Termelési folyamatok Termelési folyamatok tervezésetervezése

2. előadás2. előadás

Papp Tibor Papp Tibor egyetemi tanársegédegyetemi tanársegéd

Nyugat-magyarországi EgyetemNyugat-magyarországi EgyetemFaipari Mérnöki KarFaipari Mérnöki KarTerméktervezési és Gyártástechnológiai IntézetTerméktervezési és Gyártástechnológiai Intézet

Ipari Termék és Formatervező SzakIpari Termék és Formatervező SzakFaipari Mérnöki SzakFaipari Mérnöki Szak

Megfigyeléstől a technológiákigMegfigyeléstől a technológiákig

Technika

Technológia, ipari technológiák

Érzékelés, tapasztalat, megfigyelés

Összetettség, bonyolultság

Kialakulás ideje

Technika – Technológia (Ismétlés)Technika – Technológia (Ismétlés)

Technika:Technika: A legmegfelelőbb és gazdaságos eszközök és anyagok racionális, A legmegfelelőbb és gazdaságos eszközök és anyagok racionális, tudatos felhasználása egy kitűzött cél érdekében. tudatos felhasználása egy kitűzött cél érdekében.

A A technológia fogalom eredete: technológia fogalom eredete: (Görög: τεχνολογια < τεχνη "mesterség" + λογος "tan" + toldalék ια) (Görög: τεχνολογια < τεχνη "mesterség" + λογος "tan" + toldalék ια)

A technológia emberek felhalmozott tapasztalataira, tudására, az ismeretekre A technológia emberek felhalmozott tapasztalataira, tudására, az ismeretekre alapozva készített alapozva készített eszközeinek, gépeinek, eljárásainak, módszereinek eszközeinek, gépeinek, eljárásainak, módszereinek gyűjtőnevegyűjtőneve, melyeket az ember saját maga alkotott az egyéni (emberi) , melyeket az ember saját maga alkotott az egyéni (emberi) képességeit megnövelő céllal, amelyek segítségével az emberiség egyre képességeit megnövelő céllal, amelyek segítségével az emberiség egyre többet tud megismerni, megváltoztatni, megőrizni, stb. az őt körülvevő többet tud megismerni, megváltoztatni, megőrizni, stb. az őt körülvevő világból.világból.

Technológia általános értelmezésén a termékek készítésének, gyártásának Technológia általános értelmezésén a termékek készítésének, gyártásának tudományát, technikáját és gyakorlatát értjük.tudományát, technikáját és gyakorlatát értjük.

Szerszám-technika:Szerszám-technika: A technológia során felhasznált, alkalmazott eszközöket, A technológia során felhasznált, alkalmazott eszközöket, amelyek az emberi élet különböző területein jelentkező problémáinak amelyek az emberi élet különböző területein jelentkező problémáinak megoldását segítik, egyszerű szinten szerszámnak, fejlettebb szinten megoldását segítik, egyszerű szinten szerszámnak, fejlettebb szinten technikának nevezzük. technikának nevezzük.

Technológiai ismertetőjelek (Ismétlés)Technológiai ismertetőjelek (Ismétlés)

A technológiai folyamat értékteremtő folyamat.A technológiai folyamat értékteremtő folyamat. Az egyes érteket teremtő tevékenységek folyamatok Az egyes érteket teremtő tevékenységek folyamatok

különböző szinteken válnakkülönböző szinteken válnak Tudatossá (megmunkálási mód és eszköz),Tudatossá (megmunkálási mód és eszköz), Eredmény oldaláról megismerhetővé (mérés),Eredmény oldaláról megismerhetővé (mérés), Egységessé (szabványosítás),Egységessé (szabványosítás), Szabályozottá (visszacsatolás),Szabályozottá (visszacsatolás), Folyamat tevékenységelemei egyenként optimálissá Folyamat tevékenységelemei egyenként optimálissá

(hatékonyság, gazdaságosság, termelékenység, stabilitás),(hatékonyság, gazdaságosság, termelékenység, stabilitás), Folyamat egésze optimálissá.Folyamat egésze optimálissá.

