58
GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK -az előadások prezentációs anyaga- Tárgyjegyzők: Dr. Cser István - Dr. Kundrák János Miskolc, 2008

GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

  • Upload
    apria

  • View
    128

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK. -az előadások prezentációs anyaga-. Tárgyjegyzők: Dr. Cser István - Dr. Kundrák János Miskolc, 2008. Annotáció: Gyártási folyamatok és rendszerek fogalomköre, fő jellemzői. A gyártástervezés és technológiai tervezés viszonya, fő feladatai. - PowerPoint PPT Presentation

Citation preview

Page 1: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

-az előadások prezentációs anyaga-

Tárgyjegyzők: Dr. Cser István - Dr. Kundrák János

Miskolc, 2008

Page 2: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Annotáció:

− Gyártási folyamatok és rendszerek fogalomköre, fő jellemzői.− A gyártástervezés és technológiai tervezés viszonya, fő feladatai.− A technológiai tervezés elméleti alapjai, törvényszerűségei, módszertana.− A technológiai előtervezés, műveleti sorrend-, művelet-és műveletelem-tervezés menete, információs háttere, adat-és tudásbázisa.− A gyártási környezet hatása a technológiai tervezésre.− A gépgyártás korszerű technológiai eljárásai, eszközei és technikája.− Gyártórendszerek fajtái, struktúrája, tervezésének technológiai, szervezési és módszertani alapjai.− A „Lean Factory” konceptuális alapjai.− A rugalmasan automatizált gyártás rendszerei és eszközei.− Optimálás és szimuláció a gyártási folyamatok és rendszerek tervezésében.

Page 3: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Kötelező irodalom:

1. Dudás I. – Cser I.: Gépgyártástechnológia IV. Gyártás és gyártórendszerek tervezése, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc, 2004. p.1-335.

2. Dudás I.: Gépgyártástechnológia II. 12. fejezet, A technológiai folyamatok tervezésének alapjai, Miskolci Egyetemi Kiadó, Miskolc, 2001. p.254-313.

3. Sági György – Mátyási Gyula: Számítógéppel támogatott technológiák. CNC, CAD/CAM, Műszaki Kiadó, Budapest, 2007.

Page 4: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Ajánlott irodalom:

1.Horváth M. – Markos S.: Gépgyártástechnológia, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1995. p.1-436.

2.Szegh I.: Gyártástervezés, Műegyetemi Kiadó, Budapest, 1996.

Page 5: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Angolszász terminológia

CIM Computer Integrated ManufacturingSzámítógéppel Integrált Gyártás

CAM Computer Aided ManufacturingSzámítógéppel Támogatott Gyártás

CLDATA Cutter Location DateProcessor-posztprocesszor közbenső adatok(szerszámhelyzet-adatok)

CAST Computer Aided Storage and TransportationSzámítógéppel Segített Tárolás és Szállítás

CAQ Computer Aided Quality AssuranceSzámítógépes Minőségbiztosítás

MRP Manufacturing Resources PlanningGyártási Erőforrások tervezése. (TIR funkció)

Page 6: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

TIR Termelésirányítási Rendszer

PPS Production Planning SystemTermelésirányítási Rendszer

CAE Computer Aided EngineeringSzámítógéppel Támogatott Műszaki Tervezés

IAAR Integrált Anyag- és Adatfeldolgozó Rendszerek(CIM, FMS)

LAN Local Area NetworkHelyi Hálózat (számítógépi)

TOP Technical Office Protocol(GM fejlesztés, MAP része)Iroda-Automatizálási (ügyviteli) Protokoll

Page 7: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

CAD (Computer Aided Desing)

= Gyártmánytervezés =

Konstrukciós AMT(Aut. Műszaki Tervezés)

CAE = Computer Aided Engineering

= számítógéppel műszaki tervezés

segített

támogatott

CAPP (Computer Aided ProcessPlanning)

= Technológiai folyamattervezés =

= Technológiai AMT

ATTR =Automatizált

Technológiai

Tervező Rendszerek

Page 8: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

MAP Manufacturing Automation Protocol(GM fejlesztés, kvázi nemzetközi szabvány)Gyártásautomatizálási Protokoll

FMU Flexible Manufacturing UnitRugalmas Gyártóegység

FMC Flexible Manufacturing CellRugalmas Gyártócella

FMS Flexible Manufacturing SystemRugalmas Gyártórendszer

GT Group TechnologyCsoportmegmunkálás

AI Artificial IntelligenceMesterséges Intelligencia

Page 9: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• Gyártmánytervezés (CAD): gyártandó termék, gyártmány (konstrukció) tervezése.

