Tema 1

CONCEPTE GENERALE 1. Generaliti privind conceperea i realizarea produselor

Orice produs complex se compune din mai multe subansambluri (sau module) care la rndul lor sunt alctuite din mai multe piese componente (sau repere), fiecare dintre aceste elemente ndeplinind o funcie bine precizat i avnd cerine specifice.

Conceperea ansamblului ct i a elementelor componente este realizat de inginerul proiectant, n domeniul de specialitate respectiv (autovehicule, maini agricole, maini unelte, aviaie, etc.), care elaboreaz un proiect tehnic avnd la baz o documentaie tehnic alctuit din desenul de ansamblu, desenele subansamblurilor componente, desenele de execuie ale reperelor i un memoriu justificativ.

Desenele de execuie ale reperelor conin o serie de informaii privind forma i dimensiunile piesei, precizia de execuie, rugozitatea suprafeelor, materialele utilizate, tratamentele termice necesare, etc., stabilite de proiectant n scopul realizrii cerinelor funcionale impuse piesei respective n cadrul ansamblului. Pentru elaborarea unui proiect realist, (care s poat fi realizat practic) inginerul proiectant trebuie s posede pe lng cunotinele de specialitate i o serie de cunotine din diferite alte domenii, printre care i cel al tehnologiilor i utilajelor de fabricaie.

Realizarea fizic a reperelor i apoi montarea lor n subansambluri i ansambluri cade n sarcina inginerului tehnolog, care, n funcie de dotarea existent n ntreprindere i de posibilitile de dezvoltare ale acesteia, din mulimea variantelor tehnologice posibile o stabilete pe cea optim, capabil s asigure ndeplinirea cerinelor impuse de proiectant, precum i o serie de alte cerine cum sunt productivitatea, costul prelucrrilor, etc. El elaboreaz n final documentaia tehnologic, materializat prin fia tehnologic sau planul de operaii.

De subliniat c, n tehnica modern, att activitatea de proiectare a produselor ct i cea de proiectare tehnologic i de fabricaie se realizeaz n cadrul unor colective multidisciplinare, organizate pe baza principiilor de management i cu implicarea larg a calculatoarelor, sistemele CAD (Computer Aided Design) i CAM (Computer Aided Manufacturing) fiind subsisteme componente ale sistemelor CIM (Computer Integrated Manufacturing).n general, o pies nu poate fi realizat la cerinele impuse de desenul de execuie printr-un singur procedeu tehnologic, fiind necesare o succesiune de prelucrri care presupun procedee tehnologice diferite, precum: laminarea, turnarea, forjarea, prelucrri prin achiere, prelucrri neconvenionale, etc.

Pentru realizarea oricrei prelucrri printr-un anumit procedeu tehnologic este necesar existena unui sistem tehnologic specific.2. Tehnologia - definiii

Definiia 1. Tehnologie = tiina care se ocup cu studiul, elaborarea i determinarea proceselor, metodelor i procedeelor de prelucrare a materialelor.

Ca tiin tehnologia s-a dezvoltat pe baza i n strns legtur cu alte tiine i discipline: matematica, fizica, chimia, electrotehnica, mecanica, metalurgia, studiul materialelor, etc.

n funcie de materialul care se prelucreaz, se deosebesc diverse tehnologii:

- tehnologia elaborrii metalelor;

- tehnologia construciilor de maini;

- tehnologia produselor alimentare, etc.

Definiia 2 . Tehnologie = ansamblu de procese, metode, procedee, reguli, operaii, faze care se desfoar n scopul obinerii (fabricrii) unui anumit produs (pies, organ de main, subansamblu, etc.).

Tehnologia fabricrii produselor impune n mod obligatoriu executarea operaiilor ntr-o succesiune bine determinat i prestabilit. Prin aceasta, pn la transformarea n produse finite, materiile prime, materialele i semifabricatele trec printr-o serie de schimbri ale formei i dimensiunilor, ale compoziiei chimice i proprietilor fizico-mecanice, ale aspectului exterior, al poziiilor reciproce , ale structurii.

Definiia 3. Tehnologia se refer la aplicarea practic a cunoaterii prin intermediul tehnicilor utilizate n activitile productive (ca ansamblu de instrumente, metode i norme).

Tehnologia este o tiin care studiaz transformrile la care este supus substana n procesele tehnologice de lucru i le aplic n vederea obinerii produselor.

Tehnologia este o tiin tehnic aplicativ, deoarece urmrete un scop practic nemijlocit.

Tehnologia utilizeaz legile fizicii, chimiei, ale altor tiine i legi proprii.

Tehnologia are trei dimensiuni:

1- material = care se refer la ansamblul uneltelor, instalaiilor, mainilor, sculelor i dispozitivelor utilizate n activitatea productiv;

2- normativ = care cuprinde normele de utilizare a dimensiunii materiale i reelele de organizare asociate unei tehnologii;

3- social = reprezentat de suma de abiliti i comportamente individuale i colective, ca i de normele sociale generate de utilizarea unei anumite tehnologii.Din punct de vedere al fenomenelor tiinifice care stau la baza principiului fizic al metodei tehnologice, tehnologiile se mpart n dou mari categorii:

1. tehnologii clasice ( convenionale );

2. tehnologii neconvenionale;

Tehnologii neconvenionale sau electrotehnologiile s-au dezvoltat rapid n ultimele dou decenii ca urmare a unor cerine ale industriei i tehnicii. Dezvoltarea i rspndirea lor se datoreaz i apariiei unor noi materiale foarte greu sau imposibil de prelucrat folosind tehnologiile clasice. De asemenea, exploatarea spaiului cosmic i cursa narmrilor au constituit factorii motori ai apariiei i rspndirii tehnologiilor neconvenionale.

