simetrični, ako to nije moguće ostvariti onda bi trebali da budu

simetrični po jednoj od osa. Prilikom montaže simetričnog dijela ne vodi se računa o

njegovoj orijentaciji, ako je dio simetričan po jednoj osi onda se orijentira po drugoj osi

što je bolja verzija od potpuno ne simetričnog dijela koji mora biti precizno orijentiran,

slika 15, a). Ako dio ne može biti izveden kao simetričan onda se dizajnira kao vidljivo ne

simetričan, slika 15, b). Izbjegavati mogućnost zaglavljivanja dijelova koji se nalaze u

rinfuzi, slika 15, c). Izbjegavati mogućnost zapetljavanja dijelova koji se nalaze u rinfuzi,

slika 15, d). Izbjegavati dijelove koji su skliski, osjetljivi, fleksibilni, veoma mali ili veoma

veliki ili dijelove koji su štetni po montažera, slika 15, e).

Slika 15. Skup pravila čijom se primjenom skraćuje vrijeme montaže.



Slika 16. Primjena DFA sa ciljem olakšavanjem procesa montaže.



7. Dizajn novog proizvoda bi trebao biti takav da nema poteškoća pri postavljanu dijelova jedne u druge. Na slici 16, a) je prikazan mogućnost zaglavljivanja dijelova pri montaži i preporuka za sprečavanje tog problema. Pod b) je prikazan čest nedostatak dizajnera koji za posljedicu ima otežano ubacivanje dijelova zbog zračnog jastuka koji nastaje pri tome procesu, a na dijelu slike pod c) je prikazan način olakšavanja montaže primjenom odgovarajućih skošenja proizvodima.

Početkom 1977 godine razvijene su analitičke metode za određivanje najekonomičnijeg načina montaže. Eksperimentalne studije su sprovedene sa ciljem otkrivanja uticaja simetrije, težine, debljine i fleksibilnosti pri manualnoj montaži. Rezultati studija su primijenjeni na dvo brzinskoj elektromotornoj pili. Originalni dizajn pile je imao 41 dio i procijenjeno vrijeme montaže je bilo 6,37 [min]. Primjenom analitičkih metoda, eksperimentalnih studija i svih nabrojanih pravila za dizan proizvoda dobijen je novi dizajn elektromotorne pile sa 29 dijelova i vremenom montaže od 2.58 [min]. Na slikama 17 i 18 predstavljen je originalni odnosno novi dizajn elektromotorne pile. Sa slika se može vidjeti da su primijenjena pravila o standardizaciji dijelova, izvršena je redizajn zupčanika koji je u originalnoj verziji služio samo kao prinosnik obrtnog momenta dok u novoj verziji pored prenosa obrtnog momenta on direktno upravlja hodom pile, ovim potezom je smanjen broj dijelova pile. U prvoj verziji klip je klizio kroz dva dosjeda dok u drugoj verziji klik klizi kroz jednu čahuru, čime je smanjen broj ležaja sa 3 na 1. Također je smanjen broj klinova, zakovica i podloški. Primjenom DFA na elektromotornoj pili smanjen je broj dijelova za 29% a vrijeme montaže je smanjeno za 59%. Ostvarena je ušteda od 50% novčanih jedinica na procesu montaže i značajno je povećan proizvodni kapacitet linije koja je bila namijenjena za montažu originalnog dizajna. Dizajn proizvoda za montažu predstavlja proces dizajna proizvoda uz konstantno razmišljanje o načinu njegove montaže, mogućnosti povećanja funkcija dijelova sklopa, standardizaciji dijelova itd.. Primjenom ovog pristupa pri dizajnu proizvoda dobijaju se proizvodi koji su jeftiniji za proizvesti, jeftiniji za sklopiti a zadovoljavaju svoju osnovnu funkcionalnost, drugim riječima dobijaju se bolji proizvodi. DFA se primjenjuje na proizvode koji će se proizvoditi u srednjim i velikim serijama, primjena DFA metoda na proizvode koji će se proizvesti samo jednom ili u veoma malim serijama nije opravdana zbog vremena trajanja dizajna proizvoda pri poštivanju DFA pravila. Proces dizajna predstavlja prvi korak u životu jednog proizvoda i ako taj prvi korak bude loš svi ostali koraci neće ga uspjeti ispraviti.



Slika 17. Motorna pila ( originalni dizajn, 41 dio, vrijeme montaže 6,37 [min]).



Slika 18. Motorna pila (novi dizajn, 29 dijelova, vrijeme montaže 2,58 [min])



1.3 Sistem klasifikacije za manualnu montažu.

U DFA metodu sistem klasifikacije je sistemski organizovan sa ciljem analitičkom

određivanja vrijednosti koja opisuje pogodnost tog proizvoda za montažu. Osobine dijelova koje

utiču na vrijeme montažu su:

1. Veličina

2. Debljina

3. Težina

4. Krhkost

5. Fleksibilnost

6. Skliskost

7. Ljepljivost

8. Zaplitanje

9. Zaglavljivanje

10. Potreba za upotrebom oba ekstremiteta

11. Potreba za upotrebom steznih alata

12. Potreba za upotrebom optičkih povećala

Sistem klasifikacije za manualnu montažu je predstavljen u tabelama koje slijede. Iz tabela se

može vidjeti da se klasifikacioni brojevi sastoje od dvije znamenke, svaka znamenka može imati

vrijednost od 0 do 9. Prva znamenka je podijeljena u četiri glavne grupe:

1. Prva znamenke od 0 do 3. Odnosni se na dijelove normane veličine i težine koji se mogu

montirati sa jednom rukom bez pomoći ikakvih alata.

2. Prva znamenke od 4 do 7. Dijelovi kojima su potrebni alati za ugradnju (pincete, držači

itd)

3. Prva znamenka 8 odnosi se na dijelove koji imaju osobine da zapinju kada se nalaze u

rinfuzi ili da se zaglavljuju

4. Prva oznaka 9 odnosi se na dijelove koji zahtijevaju dvije ruke za montažu, dvije osobe ili

mehaničku pomoć pri dizanju.

Druga znamenka se odnosi na fleksibilnost, skliskost, krhkost i zaplitanje dijelova. Druga

znamenka je vezana za prvu prema :

1. Prva znamenka od 0 do 3. Druga znamenka se odnosi na veličinu dijela i njegovu

debljinu.

2. Prva znamenka od 4 do 7. Druga znamenka se odnosi na vrstu alata potrebnu za

rukovanje dijelom, potrebu za optičkim povećalima u toku procesa montaže.



3. Prva znamenka 8. Druga znamenka se odnosi na veličinu i simetriju dijela.

4. Prva oznaka 9. Druga znamenka se odnosi na simetriju i težinu.

Dijelovi koji se laku uzimaju i kojima se lako rukuje Dijelovi kojima se rukuje sa poteškoćama

Dijelovi koji se mogu uzimati i

manipulirati jednog rukom.

Debljina >2 [mm] Debljina≤2[mm] Debljina <2 [mm] Debljina≤2[mm]

>15

[mm]

< 6 a >15

[mm] <6[mm] >6[mm] ≤6[mm]

>15 [mm]

< 6 a >15

[mm] <6[mm] >6[mm] ≤6[mm]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

(α+β)<360o 0 1,13 1,43 1,88 1,69 2,18 1,84 2,17 2,65 2,45 2,98

360o≤ (α+β)<540o 1 1,5 1,8 2,25 2,06 2,55 2,25 2,57 3,06 3 3,38

540o≤ (α+β)<720o 2 1,8 2,1 2,55 2,36 2,85 2,57 2,9 3,38 3,18 3,7

(α+β)=720o 3 1,95 2,25 2,7 2,51 3 2,73 3,06 3,55 3,34 4

Tabela 1. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, za dijelove koji se mogu ugraditi jednom rukom.

Dijelovi koji se montiraju sa pomoću pinceta

Dijelovi koji se mogu

ugrađivati sa jednom rukom ali uz pomoć pincete.

Dijelovi koji se mogu montirati

bez optičkih povećala Dijelovi koji se montiraju sa

optičkim povećalima Dijelovi

kojima su potrebni

drugi standardni alati osim pinceta za ugradnju

Dijelovi kojima su potrebni specijalni

alati za ugradnju

Dijelovi se laku uzimaju i

pogodni su za manipulaciju

Dijelovi kojima se rukuje sa

poteškoćama

Dijelovi se laku uzimaju i

pogodni su za manipulaciju


poteškoćama

>25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25

[mm] >25 [mm] >25 [mm]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

α≤1800

0≤β≤180o 4 3,64 6,85 4,35 7,6 5,6 8,35 6,35 8,6 7 7

β=360o 5 4 7,25 4,75 8 6 8,75 6,75 9 8 8

α=360o α≤β≤180o 6 4,8 8,05 5,55 8,8 6,8 9,55 7,55 9,8 8 9

β=360o 7 5,1 8,35 5,85 9,1 7,1 9,55 7,85 10,1 9 10

Tabela 2. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, za dijelove koji se mogu ugraditi jednom rukom ali zahtijevaju alate poput pinceta.

Dijelovi koji se laku uzimaju i kojima se lako rukuje Dijelovi kojima se rukuje sa poteškoćama

Dijelovi zapinju i zaglavljuju se kada su u

rinfuzi ili su fleksibilni ali mogu se uzeti jednom

rukom.

