PREDAVANJE TM - 1 - ttl.masfak.ni.ac.rsttl.masfak.ni.ac.rs/TOK/PREDAVANJE TM - 1-2.pdf · • Stepena tehnološkog razvoja zemlje ... proizvodnog sistema. Aktivnosti privrednog

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET

TRANSPORTNI TOKOVI MATERIJALA I PROIZVODA

dr Miomir Jovanović

ttl KATEDRA ZA TRANSPORTNU TEHNIKU I LOGISTIKU

Generacija 2006/2007 Predavanje – 1

(22.2.2007)

TRANSPORTNI TOKOVI PROFIL: TRANSPORT I LOGISTIKA

1.0 OPŠTI ELEMENTI PROIZVODNIH TEHNOLOGIJA

Proizvodnja je najšira ljudska delatnost. Savremena proizvodnja je industrijska proizvodnja. Proizvodnja se realzuje tehnologijama. Tehnologije su postupci podržani naukom kojima se na racionalan način dobijaju proizvodi. Tehnologije se realizuju u tehničkim okruženjima koja se nazivaju proizvodni sistem. Savremene tehnologije karakteriše prilagodljivost različitim novim proizvodima – fleksibilne tehnologije. Osnovna komponenta proizvodnog sistema u kome se realizuje tehnologija je informacioni sistem. Proizvod karakteriše upotrebna vrednost i kvalitet. Industrijska proizvodnja obezbedjuje proizvodu nisku cenu i propisan kvalitet.

PROIZVODNI SISTEM

UTICAJ OKOLINE

POVRATNA SPREGA

PROIZVOD

Slika 1. 1 Proizvodni sistem

Ko stvara tehnologije: Kreiranje tehnologija zasniva se na izgrađenom naučnom konceptu. Proces stvaranja tehnologija se odvija u etapama: Ideje, selekcija ideja, razrada koncepta, postavljanje varijanti, poređenje varijanti posredstvom konceptuelnih i kvantitativnih parametara. Kvantitativni parametri tehnologija su kapacitet, ravnomernost odvijanja kretanja materijala, zastoji, angažovana energija, osetljivost na poremećaje. Realizacija obradnih sistema počinje formiranjem ALGORITMA AKTIVNOSTI na osnovu koga se sastavlja GRUPA zadataka za realizaciju. Kreiranje proizvodnog sistema podrazumeva definisanje obradne linije, raspoređivanje opreme za pojedine operacije i radna mesta, rasporedjivanje radne snage, normiranje resursa potrebnih za proizvodni tok: energija, sirovina, investicije. Obrada, izrada ili usluga se industrijski realizuje u tehnološkom sistemu. Tehnološki sistem je skup tehničkih resursa projektovan da promeni formu i stanje materijala i da proizvod traženog kvaliteta. Tehnološki nivo proizvodnog sistema zavisi od:

• Stepena tehnološkog razvoja zemlje (bogatstvo, obrazovanje, razvoj, politika investicija), • Stepena konkurencije na tržištu (sloboda uvoza, favorizovanje pojedinih proizvodnih grana), • Novčani tokovi u privredi (politika investiranja, davanje prioriteta ili posebnog statusa), • Sekundarni uticaji drugih grana (uticaj IT tehnologija, razvoj špedicije i putne mreže),

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




Nivo tehnološkog postupka proizvodnog sistema može se oceniti kroz sledeće kategorije:

• Stepena i broja primenjenih naučnih disciplina, • Dužine trajanja životnog ciklusa postavljene tehnologije, • Količine utrošene energije i sirovina, • Stepena fleksibilnosti postupka za drugi sadržaj rada ili proizvod (DFA – Design For Assembly), • Humanosti rada i uticaja na okolinu.

Opšta obeležja tehnologija su:

• Planiranje toka na bazi sličnosti sa drugim srodnim tehnologijama, • Razvoj tehnologija: pojednostavljenje procesa, • Povećanje humanosti rada (zamena teškog ljudskog rada), • Procesi: Povećanje složenosti (kompleksnost funkcija), prema narednoj slici br 2. • Tehnički trend: uvodjenje mikroprocesora, hidrauličnih i pneumatskih komponenti, • Masovnost procesa: uvodjenje grupnih tokova materijala. • Automatizovanje obradnih ciklusa: Integracija procesa transporta, kontrole, uskladištenja – TUL.