• Gyártástervezés: adott gyártmány vagy gyártmányok teljes gyártási folyamatának megtervezése, beleértve a gyártási fő- és segédfolyamatok (anyagmozgatás, raktározás, minőség- biztosítás, csomagolás, stb.) megtervezését.

• Gyártóeszköz tervezés: a gyártáshoz szükséges szerszámok, készülékek tervezése.

Page 10: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• Gyártórendszer tervezés: a gyártáshoz szükséges gyártó- berendezések összetételének, elrendezésének meghatározása, az anyagmozgatás és raktározás megtervezése a gyártástervezési eredmények alapján. Gyártórendszer: üzem(ek), műhely(ek), gyártósor(ok), gyártórészleg(ek) rendszerbe foglalva.

• Technológiai tervezés (CAPP): a gyártástervezés része. A gyártási folyamaton belül a gyártás tárgyának minőségét befolyásoló állapotváltozások, folyamatok tervezése. Egyszerűbben: pl. alkatrészgyártásnál magának a megmunkálási folyamatnak a tervezése.

Page 11: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A technológiai tervezés fő területei és kapcsolatai a gyártáselőkészítés és – irányítás más rendszereivel

Page 12: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Folyamatos működésűek

(általában vegyi folyamatok)

Diszkrét működésűek

(általában a gépipariak,különösen az

alkatrészgyártásban)

Technológiai rendszerek

Page 13: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Állapotváltozás: a rendszer (alkatrész) jellemezőinek változása.

Állapotváltozási folyamat: pl. az alkatrész (munkadarab) minőségi jellemezőinek változása a kiindulási (nyers) állapotból a kívánt (kész) állapotba.

Algoritmus: valamely feladat megoldására szolgáló olyan eljárás, melynek lényege, hogy a feladatot jól (egyértelműen) definiált elemi lépések sorozatára bontja. Megjelenési formája: pl. folyamatábra.

Page 14: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Tömör anyag?

Felület sima, előmunkált?Fokozott helyzet-

pontosság?

Központfúrás

Fúrni, felfúrnisüllyesztési átmérőig

Süllyesztés

Élletörés van?

Élletörés kúpsüllyesztéssel

Dörzsölés

nincs

igen

nem

igen

igen

igen

nem

Egzakt

Heurisztikusalgoritmusok

gyakorlati tapasztalatokra, ökölszabályokra épül

nem

Page 15: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Optimálás

Optimálás: valamely kritérium (jellemző) szerinti legkedvezőbb működés, állapot elérése.

Optimálási kritérium: az a jellemző, melynek legkedvezőbb értékét el akarjuk érni, pl. a gépgyártásban: max. termelékenység, (min. gyártási idő) min. gyártási önköltség, max. profit, max. profitráta, egyenletes terhelése a gyártóberendezéseknek, stb.

Célfüggvény: az optimálandó változó azon függvénye, melynek szélső értéke megvalósítja az optimálási kritériumot.

Page 16: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Korlátrendszer: mely meghatározza azt a keresési tartományt, ahol az optimálás elvégezhető.

Többszintű optimálás: a magasabb tervezési szint célokat és korlátfeltételeket szab az alatta lévőnek, amelyik tovább pontosítja a célokat és szigorítja a korlátfeltételeket (szűkíti a keresési tartományt). Alkalmazása a műszaki tervezés (ezen belül a technológiai tervezés) többszintű, többlépcsős volta miatt elkerülhetetlen.

Másodlagos optimálás: visszacsatolás

Page 17: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A szintenkénti optimálás elve bonyolult rendszerekben(többszintű optimálás)

Page 18: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Az optimálási feladatok matematikai módszerekkel

való megoldásának feltételei

• a feladat numerikus formában felírható legyen• az elérendő cél, célfüggvény formájában felírható

legyen• álljon rendelkezésre megfelelő számítási eljárás.