α≤180o α=360o α≤180o α=360o

>15

[mm]

< 6 a >15

[mm] <6[mm] >6[mm] ≤6[mm]

>15 [mm]

< 6 a >15

[mm] <6[mm] >6[mm] ≤6[mm]

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8 4,1 4,5 5,1 5,6 6,75 5 5,25 5,85 6,35 7

Tabela 3.Vremena manipulacije dijelovima pri montaži, za dijelove koji se uzimaju jednom rukom a ugrađuju sa obje ruke.

Dijelovi kojima može rukovati jedna osoba bez mehaničkih pomagala Dvije osobe

ili mehanička pomoć je

potrebna za manipulaciju

Dijelovi ne zapinju, ne zaglavljuju i nisu fleksibilni Dijelovi zapinju,

zaglavljuju ili su

fleksibilni

<4,5 [kg] >4,5 [kg]

Dijeve ruke, dvije osobe ili mehanička pomoć pri

podizanju dijelova i ugradnju.

Dijelovi kojima se

lako rukuje.


poteškoćama.

Dijelovi kojima se lako rukuje.


poteškoćama.

α≤180o α=360o α≤180o α=360o α≤180o α=360o α≤180o α=360o α≤180o α=360o

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

9 2 3 2 3 3 4 4 5 7 9

Tabela 4. Vremena manipulacije dijelova pri montaži, dijelovi koji si se ugrađuju sa obje ruke.



U tabelama 1,2,3 i 4 pojavljuju se uglovi α i β. Ovi uglovi se odnose na orijentaciju dijelova koja se mora postići prije montaže. Pošto montaža podrazumijeva sklapanje dva dijela ta dva dijela je potrebno orijentirati tako da se mogu montirati u jedan sklop. Orijentacija podrazumijeva poklapanje osa za montažu. Na slici 19. je prikazan način određivanja uglova α i β. Ugao α naziva se alfa simetrija i zavisi od ugla za koji se dio mora zarotirati oko ose koja je okomita na osu ugradnje dijela. Ugao β se naziva beta simetrija i zavisi od ugla za koji se dio mora zarotirati oko ose ugradnje dijela.

Slika 19. određivanje uglova α i β.

Gornje tabele se odnose na rukovanje dijelovima koji se montiraju. U tabelama koje slijede predstavljena su vremena za učvršćivanje tih dijelova pomoću vijaka, zavarivanja, zakivanja, čvrstih veza itd. Sistem označavanje je sličan kao i za manipulaciju dijelova:

1. Prva znamenka od 0-2. Odnosi se na dijelove koji nisu osigurani nakon ugradnje 2. Prva znamenka od 3-5. Odnosi se na dijelove koji su osigurani odmah nakon ugradnje. 3. Prva znamenka 9. Odnosi se na montažu kada su dijelovi već poredani u sklop.

Nakon ugradnje dio ostaje na mjestu bez dodatnog

učvršćivanja Nakon ugradnje dio je potrebno dodatno učvrstiti

da bi ostao na mjestu

Lako se poravnavaju i

pozicioniraju Teško se poravnavaju i

pozicioniraju Lako se poravnavaju i

pozicioniraju Teško se poravnavaju i

pozicioniraju

Bez otpora pri montaži

Sa otporom

pri montaži


Sa otporom

pri montaži


Sa otporom pri

montaži


Sa otporom

pri montaži

0 1 2 3 6 7 8 9

Bez poteškoća pri montaži 0 1,5 2,5 2,5 3,5 5,5 6,5 6,5 7,5

Poteškoće pri

montaži

Smanjen prostor ili loša

vidljivost 1 4 5 5 6 8 9 9 10

Smanjen prostor i loša

vidljivost 2 5,5 6,5 6,5 7,5 9,5 10,5 10,5 11,5

Tabela 5. Vremena montaže za dijelove koji zahtijevaju dodatno osiguranje nakon montaže.



Bez operacija stezanja odmah nakon ugradnje

Osiguranje pomoću plastičnih deformacije nakon ugradnje

Osiguranje vijčanom vezom nakon montaže

Plastične deformacije ili torzija Zakivanje ili slične operacije

Laki za orijentirati, pozicionirati

Teški za orijentirati i pozicionirati

Laki za orijentirati, pozicionirati

Teški za orijentirati i pozicionirati

La

ki z

a

ori

jen

tira

ti,

po

zici

on

irat

i i

bez

po

tešk

oća

pri

mo

nta

ži

Tešk

i za

ori

jen

tira

ti,

po

zici

on

irat

i sa

po

tešk

oća

ma

pri

mo

nta

ži

Bez

otp

ora

pri

mo

nta

ži

Sa o

tpo

ra p

ri

mo

nta

ži

Bez

otp

ora

pri

mo

nta

ži

Sa o

tpo

ra p

ri

mo

nta

ži

Laki

za

ori

jen

tira

ti,

po

zici

on

irat

i i

bez

po

tešk

oća

pri

mo

nta

ži

Tešk

i za

ori

jen

tira

ti,

po

zici

on

irat

i sa

po

tešk

oća

ma

pri

mo

nta

ži

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Bez poteškoća pri montaži

3 2 5 4 5 6 7 8 9 6 8

Poteškoće pri

montaži

Smanjen prostor ili loša

vidljivost

4 4,5 7,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 8,5 10,5

Smanjen prostor i

loša vidljivost

5 6 9 8 9 10 11 12 13 10 12

Tabela 6. Vremena montaže za dijelove koji su osigurani nakon montaže.

Mehaničko osiguravanje dijelova Ne mehaničko osiguravanja dijelova Montaže bez osiguravanja

dijelova

Bez plastičnih deformacija

Spaj

anje

pla

stič

no

m

def

orm

acijo

m

Metalurški procesi

Hem

iski

pro

cesi

(ad

hez

ivn

o li

jep

ljen

je i

sl)

Man

ipu

laci

ja d

ijelo

ve il

i p

od

skl

op

ovi

ma

i njih

ovo

po

deš

avan

je

Dru

gi p

roce

si (

pu

nje

ne

tečn

ost

ima

i sl.)

Proces montaže kada

su svi pripadajući dijelovi već postavljeni.

Savi

jan

je il

i slič

ne

op

erac

ije

Zaki

van

je il

i slič

ne

op

erac

ije

Spaj

anje

vijč

anim

veza

ma

Elek

tro

otp

orn

o il

i ta

čkas

to z

avar

ivan

je Spajanje pomoću

dodatnog materija

Lemljenje Zavarivanje

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

9 4 7 5 12 7 8 12 12 9 12

Tabela 7. Vremena montaže za dodatne operacije osiguranja.

Sistem klasifikacije razvijen je na osnovu dugotrajnih posmatrnja raznolikih montažnih linija.

Određivanjem koda klasifikacije dobija se vrijeme potrebno za montažu tog dijela, naranvo de

je ovdje riječ o teoriskom vremenu ali ekperimentu su pokazali da razlika između teoriskog

vremena dobijenog sistemom klasifikacije i relanog vremena ne predstavlja značajnu razliku.



1.4 Ocjena pogodnosti proizvoda za montažu primjenom sistema klasifikacije

Kao primjer primjene sistema klasifikacije za manualnu montažu uzet je sklop kontrolera

prikazan na slici 20. Montaža ovog proizvoda sastoji se iz niza osiguravanja sklopova pomoću

vijaka o metalni okvir, spajanje tih sklopova pomoću električnih vodova te na kraju osiguravanja

sklopa na način ugradnje u plastično kućište. Svaka operacija montaže je podijeljena na

manipulaciju i ugradnju, za obje operacija određen je kod sa vremenima trajanja tih operacija.

Slika 20. Sklop konotrolera sa pripadajućim komponentama.

Montaža započinje postavljanje regulatora pritiska u metalni okvir i osiguravanje regulatora

pomoću matice. Dobijeni sklop se onda okreće sa da bi se ostali dijelovi mogli ugraditi u metalni



okvir. Slijedeći korak je postavljanje senzora i trake i njihovo zadržavanje jednom rukom dok se

drugom rukom isti pričvršćuju za metalni okvir pomoću vijaka. Očito je da će ova operacija zbog

svoje kompleksnosti usporiti proces montaže. Prije spajanja senzora, regulatora pritiska i

vodova koji ih povezuju potrebno je nanijeti teflon traku radi sprečavanja curenja zraka. Nakon

toga matica priključka se zavrće na senzor, zatim se sklop priključka spaja jednim krajem na

regulator pritiska a drugim krajem na senzor. Nakon ožičavanje senzora postavlja se elektronska

štampana pločica koja se zadržava na mjestu dok se ne pričvrsti vijcima, nakon čega se konektor

i uzemljenje elektronske pločice spaja na senzor. Već montirani sklop se okreće sa ciljem

ugradnje ručice, postavljanje ručice i njeno osiguravanje vijcima. Na kraju ugrađuje se plastično

kućište, plastično kućište se postavlja u položaju kao i ručica nakon čega se sklop okreće zbog

ugradnje tri vijka koja vežu plastično kućište i ostatak sklopa.