1800 1900 1914 1930 1950 1970 1975 1990 VREME

STEP

EN E

FEK

TIV

NO

STI

1.0

Slika 1.2 Razvoj tehnoloških struktura kroz vreme

Informacione tehnologije, istorijski posmatrano, predstavljaju četvrtu tehniku izražavanja, posle tehnike govora, pisanja i tehnike računanja. Proizvodni sistemi se odlikuju bazom znanja a Informacione tehnologije (IT) su omogućile pristup tim informacijama. Raznovrsni sadržaji (podaci) su preneti na informacione medijume koji se odlikuju neuporedivo većim kapacitetom od čoveka. Baze informacija omogućuju dobijanje relevantnih podataka u kontroli raznovrsnih procesa. Razvoj proizvodnih sistema je doveo do zahteva povezivanja svih proizvodnih struktura. Nauka koja se bavi povezivanjem i organizovanjem svih proizvodnih, tržišnih, transportnih i drugih resursa u celinu naziva se LOGISTIKA. Informacioni sistem omogućuje da se LOGISTIKOM povežu resursi u računarskom okruženju (CIM sistem). Elementarna funkcija Informacionog sistema je da automatizuje pojedinačne izvršne procese.

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




LOGISTIKA se bavi povezivanjem autonomnih podsistema u zajednički - globalni sistem. Povezivanje pojedinih sistema je organizovano na principu mreža. Kada se računar (procesor) koristi za upravljanje, tada on radi kao mrežni direktor. To je zapravo planiranje resursa po kapacitetu i vremenu na bazi postojećih ciljeva i poslovnih ograničenja. Prednost ovog pristupa je u slobodi autonomnih podsistema čime se dobija fleksibilnost ukupnog sistema. Fleksibilnost je zasnovana na dinamičkom uskladjivanju pojedinačnih resursa. Uslov integrisanja autonomnih podsistema u globalni LOGISTIČKI sistem je jednoznačnost mehaničkih (fizičkih) i informacionih presečnih mesta. Slika 1.3. Realizacija se ostvaruje primenom prethodno obrazovanih kataloga obaveza u globalnom sistemu izveden planiranjem. U SRN je 1989. godine uveden nov katalog inženjerijskih poslova shodno savremenim humanim merilima i ciljevima (U tom trenutku se operisalo u Nemačkoj sa 40000 različitih materijala).

IZLAZULAZ

Slika 1.3 Autonomni podsistem i globalni logistički sistem Elementi tehnološkog sistema su: Obradni sistem: Pakovanje, razvrstavanje, izrada (struganje, glodanje, kovanje, brušenje),

Montažni sistem: Ručni, mehanizovani, automatizovani, Transportni sistem: Oprema prilagođena za premeštanje materijala / predmeta obrade, Skladišni sistem: Skladišta različitog tipa i vremena čekanja,

Merni sistem: Utvrdjivanje težine, dimenzije izrade, hrapavosti, stanja (ima/nema, puno/prazno),

Upravljački sistem: Sistemi analognog i digitalnog upravljanja procesima. Struktura proizvodnog sistema sa osnovnim tokovima pokazana je na narednoj slici:

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




Prijemna kontrola

Priprema procesa radaPriprema procesa rada

Mon

taza

pro

izvo

da

Upr

avlja

nje

proi

zvod

njom

Upr

avlja

nje

sist

emom

Skladiste materijalaSkladiste materijala

Skladiste proizvoda

Upravljanje novcanimtokovima

Kup

ciK

upci

Dob

avlja

ci

Trzi

ste

(okr

uzen

je)

IZLAZ

ULAZ

Mar

ketin

g

Slika 1.4 Struktura proizvodnog (obradnog) sistema sa tokovima resursa Proizvodni tehnološki proces u užem smislu na proizvodnim linijama i linijama za obradu ima sledeće podsisteme – izvršne jedinice (na primeru brusilice):

• Radna jedinica (mašina - na slici brusilica), M • Uređaj za ulaganje predmeta obrade (mehanička ruka – robot), R • Uređaj za prihvatanje predmeta obrade (stezna glava, nosač alata), S • Izvršni radni uređaj (brusni alat), A • Transportni sistem (dotur predmeta obrade do mašine), T • Upravljački sistem (kompjuter), K • Uređaj za odlaganje predmeta obrade (robot). R

T

R

R

M

PA

G

S

Slika 1.5 Izvršna jedinica

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




OPŠTI MODEL TOKOVA PROIZVODNOG SISTEMA U našoj zemlji postavljen je indeksni model označavanja privrednih sadržaja i opšti model tokova proizvodnih sistema. Ovi modeli administrativno povezuju hijerarhijski uslovljene sadržaje. Naredna tabela je izvod iz kataloga AKTIVNOSTI društva. Tabela 2 pokazuje podsistem Opšteg modela TOKOVA proizvodnog sistema.