Folyamatmodellek a tevékenység cél- Folyamatmodellek a tevékenység cél- egyedisége alapjánegyedisége alapján

Ismétlődő folyamat:Ismétlődő folyamat: állandóan megújuló folyamat, állandóan megújuló folyamat, melyben a részfolyamatok hasonló célrendszerrel melyben a részfolyamatok hasonló célrendszerrel rendelkeznek, korábbi tapasztalatokat felhasználó rendelkeznek, korábbi tapasztalatokat felhasználó tevékenységek sorozata. (pl.: autógyártás, tevékenységek sorozata. (pl.: autógyártás, bútorgyártás) A folyamat formája: körbútorgyártás) A folyamat formája: kör. (FILM). (FILM)

Projektfeladat:Projektfeladat: Egyedileg megfogalmazott, sajátos Egyedileg megfogalmazott, sajátos céllal rendelkező folyamat, melynél a folyamattal céllal rendelkező folyamat, melynél a folyamattal kapcsolatos ismeretek felhasználásával új kapcsolatos ismeretek felhasználásával új módszerrel végezünk tevékenységet. A folyamat módszerrel végezünk tevékenységet. A folyamat formája: egyenes. formája: egyenes. (FILM)(FILM)

Ismétlődő folyamatok szabályozásaIsmétlődő folyamatok szabályozása

Forrás: BMK RKK DTI

Projektfolyamatok szabályozásaProjektfolyamatok szabályozása

Forrás: BMK RKK DTI

Ismétlődő és projektfolyamat Ismétlődő és projektfolyamat összehasonlításaösszehasonlítása

Összehasonlítás Ismétlődő folyamat Projektfeladat

FeladatCéltartás tűrésmezők

szerintCél elérése, céltartás:célmegközelítéssel

Elemzések tárgya Múltbéli tapasztalatokRészfolyamatok céljai(egymásból építkezés)

Követelmény Biztonságos teljesítésIgény kielégítés

(Funkció-kielégítés)

Beavatkozás tárgyaVisszacsatolás a

végrehajtásraElőrecsatolás a tervezés adta

tartalékokból

Jellemző A jó tanuló öntanuló Elsőre jót

Forrás: BMK RKK DTI

Projekt feladat: ipari

terméktervezés, modellezés, prototípus

Ismétlődő feladat: nullszéria, termelés, termelésszabályozás

Megfelelő termék előállítása

Elégedettség, gazdaságosság (profit) optimális kihozatal, fenntartható egyensúly, fejlődés

Bútoripari (és egyéb Bútoripari (és egyéb termék) vonatkozásában a termék) vonatkozásában a

cél : egyedi termékek cél : egyedi termékek gazdaságos gyártása (CNC, gazdaságos gyártása (CNC,

CAD-CAM, CIM)CAD-CAM, CIM)

A technológiai (termelési) folyamatA technológiai (termelési) folyamat

A technológiai (termelési) folyamat A technológiai (termelési) folyamat 3 logikai egysége3 logikai egysége

A technológiai termelési folyamatokat 3 fő, egymástól A technológiai termelési folyamatokat 3 fő, egymástól megkülönböztethető logikai egységre (oldalra) bonthatjuk.megkülönböztethető logikai egységre (oldalra) bonthatjuk.

Beviteli oldal (input)Beviteli oldal (input) Átalakítási folyamatok szakasza (ez szűkebb értelemben a Átalakítási folyamatok szakasza (ez szűkebb értelemben a

technológia)technológia) Kimeneteli oldal (output)Kimeneteli oldal (output)

A klasszikus példa:A klasszikus példa:

A bemeneti oldalA bemeneti oldal

Bemeneti (input) oldal:Bemeneti (input) oldal: Folyamat indulási feltételeinek oldalaFolyamat indulási feltételeinek oldala Az alapanyagok és segédanyagok oldalaAz alapanyagok és segédanyagok oldala Erőforrások oldalaErőforrások oldala

Mik lehetnek bemeneti (input) elemek? Mik lehetnek bemeneti (input) elemek?

Bemeneti paraméterek jellemzői:Bemeneti paraméterek jellemzői: Anyagáram jellemzői (anyagáram egyenlete) (MIBŐL MIT?)Anyagáram jellemzői (anyagáram egyenlete) (MIBŐL MIT?) Energetikai jellemzők (energiaegyenletek) (MILYEN ÁRON?)Energetikai jellemzők (energiaegyenletek) (MILYEN ÁRON?) A rendelkezésre álló tudás jellemzői, informatikai jellemzők (kísérlet, A rendelkezésre álló tudás jellemzői, informatikai jellemzők (kísérlet,

termelési folyamat) (HOGYAN?)termelési folyamat) (HOGYAN?)