Naziv dijela Količina Šifra

rukovanja Vrijeme

rukovanja Šifra

ugradnje Vrijeme ugradnje

Ukupno vrijeme

Oznaka minimalnog

dijela Opis operacije

1. Regulator pritiska 1 30 1.95 00 1,50 3,45 1 Ugradnja u kućišta

2. Metalni okvir 1 30 1,95 06 5,50 7,45 1 Ugradnja

3. Matica 1 00 1,13 39 8,00 9,13 0 Ugradnja i stezanje

4. Reorijentacija 1 30 1,95 98 9,00 9,00 1 Reorijentacija i podešavanje za daljnju montažu

5. Senzor 1 20 1,80 08 6,50 8,45 0 Ugradnja

6. Traka 1 11 1,80 08 6,50 8,30 0 Ugradnja i osiguranje

7. Vijak 2 10 1,50 39 8,00 19,60 0 Ugradnja i stezanje

8. Nanošenje teflon trake

1 91 3,00 99 12,00 12,00 0 Operacija

9. Matica adaptera 1 83 5,60 49 10,50 12,00 1 Ugradnja i stezanje

10. Sklop priključka 1 11 1,80 10 4,00 7,00 0 Ugradnja i stezanje

11. Stezanje vijaka 1 30 1,95 92 5,00 5,00 0 Operacija

12. Sklop štampane plpčice

1 83 5,60 08 6,50 12,10 0 Ugradnja i osiguranje


14. Konektor 1 30 1,95 31 5,00 6,95 0 Ugradnja i priključivanje

15. Uzemljenje 1 11 1,80 31 5,00 10,60 0 Ugradnja i priključivanje


17. Sklop ručice 1 30 1,95 08 6,50 8,45 1 Ugradnja i stezanje

18. Stezanje vijaka 1 00 1,13 92 5,00 5,00 0 Operacija

19. Plastično kućište 1 30 1,95 08 6,50 8,45 1 Ugradnja i osiguranje



∑ 227,43 5

Tabela 8. Operacije montaže kontrolera.

U tabeli 8 su predstavljene operacija montaže, vrijednosti kodova montaže su dobijene iz tabela u poglavlju 1.3 postupak pronalaženja kodova iz tabela biti će opisan na metalnoj traci, operacija 6 u tabeli 8.



Osa ugradnje trake je horizontalna i traka se može ubaciti samo na jedan način u pravcu horizontale tako de je ugao alfa simetrije 360o, traka se u toku procesa montaže mora okrenuti za ugao od 180o da bi se poravnali otvori za vijke te to daje ugao beta simetrije. Ukupni ugao simetrije iznosi 540o. Traka se može uzeti jednom rukom bez potrebe za bilo kakim alatima i pošto je ugao simetrije 540o prva znamenka koda prema tabeli 1. je 2. Manipulacija trakom ne proizvodi poteškoće (ne zapinje i ne zapliće se kada je u rinfuzi) njena debljina je veća od 2 [mm] i dužina joj je veća od 15 [mm] tako da je druga znamenka koda 0 prema tabeli 2, te traka ima kod manipulacije 20. Vrijeme manipulacije za dati kod iznosi 1.8 [s]. Traka nije osigurana nakon ugradnje i nema ograničenja u prostoru i vidljivosti tako da je prva znamenka koda za ugradnju 0. Traku je potrebno držati jednom rukom tokom ugradnje i traku je teško poravnati pošto nije izveden utor za poravnanje trake sa otvorima za vijke, nema otpora pri ugradnji tako da je druga znamenka kod 8. Kod ugradnje za metalnu traku je 08. Vrijeme ugradnje prema tabeli 5. iznosi 6,5 [s]. Ukupno vrijeme montaže se dobija sabiranje vremena manipulacije i vremena montaže pomnoženo sa brojem dijelova iznosi 8,3 [s]. Oznaka minimalnog dijela je izvedena iz prakse DFA o smanjivanju broja dijelova proizvoda, na način da jedan dio preuzima funkcije drugog dijela, sa ciljem smanjenja trajanja montaže. Primjer određivanja oznake minimalnog dijela biti će objašnjen na primjeru trake. Traka služi kao nasač senzora i u kontaktu je senzorom i metalnih okvirom. Analizom sklopa mogu se izvesti slijedeći zaključci:

1. Traka se ne pomjera relativno u odnosu na druge dijelove tako da može biti sastavni dio bilo kojeg dijela sa kojim je u kontaktu.

2. Traka ne mora biti drukčijeg materijala od dijelova sa kojima je u kontaktu. 3. Traka ne mora biti odvojena od senzora da bi omogućila ugradnju senzora.

Iz ovog se može zaključiti da traka nije minimalni neophodni dio i u tabeli 8. pored nje je stavljena 0. Kada se gore opisani postupak ponovi za sve elemente jednog sklopa dobija se podatak o

ukupnom teorijskom vremenu montaže, koje za ovaj slučaj iznosi 227,43 [s]. Kontroler ima 19

dijelova i njegova montaža se izvodi sa 6 dodatnih operacija.

Kao mjerilo pogodnosti proizvoda za montažu primjenjuje se formula za određivanje indeksa

pogodnosti za montažu ili DFA indeks. Generalno dva glavna faktora utiču na cijenu montaže

nekog proizvoda; prvi faktor je broj dijelova a drugi faktor je lakoća manipulacije, ugradnje i

pričvršćivanja pod komponenti proizvoda. DFA indeks se dobija podjelom teorijskog minimalnog

vremena montaže jednog dijela sa stvarnih vremenom montaže.

Jednačina za dobijanje DFA indeksa glasi:

....(1)



Gdje je:

Nmin-teorijski broj minimalnih dijelova

ta- srednje vrijeme montaže za jedan dio sklopa

tmin-ukupno procijenjeno vrijeme montaže

Za gore opisani primjer DFA indeks iznosi:

DFA indeks govori da je metoda DFA iskorištena samo 7% pri dizajnu ovog proizvoda, te da je

ovaj proizvod ne pogodan za montažu. To se može zaključiti i iz ukupnog vremena teorijskog

vremena montaže koje iznosi gotov 4 [min] što je veoma mnogo za ovakav mali proizvod.

Također se to može vidjeti iz broja dijelova, 19 dijelova za sklop koji ne obavlja nikakvu

mehaničku funkcije je mnogo.

Kroz gore opisani primjer predstavljen je metod određivanja teorijskog vremena montaže i DFA

indeksa. Ta dva podatka daju dovoljno informacija na osnovu kojih se može ocijeniti da li je

proizvod pogodan za montažu ili ne. Također se dobijaju korisne informacije o potrebnosti

nekih dijelova u sklopu, čime se daju pravilne smjernice za redizajn proizvoda sa ciljem

smanjenja vremena montaže.



1.5 Optimizacija proizvoda za manualnu montažu.

Iz gornjeg primjera jasno je vidljivo da predstavljeni dizajn proizvoda nije pogodan za

montažu zbog dugog vremena montaže samim time i bespotrebnim povećanjem cijene

montaže. Sasvim je jasno da je potrebno izvršiti optimizaciju proizvoda prije njegovog puštanja

u proizvodnju. Koristeći se podatcima iz tabele 8. može se dobiti osnovna smjernica za

smanjene vremena montaže a to je smanjenje broja dijelova. Opisani dizajn kontrolera ima 19

dijelova dok je teorijski mogući broj 5.

Analizirajući proizvod dolazi se do zaključka da se značajno smanjenje broja dijelova može dobiti

kombiniranjem metalnog okvira i plastičnog kućišta. Ovim bi se izbjegle operacije montaže za

ugradnju kućišta, njegova reorijentacija, čime bi se ostvarila ušteda u vremenu montaže od

54,35 [s], što čini 24% ukupnog vremena montaže. Naravno da se mora provjeriti da li je cijena

kombiniranog kućišta manja od cijene kućišta i metalnog okvira. U tabeli 9. je predstavljen

pregled dijelova koji se mogu eliminirati ili kombinirati sa ciljem smanjenja vremena montaže.

Rb. Promjena u dizajnu Operacija Ušteda u

vremenu [s]

1. Kombinirati plastično kućište sa metalnim okvirom tako da se dijelovi montiraju direktno na kućište. Ovim se izbjegavaju i tri vijka kojim se metalni okvir pričvršćuje za plastično kućište.

19,20,21 54,35

2. Eliminirati traku za držanje senzora i dva vijka koji pričvršćuju traku za plastično kućište. Formirati čvrstu vezu između senzora i regulatora pritiska.

6,7 27,90

3. Eliminirati vijek koji drže štampanu elektronsku pločicu. U novom kućištu napraviti držače za pločicu.

13 19,60

4. Eliminirati dvije reorijentacije. 4,16 18,00

5. Eliminirati sklop priključka i operacije pritezanja. 10,11 12,00

6. Eliminirati uzemljenje, nije potrebno u slučaju samo plastičnog kućišta. 15 10,6

7. Eliminirati konektore, utaknuti senzor direktno na štampanu elektronsku pločicu.

14 6,95

∑=149,4 Tabela 9. Moguće promjene u dizajnu kontrolera.

U tabeli 9. je predstavljen dizajn kontrolera koji smanjuje vrijeme montaže za 149,4 [s] što je 66% ukupnog vremena montaže. Također se eliminiraju pojedini dijelovi sklopa čime se ostvaruju dodatne uštede pored ušteda na montaži. Na slici 21. je predstavljen redizajn kontrolera urađen prema tabeli 9, a tabeli 10. su predstavljene operacije montaže za redizajnirani konotroler. Iz tabele se može vidjeti da je ukupno vrijeme montaže 84 [s].