Ilyenkor egzakt optimálásról beszélünk.

A fenti feltételek hiánya esetén heurisztikus módszerek

alkalmazhatók. Lényegük: gyakorlati tapasztalatok alapján

az optimumesélyes (kvázioptimális) megoldások feltárása.

Page 19: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Gépipari termékek hierarchikus struktúrája

GYÁRTMÁNY gépkocsi

1. SZ.E.Szerkezeti egység

motor

2. SZ.E.

sebváltó

Fõegység

1. F.CS.Fõcsoport

2. F.CS.

Generátor Porlasztó

Részegység

Forgórész

Alcsoport1. A.CS.

Állórész

2. A.CS.

2. A.R.1. A.R.Alkatrész

Tengely

Alegység

Szerelvény

(Alkatrészcsoport)

Alkatrész

nyonkéntGyártmá-

változik

Page 20: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• elemi mozgások (mozdulatok): a szerszámok a munkadarabhoz viszonyított egyszeri elmozdulása.

• elemi mozgások rendezett sorozat fogás: a szerszámnak a mdb.-hoz viszonyított egyszeri befejezett mozgásciklusa

Az alkatrészgyártás technológiai folyamatának struktúrája

Page 21: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A fogás értelmezése forgácsolásnál

Page 22: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• fogáscsoport műveletelem:egy összefüggő felületcsoport egy szerszámmal végzett megmunkálása (egy gépen) (pl.: a fenti lépcső nagyoló hosszesztergálása) A technológiai folyamat alapvető építőeleme.

• műveletelem-csoport m.e. ciklus:elemi megmunkálási sorrend: adott felületelem-csoport előállításához szükséges műveletelemek sorozata (pl. egy furat előállításához: központfúrás, fúrás, felfúrás, süllyesztés, dörzsölés);

Page 23: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• művelet:a technológiai folyamat azon befejezett része, amelyet egy szerszámgépen egy befogásban hajtunk végre. A művelet technológiai és gyártásszervezési fogalom. Lényege: a mdb. befogásától kifogásáig tart.

• megmunkálási szakasz:a megmunkálási folyamat azon része melynek révén a mdb-felületek azonos (előnagyolt, nagyolt, félsimított stb.) állapotba kerülnek.

• gyártási folyamat: a megmunkálási szakaszok összessége (rendezett sorozata)

Page 24: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Az alkatrészgyártás technológiai folyamatainak szakaszai

1. Előgyártás Előgyártmány előállítása és hőkezelése

2.3.4.

NagyolásHőkezelés I.Félsimító megm. I.

Felesleges ráhagyás eltávolításaNemesítés vagy feszültségmentesítésMegm.pontosság IT11-IT12, Ra > 2.5

5.6.

Hőkezelés II.Félsimító megmunkálás II.

Cementálás.A cementálni nem kívánt felületekről a cementált réteg eltávolítása.

7.8.

Hőkezelés III.Simító megm. I.

Edzés vagy nemesítés.Megm. pont. IT7-IT10, Ra > 0.63

9.10.

Hőkezelés IV.Simító megm. II.

Nitridálás vagy feszültségmentesítés.A nitridálni nem kívánt felületek köszörülése.

11. Simító megm. III. IT6-IT7, Ra > 0.32

12. Felületkezelés Krómozás, nikkelezés, stb.

13.14.

Befejező megm.Végellenőrzés

Ra = 0.08-0.04

Page 25: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A megmunkálási folyamat fő- és segédelemekből áll.

Főelemek: A mdb. állapotát változtatják. Ezek a forgácsolási,hőkezelési stb. elemek.

Segédelemek: A főelemek végrehajtásáhozszükségesek. Ilyenek: szerszámcsere,

szerszámváltás, a mdb. (fogásvétel helyének) megközelítése a szerszámmal stb.

Az alkatrészgyártási (megmunkálási) folyamat

jellege:• diszkrét (szakaszos) fogások, műveletelemek sorozata• folytonos elemekkel: egy fogás során a forgácsolás.