A bemenetek fajtáiA bemenetek fajtáiA bemenetek fajtáit legcélszerűbb a bemenetek időbelisége szerint csoportosítani:

ÁllandóÁllandó (újsággyártásnál papír, tejcsomagolásnál (újsággyártásnál papír, tejcsomagolásnál műanyag fólia)műanyag fólia)

ÁllandóÁllandó, mely el nem hanyagolható mértékben , mely el nem hanyagolható mértékben ingadozóingadozó (stacioner jel) (szalag-ütemmérleg, WC (stacioner jel) (szalag-ütemmérleg, WC tartály)tartály)

Adott függvény (jel) szerint vezéreltAdott függvény (jel) szerint vezérelt (pl.: (pl.: hőmérséklet vezérlési görbe, szoba-thermostat, hőmérséklet vezérlési görbe, szoba-thermostat, festőgép, fűrészáru osztályozó, présgépek)festőgép, fűrészáru osztályozó, présgépek)

Valamely más bemenet által meghatározott Valamely más bemenet által meghatározott szabályozottszabályozott (faanyagszárító, keverő mérlegek, CNC (faanyagszárító, keverő mérlegek, CNC programozás)programozás)

Mik lehetnek bemenetek?

Alapanyag, segédanyag, energia, pénz, munkaerő, kapacitás, információ. Bemenet lehet egy másik technológiai folyamat végterméke is.

A bemenetek fajtáiA bemenetek fajtái

Állandó bemeneti jelÁllandó bemeneti jel (újsággyártásnál papír, tejcsomagolásnál műanyag fólia)(újsággyártásnál papír, tejcsomagolásnál műanyag fólia)Papírgyártás

Papírnyomtatás

A bemenetek fajtáiA bemenetek fajtái

Állandó, mely el nem hanyagolható mértékben Állandó, mely el nem hanyagolható mértékben ingadozó (stacioner jel)ingadozó (stacioner jel) (szalag-ütemmérleg, WC tartály)(szalag-ütemmérleg, WC tartály)

SzalagmérlegTartálymérleg

Tömegárammérő

A bemenetek fajtáiA bemenetek fajtái

Adott függvény szerint vezéreltAdott függvény szerint vezérelt (pl.: hőmérséklet vezérlési (pl.: hőmérséklet vezérlési görbe, szoba-thermostat)görbe, szoba-thermostat)

A bemenetek fajtáiA bemenetek fajtái Valamely más bemenet által meghatározott szabályozottValamely más bemenet által meghatározott szabályozott

(faanyagszárító, keverő mérlegek, technológiai sorok - végálláskapcsolók)(faanyagszárító, keverő mérlegek, technológiai sorok - végálláskapcsolók)

A kimeneti oldalA kimeneti oldalKimeneti (output) oldal:Kimeneti (output) oldal:

Folyamat zárási feltételeinek oldalaFolyamat zárási feltételeinek oldala A termék, szolgáltatás oldalaA termék, szolgáltatás oldala Eredmények oldalaEredmények oldalaMik lehetnek kimeneti (output) elemek? Mik lehetnek kimeneti (output) elemek?

Kimeneti paraméterek jellemzői:Kimeneti paraméterek jellemzői: Anyagáram jellemzői (anyagáram egyenlete) (MIBŐL MIT?)Anyagáram jellemzői (anyagáram egyenlete) (MIBŐL MIT?) Energetikai jellemzők (energiaegyenletek) (MILYEN ÁRON?)Energetikai jellemzők (energiaegyenletek) (MILYEN ÁRON?) A rendelkezésre álló tudás jellemzői, informatikai jellemzők (kísérlet, A rendelkezésre álló tudás jellemzői, informatikai jellemzők (kísérlet,

termelési folyamat) (HOGYAN?)termelési folyamat) (HOGYAN?)

Mik lehetnek kimeneti elemek? Mik lehetnek kimeneti elemek? Termék, termény, szolgáltatás, energia, értéktöbblet, munkaerő-változás,

amortizáció, információEgyik folyamat kimenete egy másik technológiai folyamat bemenete is

lehet. (alapanyaggyártás, elsődleges-másodlagos feldolgozóipar, faipar)

A gyártási- technológiai folyamat A gyártási- technológiai folyamat általános modelljeáltalános modellje