Montaža redizajniranog kontrolera se odvija u slijedećim koracima:

1. Postavljanje regulatora pritiska u držač koji ga drži u horizontalnom položaju iznad radne površine.

2. Spajanje kućišta i regulatora 3. Dodavanje matica i njeno zavrtanje, čime se osiguravana spoj između regulatora

pritiska i kućišta. 4. Dodavanja ručice. 5. Dotezanje inbus vijaka na ručici. 6. Okretanje montiranog sklopa sa ciljem da regulator pritiska dođe u vidljivo područje. 7. Nanošenje teflon trake na regulator pritiska i senzor. 8. Spajanje matice priključka sa regulatorom pritiska. 9. Spajanje senzora na maticu. 10. Spajanje elektronske pločice na senzor i plastično kućište.

Slika 21. Redizajn kontrolera.




rukovanja Vrijeme

rukovanja Šifra


Ukupno vrijeme

Oznaka minimalnog


1. Regulator pritiska 1 30 1.95 00 1.50 3.45 1 Postavljanje u ležište

2. Plastično kućište 1 30 1.95 06 5.50 7.45 1 Ugradnja i osiguranje

3. Matica 1 00 1.13 39 8.00 9.13 0 Manipulacija maticom i stezanje

4. Ručica 1 30 1.95 08 6.50 8.45 1 Dodavanja ručice i stezanje

5. Dotezanje vijaka 1 92 5.00 5.00 Operacija

6. Reorijentacija 1 98 9.00 9.00 Reorijentacija

7. Nanonšenje teflon trake

1 99 12.00 12.00 Operacija

8. Matica priključka 1 10 1.50 49 10.50 12.00 0 Manipulacija i stezanje

9. Senzor 1 30 1.95 39 8.00 9.90 1 Dodavanja i stezanje

10. Elektronska štampan pločica

1 83 5.60 30 2.00 7.60 1 Dodavanje i ugradnja

∑ 10 83,98 5

Tabela 10. Operacije montaže redizajniranog kontrolera

DFA indeks za redizajnirani konotroler iznosi:

DFA indeks od 18% je dosta velik za ovakve tipove proizvoda i na osnovu njega i vremena

montaže može se zaključiti da je redizajnirani kontroler proizvod koji je pogodan za manualnu

montažu.

Prema istraživanjima cijena jedne sekunde manualne montaže u SAD iznosi oko 0,83 [cents/s].

Cijena montaže originalnog dizajna bi iznosila 1,89 [$] što je 2,95 [KM] po komadu. Cijena

redizajniranog proizvoda bi iznosila 0,68 [$] što je 1,04 [KM]. Redizajnom proizvoda je ostvarena

ušteda od 1,91 [KM] po komadu. Pored ovih ušteda postoje još uštede koje je teže računski

predstaviti kao na primjer; smanjen broja dijelova smanjuje se mogućnost otkaza proizvoda,

smanjuje se vrijeme trajanja razvoja proizvoda, smanjuje se ovisnost o eksternim dobavljačima

itd.

Na primjeru redizajna proizvoda prikazana je prava vrijednost proračuna pogodnosti proizvoda

za montažu. Na gornjem primjeru prikazan je način optimizacije koristeći se podacima iz

proračuna te način prezentacije ostvarenih ušteda.



1.6 Ocjena pogodnosti proizvoda za montažu i optimizacija proizvoda na

primjeru iz prakse.

Gore opisani postupak u poglavljima 1.3 i 1.4 biti će ponovljen na stvarnom proizvodu.

Riječ je o patroni zračne pošte. Patrona je predstavljena na slici 2. Funkcija patrone jeste prenos

uzorka cementa,pepela i samljevenog krečnjaka sa lokacija uzimanja uzorka do laboratorije.

Patrona se transportuje pneumatskim putem kroz posebno konstruirane cjevovode.

Slika 22. Patrona zračne pošte.



Na slici 23. je predstavljena tehnička dokumentacija patrone zračne pošte. Sa slika 22 i 23 može

vidjeti da se patrone sastoji od :

1. Trodijelnog kućišta. Glavno tijelo patrone se sastoji iz dva dijela čahure i danceta. Čahura

i dance su zavareni u procesu montaže. Traćio dio kućišta predstavlja poklopac na koji je

urezan navoj.

2. Kugličnog zatvarača. Funkcija kugličnog zatvarače jeste da spriječi rasipanje uzorka u

toku transporta patrone.

3. Opruga za zatvaranje kugličnog zatvarača.

Proces uzimanja uzorka se odvija na slijedeći način. Patrona se iz laboratorije transportuje do

mjesta uzimanja uzorka sa kugličnim ventilom naprijed. Nakon dolaska na mjesto uzimanja

uzorka patrona se postavlja u vertikalni položaj. Pneumatski cilindar podiže patronu u koja

kugličnim ventilom udara u graničnik i na taj način otvara put ka uzorku materijala. Nakon se

završi punjenje patrone patrona se spušta čime se zatvara kuglični zatvarač i sprečava raspinje

uzorka. Patrona se pomoću puhaljke transportuje nazad u laboratoriji gdje se na sličnom

principu otvara i prazni.

Razlog za odabir patrone kao predmeta analize i optimizacije jeste zbog ne mogućnosti

održavanja patrone. Putujući kroz metalne cjevovode vodilice patrone se vremenom istroše i

izgube zazore potrebne za neometan transport. Kada se zazori smanje dolazi do čestog

zastajanja patrone u cjevovodu što predstavlja veliki problem, nakon zastajanja patrona se

mora ručno izvaditi iz cjevovoda koji je dug preko tristo metara bez mogućnost vizualne

detekcije mjesta zastajanja patrone bez demontiranja cjevovoda.

Postupak montaže originalne verzije patrone bi vio slijedeći:

1. Postavljanje danceta na ravnu površinu.

2. Postavljanje čahure i poravnanje sa dancetom.

3. Zavarivanje danceta i čahure.

4. Spajanje opruge i kugličnog zatvarača

5. Ugradnja opruga i kugličnog zatvarača u tijelo patrone.

6. Nanošenje mašinskog ljepila na navoje poklopca i tijela patrone.

7. Ugradnja poklopca i ručno stezanje poklopca.

8. Postavljanje tijela patrone u držače, te postavljanje držača u škrip.

9. Postavljanje ključa za poklopac i dotezane poklopca, pomoću udaraca čekićem o ključ

poklopca.

Na slici 24. je predstavljen alata potreban za montažu patrone.



Slika 23. Tehnička dokumentacija patrone zračne pošte.



Slika 24. Alat za montažu patrone.

Naziv dijela Količina Šifra rukovanja

Vrijeme rukovanja

Šifra ugradnje

Vrijeme ugradnje

Ukupno vrijeme

Oznaka minimalnog

dijela

Opis operacije

1. Dance 1 30 1,95 0 1,95 1 Postavljanje danceta

2. Čahura 1 30 1,95 08 6,5 8,45 1 Postavljanje čahure i poravnanje sa dancetom

3. Zavarivanje čahure i danceta

1 0 96 12 12 Operacija

4. Opruga 1 87 5,85 0 5,85 1 Postavljanje opruga

5. Kuglični zatvarač 1 30 1,95 37 9 10,95 1 Spajanje opruge i zatvarača

6. Ubacivanje opruge u zatvarača u kućište

1 00 1,13 00 1,15 2,28 0 Operacija

7. Nanošenje ljepila 0 91 3,00 99 12,00 15,00 0 Operacija

8. Poklopac 1 30 1,95 38 6 7,95 1 Ručno stezanje poklopca

9. Učvršćivanje sklopa radi dotezanja

1 98 9 09 7,5 16,5 0 Reorijentacija

10. Dotezanje poklopca

1 00 1,13 39 8 9,13 0 Dotezanje poklopca

∑ 10 27,91 62,15 90,06 5

Tabela 11. Operacije montaže za originalni dizajn patrone.



DFA indeks za orginalnu verziju patrone iznosi:

Analizirajući gornji dizajn može se primijetiti da su tri operacije bespotrebne:

1. Operacija zavarivanja, dance i kućište mogu biti napravljeni iz jednog dijela.

2. Operacija nanošenja mašinskog ljepila, može se izabrati navoj sa većim uglom trenja

3. Operacija postavljanja poklopca, poklopac može biti sastavni dio prednjeg usmjerivača.

Gornje tri tvrdnje su korištene kao vodilja pri dizajnu nove patrone. Na slikama 26,27,28 i 29

predstavljen je redizajn patrone zračne pošte. Redizajn je zasnovan na principu DFA i DFM

(design for maintenance). Sa slika se može vidjeti da je zadržan isti broj dijelova, ali je izbjegnuta

operacija zavarivanja danceta za čahuru, na način da su vodilice izvedene kao zasebni dijelovi

koji se navrću na tijelo patrone. Također je omogućena izmjena vodilica patrone koje

predstavljaju jedini potrošni dio na patroni. Također je izbjegnuta operacija nanošenja ljepila na

navoj poklopca izmjenom navoja, odnosno povećanjem ugla trenja na navoju. Također je

promijenjen materijal od kojeg je izrađena patrona. Vodilice su napravljene od poboljšanog

čelika dok je tijelo patrone napravljeno od plastike, čime je značajno smanjena težina patrone.

Originalna patrona je teška oko 1252 [g] do je redizajnirana patrona teška samo 1067 grama .

Cijena patrone kupljenje od originalnog proizvođača patrona je duplo veća od cijene patrone

izrađene prema crtežima redizajnirane patrone na domaćem tržištu. Za montažu redizajnirane

patrone nije potreban nikakav alat, dok je na slici 24. predstavljen alat koji je potreban za

montažu originalnog dizajna patrone.