Page 26: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Az alkatrészgyártás technológiai tervezésének szintjei, feladatai

1. Technológiai előtervezés:

• technológia-helyességi vizsgálat• a fő gyártási eljárás (forgácsolás, képlékenyalakítás,

öntés stb.) meghatározása• gyártórészlegek (rendszerek) kijelölése• előgyártmány (rúd, öntvény, sajtolt, stb.) megválasztása

Page 27: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

2. Műveleti sorrendtervezés:

• megmunkálási igények feltárása;• befogási sémák meghatározása;• gyártóberendezések kiválasztása, az egyes

berendezéseken végrehajtandó megmunkálási feladatok

kijelölése, technológiai változatok képzése, optimális

változat kijelölése (esetleg TIR-rel együttműködve).• műveletközi méretek, ráhagyások meghatározása;• befogókészülékek választása, készüléktervezési igény

megfogalmazása;• MŰVELETI SORRENDTERV szerkesztése.

Page 28: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

3. Művelettervezés:

• műveletelemek kijelölése (generálása);• műveletelemekhez szerszámok választása (esetleg

szerszámtervezési igény megfogalmazása);• műveletelemek végrehajtási sorrendjének meghatározása;• szerszámelrendezés tervezése;• MŰVELETTERV I. szerkesztése.

4. Műveletelem-tervezés:

• forgácsolási paraméterek meghatározása;• szerszám mozgásciklusok tervezése;• normaidők számítása.• MŰVELETTERV II. szerkesztése.

Page 29: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

5. Adaptálás, posztprocesszálás:

• az adott gyártási környezetben használt technológiai

dokumentáció szerkesztése: MŰVELETI

SORRENDTERV, MŰVELETTERV I. - II.• NC-CNC vezérlőprogramok kódolása, dokumentálása

A fenti tervezési szintek az automatizált (számítógépes)

technológiai tervezőrendszerek (ATTR-ek) fejlesztése során

fogalmazódtak meg, de többnyire érvényesek a manuális

tervezésre is.

Page 30: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

ATTR CAPP Computer Aided Process Planning

Számítógéppel segített folyamattervezés

Automatizált Technológiai Tervező Rendszer

A technológiai tervezés eredményeként jelentkező gyártási

dokumentációk fő fajtái:•Műveleti sorrendterv•Művelettervek.

Részletességük különböző lehet:

- művelet vázlatos leírása

(műveletelemek, megmunkált felületek,

szerszámok = MŰVELETTERV I.)

- részletes ábrás műveletterv

(MŰVELETTERV II.)

Page 31: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

• NC-CNC vezérlőprogramok (alkatrészprogramok)• Gépbeállítási utasítások, felfogási tervek• Műveletenként szerszámjegyzék, készülékigény, stb.

A technológiai tervezés – és ezzel összefüggésben a gyártási, technológiai dokumentáció – részletessége függ:

• a gyártás tömegszerűségétől; • a gépkezelő képzettségétől; • a gyártóberendezés automatizáltsági szintjétől; • a munkadarab méretétől, a nyersdarab értékétől; • a gyártás szervezettségi szintjétől,

és más körülményektől.

Az alkalmazott gyártási dokumentáció összetétele, tartalma,

formai kivitelezése, megnevezése változó, helyi igényektől és

szokásoktól függő.

Page 32: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A technológiai tervezés helye, ideje

Megelőzi a gyártást, új gyártórendszer létesítését:• tervezés adott gyártórendszeren történő gyártáshoz• tervezés új gyártórendszer létrehozásához

Azonos módszerekkel, csupán más korlátfeltételekkel megoldható.Időben a konstrukciós tervezést követi, de célszerűen azzal együttműködik. (cél: technológia helyes konstrukció)

A tervezés egyes feladatai valós időben, a gyártás során is megoldhatók CNC-ben:

• szerszámpálya generálása• forgácsolási paraméterek meghatározása

GOND: Túl későn keletkeznek adatok a gyártáselőkészítéshez és irányításhoz.

CÉL: olyan optimális technológiai tervek kidolgozása, amelyek biztosítják a gyártórendszer működésének optimumát. Ezért fontos: együttműködés a TIR-rel, CAD-del, CAM-mal.