Aktivnosti privrednog karaktera

01 Industrija i rudarstvo 02 Poljoprivreda i ratarstvo, 03 Šumarstvo 04 Vodoprivreda 05 Gradjevinarstvo 06 Saobraćaj i veze 07 Trgovina 08 Ugostiteljstvo i turizam 09 Zanatstvo i lične usluge

Aktivnosti opštedruštvenog

karaktera

10 Stambeno-komunalne delatnosti i uredjenje naselja i prostora 11 Finansijske, tehničke i poslovne usluge 12 Obrazovanje, nauka, kultura i informacije 13 Zdravstvena i socijalna zaštita 14 Društveno-političke zajednice, društveno-političke organizacije

Tabela 2

0101 Elektroprivreda 0102 Proizvodnja uglja 0103 Prerada uglja 0104 Proizvodnja nafte i zemnog gasa 0105 Proizvodnja derivata nafte 0106 Proizvodnja rude gvoždja 0107 Crna metalurgija 0108 Proizvodnja ruda obojenih metala 0109 Proizvodnja obojenih metala 0110 Prerada obojenih metala 0111 Proizvodnja nemetalnih minerala 0112 Prerada nemetalnih materijala 0113 Metaloprerađivačka delatnost 0114 Mašinogradnja 0115 Proizvodnja saobraćajnih sredstava 0116 Brodogradnja 0117 Proizvodnja električnih mašina i aparata

Opšti model TOKOVA proizvodnih sistema

0118 Proizvodnja baznih hemijskih proizvoda 0119 Prerada hemijskih proizvoda 0120 Proizvodnja kamena šljunka i peska 0121 Proizvodnja gradjevinskog materijala 0122 Proizvodnja rezane gradje i ploča 0123 Proizvodnja gradjevinskog materijala 0124 Proizvodnja i prerada papira 0125 Proizvodnja tekstilnih prediva i tkanina 0126 Proizvodnja gotovih tekstilnih proizvoda 0127 Proizvodnja kože i krzna 0128 Proizvodnja kožne obuće i galanterije 0129 Prerada kaučuka 0130 Proizvodnja prehrambenih proizvoda 0131 Proizvodnja pića 0132 Proizvodnja stočne hrane

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




PROIZVOD Proizvod je materijalan produkt rada. Za standardan kvalitet proizvodi imaju standardne tehnologije. Kod povećanja kvaliteta proizvoda, menjaju se tehnologije, nastaju nove tehnologije. Proizvod ima svoje vreme aktuelnosti odredjeno dizajnom, kvalitetom i trajanjem. U razvoj proizvoda se investira te proizvod u periodu otplate investicija daje manju dobit. Proizvod nakon maksimuma tražnje daje manju dobit te ga treba zameniti novim proizvodom. Nov proizvod mora da se razvija u toku maksimalne dobiti prethodnog proizvoda. Kada prihod od novog proizvoda prekorači ostatak dohodka od starog proizvoda uvodi se novi proizvod. Da bi se proizvod dobro plasirao na tržište potreno je kroz marketing pratiti životni vek proizvoda. Opšte obeležje proizvoda je da se životni vek proizvoda smanjuje. Tako je recimo za razvoj fotografije bilo potrebno oko 100 godina, za razvoj radija oko 40 godina, tranzistora oko 5 godina a za razvoj mikroprocesora oko 2.5 godine. Funkcionalna svojstva proizvoda nameću izbor tehnologije prema finoći izrade. Primer finih tehnologija je upotreba robota u proizvodnji. Osnovni proizvodni zahtevi izbora tehnologije uslovljavaju izbor njjeftinijih tehnologija. Tržišni zahtevi suprotno proizvodnim, zahtevaju skuplje tehnologije kojima se postiže lepota kvalitet, trajanje. Osnovni pokazatelji tehnologičnosti su:

• Pogodnost izrade (vreme izrade), • Pogodnost montaže (vreme montaže), • Stepen tehnološke složenosti (vreme izrade po jedinici mase), • Broj delova u proizvodu, • Masa proizvoda, • Struktura rasporeda kvaliteta sastavnih delova, • Struktura primenjenih materijala u delovima

Izvedeni parametri tehnologičnosti su:

Učešće vremena odredjene vrste obrade u ukupnom vremenu izrade, Učešće vremena montaže u ukupnom vremenu izrade, Utrošen rad po jedinici mase, Utrošen rad po jedinici performanse (h/kW), Učešće standardnih delova u proizvodu, Učešće tipiziranih delova u proizvodu

Poredjenjem parametara tehnologičnosti odredjuje se stepen dobrote (KVALITET) proizvoda. Usavršenost proizvoda se ocenjuje kvantitativno, vrednovanjem prethodno navedenih parametara. Ocena kvalteta proizvoda vrši se na osnovu obima i cene održavanja proizvoda. Parametar ocene pouzdanosti proizvoda je vreme izmedju dva otkaza (MTBF specifikacija).

PROIZVODNI PROGRAM Proizvodni program je skup nomenklatura samog proizvodjača. Nomenklatura podrazumeva: Tehničku dokumentaciju proizvoda (spisak), spisak (specifikaciju) delova, tehnički opis, postupak izrade, godišnji broj jedinica, količina sirovine za proizvodnju, škart. Proizvodni program se sastavljana bazi kapaciteta tehnološke linije, složenosti proizvoda, znanja kadrova, opremljenosti proizvodjača. Proizvodni program se uskladjuje tržišnim delovanjem, politikom zemlje ili regiona, lokalnom tražnjom. Proizvodnja se realizuje kroz tri vrste procesa: Osnovne procese (završna izrada), pomoćne procese (dopunski i privremeni asortiman) i podršku proizvodnji (održavanje).