Montaža redizajnirane patrone se izvodi u slijedećim koracima:

1. Uzimanje zadnjeg usmjerivača i tijela patrone te stezanje usmjerivača za tijelo patrone

pomoću navoja koji su urezani u usmjerivač i tijelo patrone.

2. Spajanje opruge i kugličnog zatvarača.

3. Ubacivanja opruge i kugličnog zatvarača u patronu.

4. Stezanje prednjeg usmjerivača za tijelo patrone.




rukovanja Vrijeme

rukovanja Šifra


Ukupno vrijeme

Oznaka minimalnog


1. Zadnji usmjerivač 1 30 1,95 0 1,95 1 Manipulacija usmjerivačem

2. Tijelo patrone 1 30 1,95 39 8 9,95 1 Spajanje zadnjeg usmjerivača sa tijelom patrone

3. Opruga 1 87 5,85 0 5,85 1 Postavljanje opruga

4. Kuglični zatvarač 1 30 1,95 37 9 10,95 1 Spajanje opruge i zatvarača

11. Ubacivanje opruge u zatvarača u kućište

1 00 1,13 00 1,15 2,28 0 Operacija

5. Prednji usmjerivač 1 30 1,95 39 9 10,95 1 Spajanje prednjeg usmjerivača sa tijelom patrone

∑ 5 14,78 27,15 41,93 5

Tabela 12. Operacije montaže za redizajniranu patronu.

U tabeli 12. su predstavljene operacije za montažu redizajnirane patrone. Na osnovu tabele

može se zaključiti da je vrijeme montaže skraćeno za 48,13 [s] što je 53 % prvobitnog vremena

montaže. DFA indeks za redizajniranu patronu je:

DFA indeks na govori da je ovaj dizajn pogodniji za montažu od prvobitnog. Potrebno je

napomenuti da se ovdje nije poštovalo pravilo o smanjenu broja dijelova zbog potrebe za

mogućnošću zamjene vodilica patrone. Cijena montaže originalnog dizajna bi iznosila 1,17 [KM]

dok cijena montaže redizajnirane patrone bi iznosila 0,55 [KM].

Slika 25. Originalna i redizajnirana patrona.



Slika 26. Izgled redizajnirane patrone.



Slika 27. Prednji usmjerivač.



Slika 28. Zadnji usmjerivač.



Slika 29. Tijelo patrone



2.0 Dizajn proizvoda za automatsku montažu

Dizajn za montažu predstavlja značajan alat za manualnu montažu kako je objašnjeno na primjerima u poglavljima 1.4, 1.5 i 1.6. DFA je također značajan alat kada se proizvod montira automatski. Na slici 30. prikazan je jednostavan primjer na osnovu kojeg će značaj dizajna za automatsku montažu biti objašnjen. Mala ne simetričnost vijka na slici 30. ne predstavlja značajan problem kada se on montira ručno ali za automatsku montažu bi bio potreban veoma skup sistem vizije koji bi mogao da detektuje nesimetričnost i da ustanovi njegovu orijentaciju. Za ekonomičnost automatske montaže potrebno je pažljivo razmotriti komponente proizvoda. Može se reći da je automatska montaža jedna od najzaslužnijih za razvoj DFA metode, do uvođenja automatske montaže DFA metodi se nije poklanjalo puno pažnje.

Slika 30. Utjecaj simetrije za automatsku montažu.

Osnovni problem automatske montaže jeste manipulacija i orijentacija dijelova nekog proizvoda. Jedna od osnovnih vodilja pri dizajnu proizvoda za automatsku montažu jeste „ Ako se nekim proizvodom može manipulirati automatski onda se on može i montirati automatski“. Ovo znači da je pri dizajnu proizvoda za automatsku montažu potrebno obratiti posebnu pažnju na automatsko doziranje dijelova i njihovu orijentaciju. Kao i kod dizajna za manualnu montažu postoje neka određenja pravila pri dizajnu proizvoda za automatsku montažu, neka od tih pravila su:

1. Minimizirati broja dijelova. Minimizacija broja dijelova kao i kod manualne montaže ima značaj uticaj na cijenu montaže. Dizajnom proizvoda na način da jedan dio obavlja više funkcija značajno se smanjuje cijena montaže, cijena proizvoda, povećava se pouzdanost proizvoda kao i funkcionalnost proizvoda.

2. Osigurati da proizvod ima odgovarajući bazni dio na kome se montira ostatak dijelova. Automatska montaža zahtjeva bazni dio koji je nepokretan tokom montaže i na koji se bez njegove reorijentacije mogu ugraditi ostali dijelovi.

3. Ako je moguće dizajnirati proizvod da se montira u nivoima (sloj po sloj), da se savki dio sklopa montirao odozgo. Pravilo broj 3 se veže za pravilo broj 2 a odnosi se na bazni dio.



Izborom dobrog baznog dijela za montažu omogućava se montaža svih dijelova samo sa samo sa jedne strane čime se izbjegavaju operacije reorinetacije, smanjuje se broj opreme potrebne za montažu itd.

4. Olakšajte ugradnju dijelova pomoću vodilica, skošenja, zaobljenja itd. Ovo pravilo ima poseban značaj kod automatske montaže zbog direktnog smanjenje cijene opreme koje je potrebna za ugrađivanje dijelova. Dobro dizajniran dio i dobro dizajnirano mjesto ugradnje omogućuju da se dio ugradi npr. pomoću jednostavnog pneumatskog cilindra, dok loše dizajniran dio i loše dizajnirano mjesta ugradnje zahtijevaju robotske manipulatore za ugradnju dijelova.

5. Izbjegavajte skupe i dugotrajne operacije osiguravanja dijelova kao što su, dotezanje vijaka, zavarivanje, lemljenje, lijepljenje itd.

6. Ne dizajnirati dijelove koji zapliću i zaglavljuju se kada su u rinfuzi. Takvi dijelova onemogućuju automatsko doziranje dijelova.

7. Dijelovi trebaju biti simetrični. Dijelovi koji nisu simetrični zahtijevaju specijalne mašine za orijentaciju i sisteme vizije za provjeru orijentacije.

8. Ako dijelovi ne mogu biti dizajnirani kao simetrični izbjegavati male simetrije za koje su potrebni sistem vizije da ih detektuju.

Na slici 31. predstavljeni su načini dizajniranja baznog dijela. Bazni dio bio trebao da bude fiksiran za nošač i dizajniran tako da se ne mora reorijentirati prilikom montaže. Na slici 32. su grafički predstavljena neka od pravila za automatsku montažu.

Slika 31. Bazni dio za automatsku montažu.



Slika 32. Pravila za dizajn proizvoda pri automatskoj montaži.

Kod manualne montaže glavnina pažnje je bila usmjerena na predikciju vremena potrebnog za obavljanje zadataka pri montaži, manipulacija, ugradnja, orijentacija, stezanje itd. Na osnovu tih podataka može se procijeniti cijena montaže. Kod automatske montaže vrijeme potrebno za montiranje nekog proizvoda ne utiče na cijenu montaže, kod automatske montaže najveću uticaj na cijenu montaže nekog proizvoda ima ciklus rada mašina na montaži, ako sistem za montiranje nekog proizvoda radi bez problema onda će na kraju svakog ciklusa jedan proizvod biti montiran. Tako da se pažnja usmjerava na opremu koja je potrebna za montažu, broj operatera, broj tehničara i takt odnosno ciklus montaže sistema za automatsku montažu.



2.1 Cijena automatskog doziranje dijelova.

Cijena doziranja nekog dijela zavisi od cijene opreme koju je potrebno instalirati da se taj dio u pravilnim vremenskim intervalima pravilno orijentiran dopremio do mjesta ugradnje. Vrijeme između dva doziranja je recipročno brzini doziranja i jednako je taktu mašine ili sistema. Cijena doziranja nekog dijela može se izračuna ti preko izraza:

...(2)

Gdje je: Rf-cijena upotrebe opreme za automatsko doziranje. Fr-brzina doziranja [dijelova/min]. Rf se računa preko izraza:

....(3)

Gdje je: Cf-cijena automatskog dozatora. Eo- Pouzdanost opreme Pb-Vrijeme povrata nova od investicije Sn-Broja smjena u danu. Na primjer ako pretpostavimo da neki dozator košta 5000 KM sa maksimalnim kapacitetom doziranja 1000 [dijelova/min], nakon instalacije i puštanja u rad vrijeme povrata novca investicije je 30 mjeseci, dozator će raditi dvije smjene u danu sa pouzdanošću od 100% onda se dobija:

Gornji izraz nam govorima da cijena upotrebe dozatora u vremenu od 1 sekunde košta 0,03 cent. Ako to sada uvrstimo u formulu (2) dobijamo:

Ako predpostavimo da je Fr1 10 [dijelova/min], Fr2 100 [dijelova/min], Fr3 1000 [dijelova/min] dobija se da je cijena doziranja jednog dijela: Cf1= 0,18 Cf1= 0,018 Cf1= 0,0018



Iz ovog se vidi da cijena doziranja po dijelu inverzno proporcionalna potrebnoj brzini doziranja a direktno je proporcionalna cijeni dozatora. Da bi se gornji rezultati objasnili jednostavnim riječima može se reći da bi cijena doziranje nekog dijela bila dvostruku veća ako bi se on u intervalu od 6 sekundi nego kada bi se dozirao u intervalu od 3 sekunde, u identičnim uslovima. Također se može reći da bi cijena doziranja nekog dijela sa dozatorom od 10.000 KM bila dvostruko veća u poređenju sa dozatorom od 5.000 KM.