Page 33: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

TERMELÉ

S

I

R

ÁNY

ÍTÁ

S

=PP

S=TIR

TERMELÉSTERVEZÉS

TERMELÉSÜTEMEZÉS

ÉVES

NEGYEDÉVES

HAVI

HETI

OPERATÍV

IRÁNYÍTÁS

FINOMPROGRAMOZÁS

gyártmánytervezési igény

gyártmány, részegységek, alkatrészek leírása

TECHNOLÓGIAIELÕTERVEZÉS

technológiahelyes

konstrukció kialakításaalkatrész, elõgyártmány,fõ gyártási eljárások

GYÁRTMÁNY

KÉSZÜLÉK

SZERSZÁM

KONSTRUKCIÓS

TERVEZÉS=CAD

SORRENDTERVEZÉSMÛVELETI

ELEM TERVEZÉSMÛVELET ÉS MÛVELET-

ADAPTÁLÁSPOSZTPROCESSZÁLÁS

FORGÁCSOLÁSTECHNOLÓGIAITERVEZÉS

= CAPP = ATTR

alkatrészgyártásigyártási korlátok

leírása

készülék-tervezési

igény

készülékleírása

= CAM = IGYR

GYÁRTÓRENDSZER

mûveleti sorrendváltozatok

optimális sorrend

op

tim

áli

s m

ûvele

tiso

rren

d

mûvele

tterv

ek

szerszámtervezési

igény

szerszámleírása

máso

dla

go

s op

tim

álá

s

technológiai dokumentáció

gyártási program és -dokumentáció

jelentés a gyártási program végrehajtásáról

(üzem, mûhely, gyártósor)

Page 34: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Az alkatrészgyártás technológiai tervezésének fő elvei, módszerei, sajátosságai

a) Több megoldás lehetséges több technológiai változat

készíthető közülük kivá-

lasztható a legkedvezőbb

(optimális)

b) A technológiai tudás és megjelenési formája:- receptek (pl.: típustechnológiai megoldások)- modellek, általános érvényű tervezési eljárások (pl.:

mozgásciklusok tervezése, rugalmas alakváltozások számítása stb.)- intuitív (zavaros, hiányos ellentmondásos) főként a

műveleti sorrendtervezés szintjén

Page 35: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

c) A technológiai tervezés többlépcsős iterációs folyamat,

mely fokozatosan lépésenként pontosbítja, részletezi a

gyártás technológiai folyamatát.

(lásd: technológiai tervezési szinteket)

d) A technológiai döntések fokozatos illesztésének

(adaptálásának) elve:

Minden tervezési szinten a technológiai döntéseket az

adott gyártórendszer technológiai lehetőségeinek

figyelembevételével azokhoz illesztve kell meghatározni.

Page 36: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

e) „Ökölszabályok” a megmunkálási sorrend kialakításához:• a bázisfelület megmunkálása megelőzi a többi felületet,• a hordozófelület megmunkálása megelőzi a hordozottét,• a nagy kiterjedésű felület megmunkálása megelőzi a kicsikét,• a durva (nagyoló) megmunkálás megelőzi a finom- megmunkálást (simítást)

Egyéb esetekben: invariáns a megmunkálási sorrend! Illetve más szempontok befolyásolhatják.

f) Bázisváltások minimalizálásának elve Bázisfelületek: 6 szabadságfoktól fosztják meg a mdb.-ot. A konstrukciós, méretezési, technológiai, mérési bázisok lehetőleg ne változzanak! A technológiai bázisok vonatkozásában megmunkálás egy befogásban, pl.: megmunkáló központon.

Page 37: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

szorítási felület

ütközõfelület (1 pont) alapfelület (3 pont)

vezetõfelület (2 pont)

Page 38: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

g) Munkadarab felületek típusai• szabad felületek (nem munkálandók meg),• megmunkálandó felületek,• bázis- és szorítási felületek,• technológiai felületek: csak az alkatrész előállításához

szükségesek (pl.: csúcshely-furat, furat csapon

tájoláshoz stb.)

Page 39: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK
Page 40: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

h) Felületcsoport: technológiai és/vagy konstrukciós egységet

képező alakzat (pl.: rögzítőfurat, horony, lépcső, beszúrás

stb.)

Minden egyes típusához hozzárendelhetők a műveletelemek

(megmunkálási módok) adott sorozatai elemi

megmunkálási sorrendek melyekből a megmunkálási

szakaszokba (nagyolás, simítás stb.) besorolással

szintetizálható az alkatrészek megmunkálási folyamata.