INP

UT

E

rőfo

rrás

ok o

ldal

a

OU

TP

UT

E

redm

énye

k o

ldal

SZABÁLYOZÁS

VEZÉRLÉS

TERMELÉSI. TECHNOLÓGIAI FOLYAMATOK

Alapjel tervek, normák,

előírások, szabványok,

licenszek

É R T É K H O Z Z Á A D Á S

Anyag, energia,

pénz, munkaerő, kapacitás, információ

Termék, termény, szolgáltatás,

energia, értéktöbblet,

munkaerőváltozás, amortizáció, információ

A gyártási-, technológiai folyamat A gyártási-, technológiai folyamat általános értelmezéseáltalános értelmezése

Gyártási folyamat:Gyártási folyamat: mindazon természeti- és tudati folyamatok mindazon természeti- és tudati folyamatok célszerűen rendezett összessége, amelyek eredményeként az célszerűen rendezett összessége, amelyek eredményeként az anyagok és félkész termékek rendeltetésüknek megfelelő kész anyagok és félkész termékek rendeltetésüknek megfelelő kész termékké válnak.termékké válnak.

Technológiai folyamat:Technológiai folyamat: a gyártási folyamat azon része, amely a gyártási folyamat azon része, amely megváltoztatja a gyártás tárgyának (alkatrész, szerkezeti egység, megváltoztatja a gyártás tárgyának (alkatrész, szerkezeti egység, gyártmány, stb.) minőségi jellemzőit (pl.: fizikai, mechanikai, gyártmány, stb.) minőségi jellemzőit (pl.: fizikai, mechanikai, kémiai, geometriai, stb. állapotát).kémiai, geometriai, stb. állapotát).

Kiindulási oldal (INPUT)

Végtermék oldal oldal (OUTPUT)

Tevékenység, átalakítási folyamat

(ESZKÖZ, TECHNIKA)

A gyártási-, technológiai folyamat A gyártási-, technológiai folyamat rendszerszemlélete rendszerszemlélete

A technológiai folyamat tagozódása:A technológiai folyamat tagozódása:

A rendszerelméletA rendszerelmélet olyan rendszerjellemzőket definiál, amelyek minden olyan rendszerjellemzőket definiál, amelyek minden rendszerre értelmezhetők, s egyben megadják a rendszer leírását. rendszerre értelmezhetők, s egyben megadják a rendszer leírását.

Ezek a következők:Ezek a következők:a rendszer kapcsolata a környezetével (ipar és gazdaság)a rendszer kapcsolata a környezetével (ipar és gazdaság)a rendszer struktúrája, (folyamatok hierarchiája, sorrendiségea rendszer struktúrája, (folyamatok hierarchiája, sorrendiségea rendszer funkciója, (maga az átalakítási, értékteremtő folyamat).a rendszer funkciója, (maga az átalakítási, értékteremtő folyamat).

Előgyártás Gyártás Szerelés

Gyártási-, technológiai folyamatok Gyártási-, technológiai folyamatok strukturálása, felbontásastrukturálása, felbontása

A technológiai folyamat általános értelmezésén a termékek A technológiai folyamat általános értelmezésén a termékek készítésének, gyártásának tudományát, technikáját és gyakorlatát készítésének, gyártásának tudományát, technikáját és gyakorlatát értjük.értjük.

A technológiai folyamat elméleti oldalról közelítve az alábbi A technológiai folyamat elméleti oldalról közelítve az alábbi egységekre, alegységekre bontható. A legkisebbtől a legnagyobb felé egységekre, alegységekre bontható. A legkisebbtől a legnagyobb felé haladva:haladva:

MűveletelemMűveletelem Technológiai műveletTechnológiai művelet Technológiai lépcső, Technológiai lépcső,

megmunkálási szakasz megmunkálási szakasz Technológiai folyamatTechnológiai folyamat Gyártási-, termelési folyamatGyártási-, termelési folyamat

A gyártási folyamat A gyártási folyamat értelmezése egy példán értelmezése egy példán

keresztülkeresztül1.1. MűveletelemMűveletelem Forgatás, portalanításForgatás, portalanítás2.2. Technológiai műveletTechnológiai művelet Átengedés lakköntő-gépenÁtengedés lakköntő-gépen3.3. Technológiai lépcső, Technológiai lépcső, Lakkozási folyamatLakkozási folyamat4.4. Technológiai folyamatTechnológiai folyamat Asztallap felületkezeléseAsztallap felületkezelése5.5. Gyártási-, termelési folyamatGyártási-, termelési folyamat Dohányzóasztal-gyártásDohányzóasztal-gyártás

Különféle felületkezelő anyagok, eljárások

Gyártási folyamat

Gyártáselemzési folyamat

Termelési-, technológiai folyamatok Termelési-, technológiai folyamatok felbontása – Művelet elemfelbontása – Művelet elem