Slika 33. Dijagrama uticaja broja dozatora i brzine doziranja na cijenu doziranja.

Pretpostavimo da je maksimalni brzina doziranja jednog dozatora 10 [dijelova/min]. Ako se od

dozatora zahtjeva da dozira dijelova brzinom 5 [dijelova/min] dozator može jednostavno da radi

samo sporije, što za posljedicu ima povećanje cijene doziranja. Ako bi potražnja za dijelovima

bila veća od 10 [dijelova/min] na primjer 20 u tom slučaju morala bi biti uključena dva dozatora

sa brzinom doziranja 10 [dijelova/min]. Cijena doziranja za dva dozatora pri maksimalnom brzini

doziranja bila bi ista kao cijena doziranja jednog dozatora pri maksimalnoj brzini. Dijagram

uticaja broja dozatora, brzine doziranja i cijene doziranja je prikazan na slici 33. Iz gore

navedenog može se zaključiti da investicija za novi dozator ne povećava cijenu montaže nego je

zadržava istom.

Automatsko doziranje dijelova za montažu podrazumijeva da se dio pored automatskog

dopremanja do mjesta montaže također automatski orijentira. Na primjer ako bi se u neki

proizvod ugrađivale kockice sa brojevima od 1 do 6 na sebi. Ako brojevi na kockicama nisu bitni

onda bi dozator mogao raditi svojim punim kapacitetom. Ako bi bilo potrebno ugrađivati samo

kockice sa broj 6 na gornjom strani onda pored dozatora (pretpostavimo da je riječ o

vibracionom dozatoru) bi bilo potrebno instalirati i sistem vizije koji bi detektovao pogrešno

orijentirani kockice i pneumatski cilindra za skidanje kockica sa trake. Sama instalacija nove

opreme bi povećala cijenu montaža a kapacitet dozatora bi se smanjio za 6 puta.



2.2 Cijena automatske ugradnje dijelova.

Ako se dijelovi iz rinfuznih pakovanja mogu sortirati i dozirati na određenu lokaciju

pravilno orijentirani specijalne mašine ili automati mogu se koristiti za ugradnju tih dijelova u

neki proizvod. Mašine ili automati koji se koristi za obavljanje zadataka ugradnje dijelova na

montažnim linija obično se dizajniraju tako da rade veoma velikom brzinom.

Za automate kojima je vrijeme ugradnje dijela veće od 1 [s] cijena automatske ugradnje Ci može

se izračunati preko izraza:

...(4)

Gdje je:

Fr-Potrebna brzina ugradnje

Ri-Cijena korištenja mašina za automatsku ugradnju.

Ri se računa preko izraza (5)

...(5)

Gdje je:

Wc-cijena opreme za automatsku ugradnju

Eo- Pouzdanost opreme Pb-Vrijeme povrata nova od investicije Sn-Broja smjena u danu.

Pretpostavimo da standardna mašina za automatsku ugradnju nekog dijela košta 10.000 KM, da

je vrijeme povrata novca od investicije 30 mjeseci, sa dvije smjene rada po danu i da je

pouzdanost opreme 100%, onda na osnovu izraza (5) može se pisati:

Drugim riječima korištenje opreme bi koštalo 0.06 feninga po jednoj sekundi. Sada se izraz (4)

može pisati kao:

Ako pretpostavimo da je Fr1 10 [dijelova/min], Fr2 100 [dijelova/min], Fr3 1000 [dijelova/min] dobija se da je cijena doziranja jednog dijela: Ci= 0,36, Ci= 0,036, Ci= 0,0036. Iz gornjih izraza može se vidjeti da kao iza doziranje dijelova i u automatskoj ugradnji dijelova važi isto pravilo, što je veća brzina ugradnje dijelova cijena ugradnje je manja.



2.3 Sistem klasifikacije za automatsku montažu.

Kao i kod manualne montaže razvijen je sistem klasifikacije za automatsku montažu. Sa

ciljem brze kalkulacije cijene automatske montaže. Sistem klasifikacije se zasniva na formulama

(2) i (4) uz određene modifikacije. Formula (2) glasi:

Ova formula važi za jednostavne, male, dijelove koji ne premašuju maksimalni kapacitet

dozatora. U slučaju da se na isti dozator doziraju komplikovaniji dijelovi koje je teže orijentirati

ili u slučaju da je potrebno dozirati više dijelova nego što je kapacitet dozatora onda se koristi

formula:

...(6)

...(7)

Gdje je Fm maksimalna brzina doziranja a E efikasnost orijentacije a l ukupna dimenzija u pravcu

doziranja.

Dizajner koji dizajnira neki proizvod zna potrebnu količinu predmeta u minuti i dimenzije dijela.

Ostaju mu nepoznata dva parametra E efikasnost orijentacije i relativna cijena dozatora Cr koji

zavise od simetrije dijela i osobina koje definišu njegovu orijentaciju.

Za procjenu cijene doziranja nekog dijela razvijen je sistem klasifikacije na osnovu kojeg se

određuje E i Cr. U tabeli 13. predstavljen je način određivanja prve znamenke ovog sistema,

dijelovi su podijeljeni u dvije skupine rotacione (lopte, diskovi, valjci, kupe, cilindri itd) i

stacionarne (kocke, pravougaonici, kvadrati itd) na osnovu njihovih dimenzija određuje im se

prva znamenka koda. Na primjer ako imamo cilindar dimenzija D=175 a L=315 onda podjelom

L/D određujemo gdje on pripada u tabeli 13. za ovaj slučaj L/D je 1,8 te ovaj cilindar ima prvu

znamenku 2.

Rotacioni

Disk L/D < 0.8 0

Kratki cilindar 0,8≤L/D≤1,5 1

Dugi cilindar L/D > 1.5 2

Stacionarni

Ravni A/B≤3 A/C > 4

6

Dugi A/B > 3 7

Kubični A/B ≤ 3 A/C ≤4

8

Tabela 13. Prva znamenka sistema klasifikacije za automatsku montažu dijelova pri doziranju dijelova.



U tabeli 14,15 i 16. su predstavljeni podatci za određivanje druge dvije cifre koda. Tabela 14. se

odnosi na rotacione dijelove koji u tabeli 13. dobiju oznaku 0, 1 ili 2. Na osnovu osobina dijela

biraju se druge dvije znamenke iz tabele. U tabeli 15. su predstavljeni podatci za određivanja

druge i treće znamenke koda za kvadratne dijelove koji su simetrični, dok su u tabeli 16.

predstavljeni podatci za određivanje znamenki za nesimetrične dijelove.

Dio

je s

ime

trič

an o

ko g

lavn

e o

se. Dio je Beta asimetričan

Dio ima beta asimetričnu projekciju Dio ima beta asimetrične utore

Dje

lom

nes

ime

trič

an

Jedna bočna površina

Jedna krajnja

površina

Na obje krajnje ili

bočne površine

Kro

z u

tor

se m

ože

vid

jeti

iz

tlo

crta

Kroz utor se može vidjeti iz bokocrta

Na krajnjoj površini

Na bočnoj površini

0 2 3 4 5 6 7 8

Dio je alfa simetričan 0 0.7 1 0.7 1 0.9 1

0.3 1 0.15 1 0.45 1

0.5 1 0.2 1 0.9 2

0.3 1 0.15 1 0.45 1

0.35 1 0.2 1 0.9 1

0.2 1 0.2 1 0.9 2

0.5 1 0.2 1 0.9 2

Po

treb

na

man

ual

na

mo

nta

ža.

Dio

nij

e al

fa s

imet

riča

n

Dio se može ugrađivati u utor zbog većeg zadnjeg

dijela ili zbog centra mase ispod noseće površine.

1 0.4 1 0.3 1 0.9 1

0.2 1 0.1 1 0.45 1

0.25 1 0.1 1 0.9 2

0.2 1 0.1 1 0.45 1

0.2 1 0.1 1 0.9 1

0.1 1 0.1 1 0.9 2

0.25 1 0.1 1 0.9 1

Dio je dijelom beta simetričan

2 0.4 1 0.3 1 0.75 1

0.15 1 0.1 1.5 0.37 1.5

0.25 1 0.1 1.5 0.25 3

0.15 1 0.1 1.5 0.37 1.5

0.35 1 0.2 1.5 0.5 1

0.1 1 0.05 1.5 0.5 3

0.25 1 0.1 1.5 0.5 2

Dio je beta simetričan

Sa obje strane i na

krajnjim površinama

3 0.5 1 0.2 1 0.85 1

0.15 1 0.1 1.5 0.43 1.5

0.25 1 0.1 1.5 0.25 2

0.15 1 0.1 1.5 0.43 1.5

0.2 1 0.1 1.5 0.5 1

0.1 1 0.05 1.5 0.5 2

0.25 1 0.1 1.5 0.5 2

Sa strana 4 0.5 1 0.1 1 0.85 1

0.15 1 0.1 1.5 0.43 1.5

0.25 1 0.1 1.5 0.25 2

0.15 1 0.1 1.5 0.43 1.5

0.2 1 0.1 1.5 0.5 1

0.1 1 0.05 1.5 0.5 2

0.25 1 0.1 1.5 0.5 2

Sa krajnih površina

5 0.5 1 0.2 1 0.6 1

0.15 1 0.1 1.5 0.27 1.5

0.25 1 0.1 1.5 0.25 2

0.15 1 0.1 1.5 0.27 1.5

0.2 1 0.1 1.5 0.45 1

0.1 1 0.05 1.5 0.45 2

0.25 1 0.1 1.5 0.45 2

Dio ima mali dio beta simetrije

6

0.6 1 0.27 1.5 0.25 2 0.27 1.5 0.45 1 0.45 2 0.45 2

Dio je beta asimetričan 7 0.25 1

0.1 1.5 0.25 3

0.1 1 0.05 1.5 0.27 2

0.1 1 0.05 1.5 0.5 3

0.25 1 0.1 1.5 0.5 3 0.27 2 0.1 3

Djelom nesimetričan 8

Tabela 14. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije ako je prva znamenka 0, 1 ili 2.