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




PRINCIPI PROJEKTOVANJA PROIZVODNIH LINIJA

1. Izbor tehnološki najjednostavnijih postupaka (na bazi varijantnog izbora), 2. Minimum transporta (pravci kretanja materijala ka izlazu, automatizovana transportna sredstva), 3. Elastičnost prilagodjenja opreme (kompjuterizovana oprema podesiva prema proizvodu), 4. Efikasnost procesa (minimalne pauze, optimalnost režima rada opreme), 5. Iskorišćenje radnog prostora (umereno zadržavanje proizvoda kod mašina, dovoljna preglednost), 6. Investicioni troškovi minimalni (izbor proizvoda sa nižim zahtevima, minimalan kancelarijski

prostor, minimalan skladišni prostor), 7. Radni uslovi (udobnost, ograničen nivo buke, vibracija, dobra osvetljenost, higijena, opremljenost)

AKTIVNOSTI PROJEKTOVANJA LINIJE OBRADE FAZA-1: PRETHODNE ANALIZE (definisanje zadatka-pismeno, definisanje ograničenja, marketinške analize, lokacija, sirovinska i energetska baza, ambijent, tlo: nosivost, likvifikacija, finansijska sredstva, brzina otplate, rokovi, kamate, cene). Na osnovu toga odredjuje se optimalan kapacitet, tip proizvoda, vrsta tehnologije, kvalitet proizvoda, mogućnost sniženja troškova izborom kooperanata. FAZA-2: IZRADA IDEJNOG I INVESTICIONOG PROJEKTA: Osnova je Tehnološki projekat. Tehnološki projekat obuhvata proizvodni program (tačan, sveden, tabelaran), opis procedura rada po pojedinim operacijama, P-Q analizu, opšte rešenje tehnologije (odredjivanje normativa radne snage, energije, vremena rada), izbor i raspored tehnološke opreme i radnih mesta, proračun tehnoloških površina, proračun pomoćnih površina, postavljanje linija glavnih tokova materijala, rešenje transporta materijala (izbor mašina za transport), proračun skladišnog prostora (vrsta, veličina skladišta), izrada dispozicionog rešenja (LAYOUT) prostora i opreme, specifikacija radne snage (glavno i pomoćno osoblje), specifikacija opreme, opšte rešenje snabdevanja (el. energijom, komprimovanim vazduhom, toplotnom energijom), program gradjevinskih zahvata, program ekoloških zahvata, kritičko poredjenje sa sličnim sistemima. FAZA-3: GLAVNI PROJEKAT: Glavni projekat se radi – razradjuje idejni projekat. Glavni projekat kod većih zahvata realizuju Inženjering firme. Glavni projekti sadrže kompletnu tehničku dokumentaciju za izradu. (gradjevinski, elektro, mašinski projekat. Glavni projekat sadrži opštu pravnu dokumentaciju (Garancije o finansiranju, dokaz o izvršenoj kontroli Glavnog projekta, Licence revizionih institucija, Dokaz o pravu korišćenja prostora ili zemljišta, Dokaz o rešenim imovinskim pitanjima), Projekat uslova za projektovanje (urbanističko-tehnički uslovi, uslovi priključenja na vodu i struju, energetski uslovi, PTT uslovi, uslovi bezbednosti objekata), Saglasnosti (Protivpožarne zaštite, sanitarne inspekcije, sekretarijata za vojnu delatnost, Opštinske direkcije za urbanizam, Nadležnog ofisa za vodovod i kanalizaciju, Elektrodistribucije, PTT direkcije, inspekcije za kotlove i grejanje, Inspekcije za životnu sredinu, Gradskog komiteta za saobraćaj, Nadležnog ŽTP za korišćenje pruga). FAZA-4: IZRADA PROIZVODNE (OBRADNE) LINIJE I NADZOR. Podrazumeva skup aktivnosti javnih konkursa (tenderi), izbor nadzornih organa za kontrolu radova i investicija. Izrada mikroplanova aktivnosti. Termin planovi. Korekcije projekta. Formiranje investiciono-tehničke dokumentacije za eksploataciju.