Alkatrész: a felületcsoportok rendezett halmaza, melyet

megmunkálás előtt körbefognak a nyersdarab

felületeiMunkadarab:

az alkatrész megmunkálás közben

Page 41: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Generatív, félgeneratív, típustechnológiai tervezési elv

1. Generatív elv, vagy többlépcsős (többfázisú) iteratív tervezési elvA tervezés a mérnöki heurisztika (a feltalálás módszertana)

klasszikus szabályai szerint megy végbe. A technológus a feladat megoldását egy olyan terv létrehozásával keresi, melynél lépésről lépésre dönt a következő tervezési elemről.

Gondos előrehaladási stratégia mellett is előfordulhat, hogy a tervezés elakad, ellentmondáshoz vezet. Ilyenkor vissza kell térni egy korábbi tervezési állapothoz (fázishoz) és az ellentmondást kiküszöbölve újra felépíteni a technológiai folyamatot (iteráció).

A fenti módszer számítógépes megvalósítását nevezik generatív elvnek, melynek alkalmazásakor a technológiai terv a gyártandó alkatrész megmunkálási igényéből kiindulva a gyártórendszer technológiai lehetőségeinek figyelembevételével szintetizálódik.

Page 42: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

2. Variáns (vagy típustechnológiai) elvAz egy-egy alkatrészosztályt reprezentáló komplex, vagy vezér-, vagy reprezentáns alkatrészre kidolgozott technológiai folyamattervből alakul ki (egyszerűsítéssel, adaptálással) a konkrét alkatrész gyártásához alkalmazható technológiai terv.

3. Variogeneratív (félgeneratív) elvA tipizált felületcsoportokhoz rendelt elemi megmunkálási folyamatokból szintetizálódik az alkatrész megmunkálási folyamata.

Page 43: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

4. Jövő: variogeneratív + AI (Artificial Intelligence =

Mesterséges Intelligencia

Genetikus Algoritmusok

Genotípus: a feladat megoldásának genetikai reprezentációja FCS-ok állapotainak olyan permutációja, mely kielégíti a sorrendi korlátozásokat

Fenotípus: tényleges megoldások, melyeket az egyedek genotípusai a keresési teret behatároló környezet (többi korlátozás) együttesen határoznak meg.

Page 44: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Típus- és csoporttechnológiai folyamatok, alkatrészek technológiai osztályozása

Az alkatrészosztályozás célja lehetővé tenni:• a technológiai tervezést típustechnológiai folyamatok alapján;• a gyártás szervezését a csoportmegmunkálás elvére alapozva.

A csoportmegmunkálás (GT=Group Technology) elvét Mitrofanov Sz.P. (Szentpétervár, Műszaki Egyetem professzora) dolgozta ki.

Lényege, hogy a gyártástechnológiájuk alapján egy csoportba sorolható munkadarabokat egy gyártósoron lehet megmunkálni, azaz a megmunkálást olyan (valós vagy képzett) alkatrészre tervezzük, amely a csoportban lévők minden felületelemét tartalmazza, azaz reprezentálja az adott alkatrészcsoportot.

Page 45: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Előny a gyártás relatív tömegszerűségének növekedése, következésképpen:

• a gyártóberendezések a technológiai sorrend szerint telepíthetők (csökken a műveletközi szállítás)• az egységes szerszámozás, készülékezés;• a speciális szerszámok, készülékek alkalmazhatósága.

Az alkatrész technológiai kódja megmondja, hogy • az alkatrész mely megmunkálási csoportba tartozik;• az alkatrész milyen típustechnológiai folyamat révén állítható elő.

Page 46: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A csoportmegmunkálás és a típustechnológia kapcsolatának lényege, hogy míg a

• csoportmegmunkálás mindig típustechnológia alkalmazására épít, addig a• típustechnológia nem feltétlenül igényli a csoportmegmunkálás alkalmazását (mert csupán a gyártás technológiai tervezésénél használjuk).

Reprezentáns, vezér vagy komplex alkatrész: amely képviseli az azonos technológiai sajátosságokkal bíró alkatrészek csoportját és amelyre a típustechnológiai folyamat készíthető.Ebből egyszerűsítéssel, némi átszámítással előállítható az aktuális alkatrész előállításának a folyamata.