A > 1,1B i

B > 1,1C

A ≤ 1.1B or B ≤ 1.1C

Skošenja paralelna Utori paralelni Otvori i udubljenja

>0,1B

Druge ne simetrične

osobine X osa i > 0,1C

Y osa i > 0,1C

Z osa i > 0,1B

X osa i > 0,1C

Y osa i > 0,1C

Z osa i > 0,1B

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Dio ima 180o simetrije oko sve

tri ose 0

0.8 1 0.9 1 0.6 1

0.8 1 0.9 1 0.5 1

0.2 1 0.5 2

0.15 2

0.5 1 0.5 1.5

0.15 1.5

0.75 1 0.5 1 0.5 1

0.25 1 0.5 1.5 0.15 1

0.5 1.5 0.6 1

0.15 1.5

0.25 2 0.5 1

0.15 2

Manualna montaža

Tabela 15. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije, ako je prva znamenka 6,7 ili 8, za simetrične dijelove.



Označiti prema glavnoj osobini ili ako je orijentacija definisana sa više od dvije osobine izbrati osobinu sa navjećom vrijdnošću.

Skošenja, prelazi paralelni osi Udubljenja paralelna osi

Otv

ori

ili

ud

ub

ljen

ja

Dru

ge o

sob

ine

X o

si i

> 0

.1C

Y o

si i

> 0

.1C

Z o

si i

> 0

.1B

X o

si i

> 0

.1C

Y o

si i

> 0

.1C

Z o

si i

> 0

.1B

0 1 2 3 4 5 6 7

Dio

ima

18

0o

sim

etr

ije

oko

jed

ne

ose

.

Oko X 1 0.4 1 0.5 1 0.4 1

0.6 1 0.15 1 0.6 1

0.4 1.5 0.25 2 0.4 2

0.4 1 0.5 1 0.2 1

0.3 1 0.25 1 0.3 1

0.7 1 0.25 1.5 0.15 1

0.4 2 0.25 3 0.1 2

Po

treb

na

man

ual

na

mo

nta

ža. Oko Y 2

0.4 1 0.4 1 0.5 1

0.3 1 0.2 1 0.15 1

0.4 1.5 0.25 2 0.5 2

0.5 1 0.4 1 0.2 1

0.3 1 0.25 1 0.15 1

0.4 1 0.25 1 0.15 2

0.4 2 0.25 2 0.15 2

Oko Z 3 0.4 1 0.3 1 0.4 1

0.3 1 0.2 1 0.2 1

0.4 1.5 0.25 2 0.4 2

0.4 1 0.3 1 0.2 1

0.3 1 0.25 1 0.15 1

0.1 1.5 0.25 2 0.15 2

0.4 2 0.25 2 0.15 2

Dio

nije

sim

etr

ičan

Orijentacija dijela definisana njegovim

geometrijskim osobinama

4 0.25 1 0.25 1 0.15 1

0.15 1 0.1 1.5 0.14 1

0.15 1.5 0.24 2 0.15 1

0.1 1 0.2 1 0.1 1

0.15 1 0.1 1.5 0.05 1

0.1 1.5 0.15 2 0.1 1.5

0.1 2 0.15 3 0.08 2

Orijentacija dijela definisana

skošenjima, udubljnjima itd.

6 0.2 2 0.1 3 0.05 2

0.15 2 0.1 3.5 0.05 2

0.1 2.5 0.1 4

0.05 2.5

0.1 2 0.1 3 0.05 2

0.15 2 0.1 3.5 0.05 2

0.1 2.5 0.1 4

0.05 2.5

0.1 3 0.1 5 0.05 3

Orijentacija dijela definisana drugim

osobinama 9

Tabela 16. Druga i treća znamenka sistema klasifikacije, ako je prva znamenka 6,7 ili 8, za dijelom simetrične dijelove i asimetrične dijelove

Na slici 34. nalazi se predmet koji će biti uzet kao primjer pri određivanje klasifikacionog koda.

Pretpostavimo da je potrebno ovaj dio dozirati u stanicu za automatsku ugradnju svako 5

sekundi. Pretpostavimo da je cijena doziranja jednostavnih dijelova standradnim dozatorom

0,03 [feninfa/s]. Da bi odredili cijenu doziranja dijela na slici 34. prvo je potrebno odrediti

znamenke koda klasifikacije. Sa slike može pročitati dimenzije A,B,C, kako je A/B=1,5 i A/C=2

poređeći ove rezultate sa tabelo 13. Određuje se da ovaj dio spada u stacionarne kubične

dijelove sa prvom znamenkom koda 8. Onda iz tabele 16. određujemo ostale dvije cifre koda,

koristi se tabela 16, pošto tabela 15. važi za dijelove koji su simetrični oko sve tri ose. Za drugu

znamenku koda postoje samo tri izbora pošto dio nije simetričan. Ako se pogleda X projekcija

dijela vidi se da ta projekcija u biti predstavlja osnovni pravougaoni oblik, i da ova osobina se

može koristiti pri doziranju ovog dijela za njegovu orijentaciju. Na osnovu ovog zaključka izabira

se kao druga znamenka broj 4 iz tabele 16. Treća znamenka se izabire na osnovu toga da su

prelazi paralelni X osi i onda iznosi 0. Prema tome šifra 840 za ovaj predmet ima vrijednost

E=0,15 i Cr=1, na osnovu toga može se napisati:



U postavci zadatka je naglašeno da se dio dozira svako 5 sekundi, tako da je

Fr=12[dijelova/min], pošto je Fr>Fm onda se koristi formula (6) te se dobija da je cijan doziranja

jednog dijela kao na slici 34:

Slika 34. Primjer za određivanje koda klasifikacije.

U tabelama 17, 18 i 19, su predstavljene vrijednosti koje se dodaju u Cr, relativnu cijenu

dozatora,zbog kompleksnosti dijelova koji se doziraju.

Veoma mali dijelovi Veliki dijelovi

Rotacioni Pravougaoni

Rotacioni Pravougaoni

Dijelovi su veoma veliki

ili veoma mali ali nisu

abrazivni

L/D≤1,5 L/D >1,5

A/B ≤3 A/C>4

A/B>3 A/B ≤3 A/C>4

A/B ≤3 A/C>4

A/B>3 A/B ≤3 A/C>4 L/D≤1,5 L/D >1,5

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8 2 2 2 2 2 9 9 9 9 9

Tabela 17. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, veliki dijelovi.



Dijelovi ne zapinju i ne zaglavljuju Dijelovi rijetko zapinju i zaglavljuju

Zapinju Zaglavljuju

Teški Lahki Teški Lahki

Ljepljivi Ne

ljepljivi Ljepljivi

Ne ljepljivi

Ljepljivi Ne

ljepljivi Ljepljivi

Ne ljepljivi

Dije

lovi

su

mal

i i n

e a

bra

zivn

i

Dije

lovi

ne

kliz

e je

dan

pre

ko

dru

gog

toko

m d

ozi

ran

ja

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Ne

osj

etlji

vi

Kruti 0 0 1 2 3 2 3 3 4

Po

treb

na

man

ual

na

mo

nta

ža. Fleksibilni 1 2 3 4 5 4 5 5 6

Osj

etlji

vi Kruti 2 1 2 3 4 3 4 4 5

Fleksibilni 3 3 4 5 6 5 6 6 7

Dije

lovi

kliz

e je

dan

pre

ko d

rugo

g

toko

m d

ozi

ran

ja

Ne

osj

etlji

vi

Kruti 4 2 3 3 4 4 5 4 5

Fleksibilni 5 4 5 5 6 6 7 6 7

Osj

etlji

vi Kruti 6 3 4 4 5 5 6 5 6

Fleksibilni 7 5 6 6 7 7 8 7 8

Tabela 18. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, za male dijelove.

Mali dijelovi Veliki dijelovi Veoma mali dijelovi

Dijelovi često

zapinju i zaglavljuju

Orijentacija prema geometrijskim

osobinama Orijentacija prema drugim osobinama Orijentacija

prema geometrijskim

osobinama

Orijentacija prema drugim

osobinama

Orijentacija prema

geometrijskim osobinama

Orijentacija prema drugim

osobinama

Kruti

Fleksibilni Ne

preskaču Preskaču

Ne

preskaču Preskaču

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Abrazivni dijelovi

9 2 4 4 9 4

Tabela 19. Sistem klasifikacije za dodatno otežano doziranje, abrazivni dijelovi.

Da bi se odredila cijena ugradnje dijela potrebno je odrediti klasifikacioni kod ugradnje.