A technológiai folyamat legkisebb önálló egysége a A technológiai folyamat legkisebb önálló egysége a műveletelemműveletelem, mely, mely A termék, szolgáltatás (technológiai-termelési cél) előállításának jól A termék, szolgáltatás (technológiai-termelési cél) előállításának jól

elhatárolható, azonos módon végzett egysége, tevékenysége.elhatárolható, azonos módon végzett egysége, tevékenysége. Eredménye jól meghatározható.Eredménye jól meghatározható. Időtartama számszerűsíthető, kifejezhető, előirányozható.Időtartama számszerűsíthető, kifejezhető, előirányozható.

Művelet

Művelet elem

A technológiai művelet:A technológiai művelet: Az anyag-, energia-, az információ átalakítására kialakított Az anyag-, energia-, az információ átalakítására kialakított

műveletelem-együttesműveletelem-együttes Munkafolyamat önállóan elhatárolható része, mely meghatározott Munkafolyamat önállóan elhatárolható része, mely meghatározott

eszközökkel berendezésekkel végezhetőeszközökkel berendezésekkel végezhető Műveletelemek sorozataMűveletelemek sorozata Időtartama számszerűsíthetőIdőtartama számszerűsíthető Térben is előírhatóTérben is előírható

Termelési-, technológiai folyamatok Termelési-, technológiai folyamatok felbontása – Technológiai műveletfelbontása – Technológiai művelet

MűveletMűvelet

elem

Termelési-, technológiai folyamatok Termelési-, technológiai folyamatok felbontása – Technológiai lépcsőfelbontása – Technológiai lépcső

A technológiai lépcső:A technológiai lépcső: Azon technológiai műveletek Azon technológiai műveletek

összessége, melyek egy összessége, melyek egy berendezésen, egy berendezésen, egy munkahelyen elvégezhetőkmunkahelyen elvégezhetők

Időtartamuk előre Időtartamuk előre meghatározottmeghatározott

Sorrendjük meghatározottSorrendjük meghatározott Meghatározott személy felelős Meghatározott személy felelős

létrejöttükértlétrejöttükért

YTONG - falazóelem gyártási sémája

A technológiai lépcsőA technológiai lépcső

Műveletelem

Művelet

Termelési-, technológiai folyamatok Termelési-, technológiai folyamatok felbontása – Technológiafelbontása – Technológia

A technológia (technológiai-, gyártási folyamat):A technológia (technológiai-, gyártási folyamat): Termék, termény, szolgáltatás, létesítmény, energia stb. előállítási Termék, termény, szolgáltatás, létesítmény, energia stb. előállítási

módja (mechanikai-, kémiai-, biológiai)módja (mechanikai-, kémiai-, biológiai) Technológiai lépcsők összessége.Technológiai lépcsők összessége. Gondos, körültekintő mérnöki tervezést igényel:Gondos, körültekintő mérnöki tervezést igényel:

Munkahely-ergonómiaMunkahely-ergonómia Költség-hatékonyságKöltség-hatékonyság Munkaerő-szükségletMunkaerő-szükséglet Anyag-energia folyamatok tervezéseAnyag-energia folyamatok tervezése Átfutási idők tervezéseÁtfutási idők tervezése Stb.Stb.

A technológiai-, gyártási folyamatA technológiai-, gyártási folyamat

Technológiai lépcsők

Műveletelem

Műveletelem

Művelet

Technológiai művelet, lépcső, sor Technológiai művelet, lépcső, sor modelljemodellje

Forrás: BMK RKK DTI

Hatékonyságmérés, hatásfokHatékonyságmérés, hatásfok

Valós

Ideális

0% 50% 100%

η(%) = VALÓS / IDEÁLIS

Folyamatok lejátszódása CÉLHatásfok: a természeti, vagy mesterségesen szabályozott, vezérelt folyamatok végbemenetelekor lejátszódó valós és ideális folyamat jellemzőinek hányadosa

η(%)

Technológiai cél: η(%) értékének növelése.

Hogyan növelhetjük?

Megvalósult fejlesztések aránya,Gépkarbantartás, Elsőre megvalósuló termékek és/vagy szolgáltatások aránya, Időegységre eső munkavégzés növelése, Időegységre eső termék gyártása… stb.

Folyamatosan mérni, minősíteni kell a folyamatot INFORMÁCIÓ!