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




Generacija 2006/2007 TRANSPORTNI TOKOVI MATERIJALA I PROIZVODA

1.0 UVOD NAUČNA DISCIPLINA: Ova naučna disciplina izučava procese kretanja materijala u toku njihove obrade i stvaranja proizvoda. U tom procesu, materijal se distribuira i spaja pri čemu se proizvod formira kroz niz operacija obrade diskretnih jedinica. Skup procesa uskladjenih kretanja materijala svih proizvoda jednog proizvodnog sistema naziva se transportnim tokovima. TOKOVI: Transportni tokovi materijala imaju putanju – šemu kretanja. Transportni tokovi imaju i vremensku komponentu kretanja. Vremenska komponenta kretanja se odredjuje uskladjivanjem kapaciteta protoka materijala sa kapacitetom obrade mašina na kojima se izvršavaju procesi. TRANSPORT: Transpot materijala se izvodi posebnim mašinama – transportnim mašinama, koje su specijalizovane za prenos materijala. Za transportne tokove značajne su performanse transportnih mašina jer se na bazi njih podešava brzina, kapaciteti, količine materijala u procesu, rezerve materijala u procesu. Transportne mašine se biraju prema karakteristikama proizvodnog procesa. USKLADIŠTENJE MATERIJALA: Uskladištenje materijala je deo procesa tokova materijala. Uskladištenje je privremeno zaustavljeno kretanje materijala na mestima čekanja daljeg procesa. Uskladištenje može biti kratkotrajno a to je slučaj kada se izvodi u kanalu za obradu jedinice. ZADATAK: Transportni tokovi imaju zadatak da reše koncept kretanja materijala kroz proizvodni proces po najkraćim putanjama, zadržavajući tok u istom pravcu, dovodjenjem materijala na mesta obrade, eliminisanjem nagomilavanja i zastoje materijala, eliminišući manuelan rad, i realizujući proces u najkraćem vremenu. CILJEVI U OBLIKOVANJU TRANSPORTNIH TOKOVA: • Minimalni troškovi transporta materijala u proizvodnim tokovima, • Minimizacija vremena proizvodnih tokova, • Minimizacija površina radnog prostora, • Minimizacija skladišnog prostora u proizvodnom procesu, • Sinhronizacija kretanja materijala sa tehnološkim operacijama obrade diskretnih jedinica, • Automatizacija tokova materijala delimično ili u celom proizvodnom procesu, • Poboljšanje humanih uslova odvijanja proizvodnih tokova.

POSTAVLJANJE KONCEPTA TOKA: Realizuje se kroz dve faze prethodnih analiza: • Faza analiza tehnološkog redosleda pojedinih operacija sa aspekta proizvodne raspoloživosti i znanja, • Faza izbora i uskladjivanja transportnih sredstava sa tehnološkim redosledom i rasporedom opreme,

Tok materijala u proizvodnji i distribuciji proizvoda

TEHNOLOGIJA: Pojedinačni koraci proizvodnje i distribucije robe široke potrošnje i investicionih proizvoda povezani su međusobno redosledom postupaka – tehnologijom izvršenja procesa. Tehnologija se izvodi po tehničkim i organizacionim pravilima.

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




BAZNI TEHNIČKI POSTUPCI u proizvodnji i distribuciji proizvoda su: Obrada, montaža, ispitivanje,

proba, transportovanje, skladištenje, sakupljanje, raspodela, sortiranje, pakovanje. Tehnologija se ostvaruje tačno određenim redosledom operacija u proizvodnji i distribuciji. Tehnologija se u celini ili u delovima može predstaviti kao kvazi tekući proces. Opšti regulatori tehnologija su vreme i količina tokova materijala koji se kombinovano koriste.

MATERIJALNOST TOKOVA: Pojam materijal obuhvata sirovine, poluproizvode, pogonske

materijale, predmete rada, gotove delove, komponente (sklopove) i gotove proizvode svih vrsta. KLASE TOKOVA: Tokovi materijala u smislu izučavanja problematike transporta, odnose se na

premeštanje diskretnih objekata koji u terminologiji transportne tehnike predstavljaju komadne terete. Premeštanje se može odvijati po vremenskom taktu ili stohastički.

VRSTE MATERIJALA: Osim komadnih tereta, tokovi materijala obuhvataju i kontinualni protok

rastresitih materijala, tečnosti ili gasa koji se definiše zapreminom ili masom u jedinici vremena. TOK: Upotreba reči tok ne znači da se materijal za vreme svog kretanja u procesu proizvodnje ili

distribucije ne može bilo da je to planirano ili se duže vremena uopšte ne kreće već stoji na skladištima. Realno gledano radi se o često prekidanom toku kretanja materijala.

PRINCIPI: Željena vremena čekanja uslovljena tehnološkim procesima i organizacijom rada generalno

gledano treba da u svim procesima tokova materijala obezbede najkraći mogući ciklus sa najmanjim zalihama kako materijala kao sirovine (na ulazu), tako i gotovih proizvoda (na izlazu) proizvodnog procesa odnosno u procesu distribucije.

Zadaci izračunavanja tokova materijala

Kao najjednostavniji slučaj u tački 1.1. opisan je tok materijala sa samo jednom linijom (putanjom) premeštanja a to važi isključivo serijskim povezivanjem procesa transporta između pojedinih tačaka koji je pokazan na slici 1.1a. To je struktura jednog puta transfera koja postaje ekonomičnija sa povećanjem broja proizvodnih jedinica i neekonomična sa smanjenjem broja komada po svakoj varijanti.