Formulom (4) se određuje cijena automatske ugradnje nekog dijela, ako je potrebni kapacitet

veći od onog koji automat može ostvariti onda se cijena ugradnje računa:

...(8)

Gdje Wc predstavlja koeficijent otežavanja procesa automatske ugradnje. Za određivanje

koeficijenta Wc razvijen je sistem klasifikacije sličan sistemu klasifikacije za manualnu montažu i

prikazan je u tabelama 20, 21 i 22. Ako se uzme isti primjer kao na slici 34. i pretpostavi da se on

horizontalno ugrađuje u neki sklop u pravcu Y ose i da ga nije lahko pozicionirati i poravnati, te

da nije osiguran nakon ugradnje, iz tabele 20 se može izabrati kod automatske ugradnje 12. Za



vrijednost koda 12 određeno je povećanje cijene ugradnje od 1,6 te cijena ugradnje ovog dijela

iznosi:

Ukupna cijena za automatsku montažu dijela sa slike 34. iznosi :

..(9)

Nakon montaže nije potrebno držati dijelove da bi

ostali na svome mjestu Nakon montaže je potrebno držati dijelove

da bi ostali na mjestu

Laki za pozicionirati Teški za pozicionirati Laki za pozicionirati Teški za

pozicionirati

Bez otpora pri ugradnji

Sa otporom pri ugradnji

Bez otpora pri ugradnji


Bez otpora pri

ugradnji


Bez otpora pri

ugradnji


0 1 2 3 6 7 8 9

Dijelovi nisu

osigurani nakon

ugradnje

Pravolinijska ugradnja

Odozgor 0 1 1,5 1,5 2,3 1,3 2 2 3

Sa neke druge strane

1 1,2 1,6 1,6 2,5 1,6 2,1 2,1 3,3

Ugradnja nije pravolinijska 2 2 3 3 4,6 2,7 4 4 6,1

Tabela 20. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, dijelovi koje je potrebno pričvrstiti nakon ugradnje.

Plastične deformacije odmah nakon ugradnje

Bez operacija stezanja i plastične

deformacije

Plastično savijanje Zakivanje i slilčne operacije Osiguravanje stezanjem odmah nakon ugradnje

Laki za pozicionirati

Teški za pozicionirati



Bez otpora

pri ugradnji

Sa otporom

pri ugradnji

Bez otpora

pri ugradnji

Sa otporom

pri ugradnji

Bez otpora

pri ugradnji

Sa otporom

pri ugradnji



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Dijelovi su

osigurani nakon

ugradnje

Pravolinijska ugradnja

Odozgor 3 1,2 1,9 1,6 2,4 3,6 0,9 1,4 2,1 0,8 1,8 Sa neke druge strane

4 1,3 2,1 2,1 3,2 4,8 1 1,5 2,3 1,3 2

Ugradnja nije pravolinijska

5 2,4 3,8 3,2 4,8 7,2 1,8 2,8 4,2 1,6 3,6

Tabela 21. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, dijelovi koji su pričvršćeni nakon ugradnje.

Mehanički procesi osiguravanja dijelova Ne mehanički procesi osiguravanja dijelova Drugi procesi

Bez plastičnih deformacija

Osiguravanjem plastičnim

deformacijama

Metalurški procesi Hemijski procesi,

lijepljenje itd,

Reorijentacija Drugi

procesi

Stezanje

i slični procesi

Tačkasto ili bradavičasto zavarivanje

Lemljenje Zavarivanje

Savijanje i slični

procesi

Zakivanje i slični

procesi

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Osiguravanje

dijelova 9 1,6 0,9 0,8 1,6 1,2 1,1 1,1 0,8 1,5

Tabela 22. Sistem klasifikacije za automatsku ugradnju dijelova, načini pričvršćena dijelova nakon ugradnje.



2.4 Ocjena pogodnosti proizvoda za automatsku montažu primjenom sistema

klasifikacije i optimizacija za automatsku montažu.

Na slici 35. predstavljen je Originalni dizajn jednostavnog sklopa. Sklop se sastoji od pet

dijelova koji se montiraju redoslijedom kako je prikazano u tabeli 2.3. Korištenjem sistema

klasifikacije iz poglavlja 2.3 određuje se ukupna cijena montaže jednog dijela kako je prikazano

u tabeli. U originalnom dizajnu postoji ograničavajuća okolnost za automatsku montažu zbog

kućišta i zaptivača koji se moraju ugraditi manualno i orijentirati za osiguranje vijcima.

Br. Naziv Bro

j

po

nav

ljan

ja

Ko

d d

ozi

ran

ja

Efikasnost orijentacije

E

Relativna cijena

dozatora

Maksimalni kapacitet doziranja

Fm

Cijena doziranja

Cf

Ko

d u

grad

nje

Koeficijent otežavanja

proces ugradnje

Wc

Cijena ugradnje

Ci

Ukupna cijena

Ct

Min

imal

ni d

io

1 Kućište 1 83100 0,2 1 7,1 0,25 00 1 0,38 0,63 1

2 Klip 1 02000 0,4 1 21,4 0,19 02 1,5 0,56 0,75 1

3 Zaptivka 1 00840 Potrebna manualna montaža! 7,13 0

4 Poklopac 1 00800 Potrebna manualna montaža! 6,67 1

5 Vijak 2 21000 0,9 1 122,7 0,19 39 1,8 0,68 1,74 0

∑ 6 16,92 3

Tabela 23. Operacije automatske montaže na originalnom dizajnu.

Slika 35. Originalni dizajn sklopa.

Ukupna cijena montaže ovakvog sklopa iznosi 16,92 feninga i ovaj dizajn zahtjeva četiri

automatske montažne ćelije i dvije manualne.



Sa ciljem potpune automatizacije montaže izvršen je redizajn sklopa koji je prikazan na slici 36.

Izbačeni su vijci iz sklopa a na poklopac i kućište je izvršeno narezivanje odnosno urezivanja

navoja tako da sada poklopac vrši osiguravanja zaptivača i klipa. Dodatno je na poklopcu

napravljen zarez kojim je omogućeno automatsko stezanje poklopca. U tabeli 24. prikazane su

operacije montaže i njihove cijene za redizajnirani sklop.

Slika 36. Redizajnirani sklop.

Br. Naziv Bro

j

po

nav

ljan

ja

Ko

d d

ozi

ran

ja

Efikasnost orijentacije

E

Relativna cijena

dozatora

Maksimalni kapacitet doziranja

Fm

Cijena doziranja

Cf

Ko

d u

grad

nje

Koeficijent otežavanja

proces ugradnje

Wc

Cijena ugradnje

Ci

Ukupna cijena

Ct

Min

imal

ni d

io

1 Kućište 1 83100 0,2 1 7,1 0,25 00 1 0,38 0,63 1

2 Klip 1 02000 0,4 1 21,4 0,19 02 1,5 0,56 0,75 1

3 Zaptivka 1 00040 0,7 3 26,3 0,56 00 1 0,38 0,94 0

4 Poklopac 1 02000 0,4 1 15 0,19 38 0,8 0,3 0,49 1

∑ 4 2,81 3

Tabela 24. Operacije automatske montaže za redizajnirani sklop.

Iz tabele se vidi da je cijena montaže smanjena na 2,81 feninga, za montažu redizajniranog

sklopa potrebne su samo četiri automatske montažne ćelije. Na ovom primjeru se najbolje

očituje efikasnost ovog pristupa analizi pogodnosti proizvoda izbacivanjem dva vijka iz dizajna

ostvarena je ušteda od 14,11 feninga.



Zaključak:

Na pokazanim primjerima predstavljen je uticaj montaže na cijenu nekog proizvoda,

njegov dizajn, broj komponenti a može se reći i sve opšti uspjeh na tržištu. Poštivanjem pravila

za dizajn proizvoda za montažu dobija se veoma funkcionalan proizvod, koji ima mali broj

zamjenjivih dijelova, koji se montira po povoljnom cijenama, koji ima veliku pouzdanost i koji

može biti uspješno plasiran na tržište. Zanemarivanjem pravila dizajna i smanjuje se pogodnost

proizvoda za montažu, povećava se cijena dijelova proizvoda samim time smanjuje se

mogućnost uspjeha proizvoda na tržištu.

Sistem klasifikacije predstavlja jedan nezamjenjiv alat pri projektovanju proizvoda i montažnih

linija. Njegovom primjenom unaprijed se određuje cijena montaže, stepen pogodnosti

proizvoda za montažu, analizira se svaki dio sklopa i daju se smjernice za mogući redizajn

proizvoda. Uz već poznate cijene dijelova, radne snage, energije, informacija, te proračunom

cijene montaže zatvara se krug projektovanja proizvoda.



Literatura:

[1.] „ Assembly Automation and Product Design“ Geoffrey Boothroyd.

[2.] „Design for Manufacturing and Assembly“ Ken Youssefi.

[3.] „Tehnološki procesi - projektiranje i modeliranje“, Jurković Milan., Tufekčić Džemo, Mašinski fakultet-Univerzitet u Tuzli.

[4.] „Montažni sistemi“, Ćosić Ilija, Beograd.

[5.] „Mechanical Assemblies Their Design, Manufacture, and Role in Product Development“, Daniel E. Whitney, Massachusetts Institute of Technology.

[6.] „The Handbook Of Manufacturing Engineering, Second Edition, Assembly Processes Finishing, Packaging, and Automation“, Richard Crowson.

[7.] „Design for Automatic Assembly“, Stephan Eskilander.

pogodnost proizvoda za montazu

Documents