Page 47: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Az alkatrészek osztályozási, csoportosítási elveinek

kialakítása függ a helyi gyártási körülményektől (gyártandó

alkatrészféleségek és azok darabszáma, rendelkezésre álló

gyártóberendezések és gyártóeszközök, stb.)

Célszerű olyan osztályozási rendszert kialakítani,

melyben az adott alkatrész technológiai kódja a

műhelyrajz alapján meghatározható.

Azaz, ha a kódrendszer a munkadarab• alakjára;• méreteire;• pontossági követelményeire épül.

Page 48: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Példa a technológiai kód felépítésére:

[1] A mdb. jellege: 1 – forgástest2 – prizmatikus3 – lemez4 – stb.

Továbbiak a forgástestekre (1) vonatkoznak

[2] Az l/d viszony1 l/d 0,5 tárcsák2 0,5 l/d 1 tárcsák, hüvelyek3 1 l/d 3 hüvelyek, tengelyek4 3 l/d 6 tengelyek5 6 l/d … karcsú tengelyek

Page 49: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

[3] Külső felületek jellege, alakja1. hengeres felület2. hengeres, kúpos3. lépcsős egyik irányban4. lépcsős egyik irányban, kúpos5. lépcsős mindkét irányban6. stb.

[4] Belső felületek jellege, alakja1. hengeres2. hengeres, kúpos3. lépcsős egyik irányban4. lépcsős egyik irányban, kúppal5. lépcsős mindkét irányban6. stb.

Page 50: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

[5] Mellékelemek1. menet2. bordás felület3. fogazás4. stb.

[6] Mellékelemek1. horony2. rögzítőfurat3. síkok, sokszögalakzatok4. stb.

[7] Alkatrész maximális átmérője (Dmax)1. 10 mm-ig2. 10 Dmax 253. 25 Dmax 504. 50 Dmax 1005. stb.

Page 51: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

[8] Mdb anyaga [10] IT osztály

[9] Előgyártmány fajtája[11] Hőkezelés

[12] Ra

1. acél2. ötvözött acél3. öntöttvas4. stb.

1. rúd2. cső3. süllyesztékes kovácsdarab4. öntvény5. lemez6. stb.

1. IT5-ig2. IT6 – IT73. IT8 – IT94. stb.

Page 52: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Példa

220

40

30 h

7

Technológiai kód: 14501131120

Page 53: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

1 4 5 0 1 1 3 1 1 2 0 fo

rgás

te

st

l/d=

5,5

min

dkét

irán

yban

pcső

s ni

ncs

bels

ő fe

lüle

t

men

et

horo

ny

Dm

ax =

40

acél

rúd

előg

yárt

mán

y

IT7

ninc

s hő

kez.

Kézi kódolás nehézkes, fárasztó

Korszerű számítógépes:

- párbeszédes kódolás

- mdb modell (leírás) alapján aut. felismerés

és kódolás

Page 54: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A Manufacturing Data Systems

Inc. Osztályozó-rendszerét szemléltető

részlet

Page 55: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Tervezés típustechnológiák alapján

Reprezentáns (vezér-, komplex) alkatrész: valós vagy

kitalált, lényeges, hogy rendelkezik az egy technológiai

csoportba tartozó alkatrészek összes tulajdonságával.

Page 56: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

Egy alkatrészcsoporthoz generált komplex alkatrész

Page 57: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A komplex alkatrészre készül a típustechnológiai folyamat, amelyből származtathatók az egyes konkrét alkatrészek technológiai folyamatai.

Erre készül a típustechnológiai folyamat, amelyikből származtathatók az egyes konkrét alkatrészek technológiai folyamatai

Reprezentánsalkatrész:

Page 58: GYÁRTÁSI FOLYAMATOK ÉS RENDSZEREK

A típustechnológiai folyamatból a konkrét folyamat származtatása automatizált üzemmódban:

• műveleti sorrendtervezés szintjén problémamentes• művelettervezés szintjén már gondot jelenthet méretes szerszámok kiválasztása (nincs alkatrészleírás)• műveletelemtervezés szintjén a forgácsolási paraméterek többnyire átszámítás nélkül alkalmazhatók eltérés az optimumtól. Mozgásciklusok tervezéséhez paraméteres algoritmusok használhatók.