Najveći broj danjašnih tokova materijala predstavlja mrežu (sl.1.1b.) jer se aktivnosti transporta odvijaju delom serijski a delom paralelno. Takav način odvijanja transporta zasniva se na potrebi da se različiti materijali promenljivim redosledom transportuju ili da se transport istog materijala odvija na različit način (put, transportno sredstvo). Što je veća fleksibilnost, veći je stepen mrežnog povezivanja određenih tačaka u prostoru pa je teže uspostaviti teorijski tretman procesa transporta.

Q

Q1

Q2

.... ....

....

Q3

V1

S1

S2

Sa )

b ) V1

V2

V2

Vn

Vn

V3

V4 ........

Slika 1.1 Strukture toka materijala sa izvorom (Q) i ponorom (S) i aktivnostima (V) a) linijska stuktura; b) mrežna struktura u sistemu

MODELIRANJE: U okviru izučavanja tokova materijala veoma kompleksni procesi transporta predstavljaju se jednostavnim modelima kako bi se našla rešenja za praktične probleme. Prenos nađenih rešenja u realnosti pretpostavlja kvalitativno i kvantitativno pogodno modeliranje. Tako mrežne strukture

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




transporta pored ostalih pravila koja uzimaju u obzir prioritet, zahtevaju i prostore na kojima se materijal povremeno skladišti (čeka nastavak postupka). INFORMACIONI KARAKTER PROCESA: Bavljenje samo fizičkim aspektom sistema toka materijala nije dovoljno jer je i tok informacija isto tako veoma važan. Informacioni sistem se stara o lokalizaciji i identifikaciji materijala koji se transportuje ili skladišti. Informacija mora da bude potpuna i da da odgovor gde i kada treba transportovati materijal. Transportna sredstva moraju da budu integrisana sa informacionim sistemom da bi se obezbedilo upravljanje.

PROTOK: Važan zadatak izučavanja transportnih tokova materijala je određivanje protoka na kritičnim mestima sistema. U upravljanju materijalnim tokovima treba uspostaviti odnos između utvrđene strategije koja bazira na verovatnoći očekivanog protoka i tehnički maksimalno mogućeg protoka u određenim tačkama sistema. Radni protok, naročito kod fleksibilnih postrojenja, ne može biti konstantna vrednost kao što su nazivne karakteristike mašina. Uz pomoć jednostavnih matematičkih funkcija raspodele diskretnih procesa, može se kvalitetno opisati radni protok materijala. U praksi, kod izvedenih postrojenja, neposrednim sprovodjenjem analize stvarnog toka može se odrediti funkcija raspodele i klasa empiriske raspodele učestalosti određenih pojava. Protoci i vremena čekanja prognoziraju se na bazi funkcionisanja sistema sa zastojem. Zbog toga se pouzdanost i raspoloživost sistema uključuje u analizu protoka. STOHASTIKA PROCESA: Radni protok materijala i pojava zastoja su slučajne prirode, te uslovljavaju promenljiva stanja transportnog sistema i sistema zadržavanja (čekanja) materijala. Teorija čekanja (nagomilavanja) daje analitičke obrasce za procenu promenljivog stanja. Dinamička pojava promena stanja, punjenja i pražnjenja prostora i odlaganja, utvrđuje se stohastičkim simulacijama, koje su orijentisane prema pojavi. Pri traženju najkraćeg puta ili optimalnog kružnog puta u mreži, primenjuju se standardni algoritmi u oblasti operacionog istraživanja.

PARAMETRI: Ukupno posmatrano, postupci koje daje nauka o tokovima materijala jako su pogodni za obradu koncepcijski problematična mesta i dejstva njihovih troškova na aktuelne zahteve koji se svode na kraće cikluse i manje zalihe u proizvodnji i distribuciji (Sl.1.2).

Slika 1.2. Razvoj troškova u tokovima materijala B- Obrada, F - Transportovati, FGK - Ukupni troškovi proizvodnje, FK- Pojedinačni troškovi obrade u proizvodnji, HK- Troškovi proizvodnje, MF - Materijalni tok, MGK- Ukupni troškovi materijala, MK- Pojedinačni troškovi mat., SK- Sopstveni troškovi, W- Održavanje, WA- Izlazno skladište, WE-Ulazno skladište, W/F- Troškovi održavanja i transp.

MODERNA KONCEPCIJA: Koncepcija napuštanja tehničkih detalja, rešavanje konceptuelnih zadatka transportne tehnike: Izbor nosivosti, tipa pogonskog sistema, određivanju pogonske snage, izrada globalnih planova procesa kao i primena gotovih komponenata transportnih mašina i informacione opreme.

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




Tipični primer sistema toka materijala u proizvodnom preduzeću

Analizirajmo materijalne tokove unutar preduzeća prema slici 1.3. Na njoj je grubo predstavljen fizički deo sistema unutrašnjeg transporta jedne fabrike od ulaznog skladišta (WE) do skladišta gotovih proizvoda na izlazu (WA).

Već prema vrsti i obimu proizvodnje u realnim okvirima fabričkog kruga, ulazno i izlazno skladište mogu biti u neposrednoj blizini ako to zahteva externi (spoljni) tok materijala sa putnim ili železničkim mrežama. Shodno istorijskom razvoju, preduzeća se mogu svesti na više posebnih prostora u kojima su locirani delovi ulaznog ili izlaznog skladišta. Jezgro proizvodnje čine uglavnom mehanička obrada, proizvodno (među) skladište (PL) i odelenje montaže u jednoj kompleksnoj strukturi metaloprerađivačke strukture. Pravovremena isporuka delova (sklopova), kao što su pumpe, motori i drugo, koji se dobijaju na tržištu mogu se odmah upućivati u prostor montaže a pripremljeni sirovi materijal u oblast mašinske obrade.

Tok materijala između različitih odeljenja preduzeća treba da se odvija samohodnim transportnim sredstvima kao sto su viljuškari. Čovek i danas kao i ranije raspolaže velikom fleksibilnošću i ne mogu ga ekonomično zameniti nikakvi automatski uređaji na mnogim mestima unutrašnjeg transporta. Unutar proizvodnog i skladišnog prostora vrlo često se instalira automatska skladišna oprema kao što su: induktivna transportna vozila bez vozača (FTS) u oblasti montaže, valjkasti i lančani transporteri u oblasti proizvodnje do izlaznog skladišta (WA).

Tok materijala unutar izlaznog skladišta danas se najčešće ostvaruje automatskim po šini vođenim regalnim podnim dizalicama (RBG), stapel dizalicama ili podnim visokoregalnim viljuškarima na gumenim točkovima (RFZ). U okviru ulaznog skladišta, zbog potrebne fleksibilnosti, koriste se uglavnom viljuškari sa vozačem koji omogućavaju relativno lako komisioniranje pre upućivanja u proizvodne pogone. U okviru ovog skladišta postoji i poseban odeljak sitnih delova (AKL) koji je potpuno automatizovan i on preuzima na sebe komisioniranje sitnih delova. Transport delova u montaži koristi viseći konvejer (EHB).

WE-skladiste WE-skladiste

AK

LK

S

EHB

FTS

WE

PL

WA

RBG

Eksterni protok materijala

MONTAŽA

B3B2B1

AKL- Automatizovano skladište sitnih delova , EHB-Viseći konvejer, FTS-Transportno sredstvo sa induktivnim vodjenjem , FZ-Obradno mesto, JIT-Just-in-Time, KS-Regalna dizalica za komisioniranje , PL-Proizvodno skladište , RGB-

Regalna dizalica , WA-Izlazno skladište , WE-Ulazno skladište.

Slika 1.3 Šema toka materijala unutar jednog proizvodnog preduzeća

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




Sl.1.4. Blok šema toka materijala za realni sistem preduzeća na sl. 1.3. sa osnovnim funkcijama

Na slici 1.4 jednostavnom blok šemom predstavljen je sistem tokova materijala sa slike 1.3.

OSNOVNE FUNKCIJE TOKOVA MATRIJALA: Tok materijala može se razložiti u uvek osnovne funkcije: transport, grananje (raspodele), spajanje (sakupljanje), čekanje i opsluživanje. OPSLUŽIVANJE: su različite obrade, rukovanje, montaža, prijem ili predaja robe u/iz skladišta.

ZATVORENI SISTEMI TOKOVA: Povezivanje jednostavnih transportnih puteva sa različitim elementima za raspodelu i zajedničko vođenje tokova definiše podsisteme zatvorenog toka. To su skladište, sistemi obrade, montaže čime već u jednom preduzeću nastaje mrežni sistem transporta.

LOGISTIČKI LANAC: Ulazno (WE) i izlazno (WA) skladište, čine tačke u kojima se ostvaruje veza svakog preduzeća sa okruženjem, a to znači veza sa eksternim (spoljnim) tokovima materijala koji se odvijaju javnim saobraćajem. U tim tačkama se vrši povezivanje preduzeća u tzv. logistički lanac, a to je lanac tokova materijala od proizvodjača i dobavljača prema potrošaču.

SPOLJAŠNJI TRANSPORT: Iako se transportna, pretovarna i skladišna tehnika kao i informaciona tehnika i organizacione forme u spoljašnjem transportu razlikuje u odnosu na sredstva u unutrašnjem transportu, važe u suštini isti principi i strukture mreže transportnih tokova (Sl. 1.5.). To dozvoljava primenu postupaka unutrašnjeg toka materijala i u sistemu snabdevanja proizvodnje i distribuciji gotovih proizvoda. Poteškoće u spoljnjem toku materijala nastaju tako što se tu javlja više alternativnih načina transporta (putni, železnički, brodski i avio saobraćaj). U spoljašnjem transportu, shodno zakonskim odredbama, javljaju se i brojne restrikcije, pa se moraju uzeti u obzir pored ostalih ekonomski, politički, kulturni, socijalni i ekološki aspekti određenih poslova (država) u kojima se saobraćaj odvija.

Z1

ZL 1

Z2 Z3 Zn

ZL k

Pr

JITTi

Tj

P2P1

K1

GVZ 1 GVZ qJIT

K2 K3 Km

Z- Dobavljači, ZL-Skladište dobavljača, P-Proizvodjači, GVZ-Distributivni centri, K-Potrošači, T-Transportna preduzeća, JIT-Just-in-Time (U pravom trenutku)

Sl. 1.5 Grananje spoljneg toka materijala u logističkim lancima sa više dobavljača i potrošača

B1

B

B2

B3

V

V V

Z-pajanje tokova S

ZZZ

FF

F F FF

V

W

W

W

W F F F

Obrada Montaza WA-Izlazno skladistenje WE-Ulazno skladistenje

FF

F

F

F-transportFF F

F F

F F WE WA

Zel./Drumska vozila

Zel./Drumska vozila

B-obrada

Z

V-rananje tokova GWOdravanje-ž

UNIVERZITET U NIŠU

MAŠINSKI FAKULTET




LOKALNE KOMUNIKACIJE: Tokovi materijala (u CIM sistemima) su integrisani sa informacionim sistemom. Neposredna kontrola i integracija u CIM sistem se ostvaruje računarom u lokalu. Pri tome je svrsishodno zadatke podeliti u više ravni i u svakoj ravni vrši se praćenje i obrada samo za tu ravan relevantnih podataka. Takva osnovna šema hierarhije ostvaruje se kod mnogih automatskih linija. Sl. 1.6.

HOST-racunar

Racunar-skladistaRacunar-toka Racunar-obrade

SPSSPS

NC NC

Transport(FTS, EHB,...)

BUS

BUS

Sl. 1.6. Raspodela zadataka upravljanja u jednom sistemu toka materijala u više ravni

PROCESI MAŠINSKOG UPRAVLJANJA (2): Između prvog i drugog nivoa razmenjuju se: uputstva za pogone aktuatora, senzorski signali i izmerene fizičke veličine mašina na licu mesta. To su procesi upravljanja programiranim pogonima, upravljanje pogonima transportnih i skladištnih uređaja, upravljanje specijalnim robotima i numeričko upravljanje proizvodnim mašinama. Sa tim procesima se paralelno obavljaju zadaci nadzora, regulacije pa i komunikacije.

TOKOVI VODJENJA PROCESA (3): U ravni vođenja procesa upravlja se razmeštanjem ležišta prema tipu i dimenzijama u skladištu, upravlja tokovima materijala, vode proizvodni procesi i NC-upravljanje. TOKOVI VOĐENJA PROIZVODNJE (4): Globalno upravljanje procesima proizvodnje a time i tokovima materijala. Ovde se upravlja proizvodnim nalozima, izdaju se radna uputstva i vrednuju povratne informacije. Na taj način četvrta ravan služi i kao informacioni sistem o iskorišćenju mašina, smetnjama i podacima praćenja toka materijala. PETA RAVAN (5): Vrednuje zadatke planiranja pojedinih dispozicija preduzeća: To je planiranje kapaciteta, planiranje nabavkom materijala kao i obrada podataka o poreklu i zahtevima potrošača. Dok se zadaci planiranja i dispozicije sprovode korišćenjem velikih računara, uobičajni operativni zadaci se u svakom slučaju moraju rešavati od treće ravni na gore u pravo vreme i neposredno. PROTOKOLI: Pretpostavka za otvorenu komunikaciju u okviru jedne ravni ili između ravni, kao po hijerarhiji rasčlanjenih zadataka, jesu dogovorena presečna mesta i protokoli sa podacima. Standardizacija i normiranje planova u ovoj oblasti ostvaruje se postepeno tako da se u pojedinačnim slučajevima brižljivo ispituje sposobnost integracije u svim ravnima. Optimalni tok informacija i logistički lanac shodno sl. 1.5 zahteva dodatne mreže komunikacije koje prelaze granice preduzeća (WAN - mreže). Tako se realizuju prednosti materijalnih tokova sa malim zalihama i kratkim vremenom distribucije.

RAZLAGANJE NA OSNOVNE FUNKCIJE: Može da se ostvari za kompleksne postupke kao što su komisioniranje ili sortiranje. Mehanički elementi za transport, raspodelu ili zajedničko vođenje (spajanje) pokazuju mnogo zajedničkog i dalje su obrađeni pod nazivom osnovni elementi toka materijala.

Documents

PREDAVANJE TM - 1 - ttl.masfak.ni.ac.rsttl.masfak.ni.ac.rs/TOK/PREDAVANJE TM - 1-2.pdf · • Stepena tehnološkog razvoja zemlje ... proizvodnog sistema. Aktivnosti privrednog