Marea majoritate a procedeelor i metodelor de prelucrare neconvenional au la baz transformarea energiei electrice ntr-o alt form: energie caloric, luminoas, mecanic. Aceast nou form de energie este utilizat apoi pentru prelucrarea materialelor.

Procedeele tehnologice clasice nu pot fi nlocuite prin cele neconvenionale. Dimpotriv, electrotehnologiile sunt o completare a tehnologiilor clasice, care rmn cu ponderea cea mai mare n construcia de maini.

Asimilarea de ctre industrie de noi metode de prelucrare este legat direct de preul de cost, productivitatea i timpul de amortizare al investiiei.

Prin automatizare, robotizare i computerizare o tehnologie clasic nu poate trece n sfera neconvenionalului, deoarece principiile fizice care stau la baza metodei tehnologice respective rmn aceleai.3. Proces de producie, proces tehnologic i elemente componente ale procesului tehnologicPrin proces de producie n construcia de maini se nelege totalitatea activitilor productive care trebuie desfurate n sistemul de producie, n scopul transformrii materialelor de intrare n produse finite. Trebuie s se considere c scopul procesului de producie const n obinerea produselor n numrul de exemplare cerut, la o calitate i costuri specificate i la termenele dorite de clieni. Sistemul de producie are n componen utilaje tehnologice conduse de operatori n timpul operaiilor.

Procesele care compun procesul de producie sunt foarte diferite n funcie de caracterul i destinaia lucrrilor i de relaia acestora cu obiectele produciei care trebuie executate n ntreprindere (produse fabricate). Astfel, n cadrul procesului de producie se desfoar: procese de baz;

procese auxiliare i procese de servire;

procese anexe.

Procesele de baz sunt cele care contribuie direct la realizarea produselor finite prin transformarea intrrilor n ieiri. In ntreprinderile constructoare de maini, procesele de baz sunt: producerea semifabricatelor, de exemplu turnarea i forjarea, prelucrarea mecanic a pieselor, asamblarea produsului finit etc.Procesele auxiliare i procesele de servire asigur pregtirea i respectiv servirea proceselor de baz; acestea includ, de exemplu: transportul materialelor i produselor n procesul de producie, fabricarea sculelor i dispozitivelor, repararea i ntreinerea utilajelor tehnologice etc. Procesele anexe constau n valorificarea resurselor reziduale rezultate n producie: colectarea deeurilor, regenerarea emulsiilor etc.Principalele activiti ale procesului de producie dintr-o ntreprindere constructoare de maini, sunt urmtoarele:

1. elaborarea semifabricatelor prin: turnare, forjare, laminare, sudare, presarea pieselor din pulberi metalice etc.;

2. prelucrarea mecanic a semifabricatelor pentru obinerea pieselor finite; se efectueaz prin procedee de prelucrare prin achiere convenionale, procedee de prelucrare neconvenionale (prin eroziune electric, cu ultrasunete etc.), procedee de deformare plastic la rece (rulare cu role etc.);

3. tratamente termice primare i finale (secundare);

4. acoperiri metalice sau nemetalice (cromare, nichelare, fosfatare etc.);

5. asamblarea n unitile de asamblare i asamblarea general pentru obinerea produselor finite;

6. controlul tehnic de calitate (CTC) n toate etapele fabricaiei, n secii i ateliere, laboratoare, servicii de control etc.;

7. transportul intern i depozitarea materialelor, semifabricatelor, pieselor finite i produselor finite n procesul de producie;

8. reglarea, ncercrile i rodajul de stand al mainii fabricate;9. vopsirea, uscarea, finisajul, ambalarea produsului finit n vederea expedierii/livrrii.Procesul de producie dintr-o ntreprindere de reparaii cuprinde ca activiti de baz:

demontarea, splarea, curirea;

defectoscopia, sortarea;

recondiionarea pieselor i repararea ansamblurilor;

fabricarea pieselor de rezerv;

completarea;

montajul;

vopsirea, rodajul i ncercarea mainii reparate.

n cadrul procesului de producie, pentru obinerea produselor finite se aplic diferite procese tehnologice de baz (de asemenea i procese auxiliare), precum i procese de management operaional. Se poate imagina modelul sistemului de producie sub forma unei diagrame tip cutie neagr", cu intrri i ieiri caracteristice, ca n figura 1.

Fig.1. Modelul sistemului de producie

Diagrama evideniaz c prin diferite procese tehnologice, sprijinite de procese auxiliare, se realizeaz transformarea tehnologic a intrrilor n ieiri specifice (produse sau componente de maini), n condiiile desfurrii unor procese de management operaional.

Managementul operaional se preocup de planificarea, programarea i tehnicile de control ale proceselor de producie/fabricaie, n scopul realizrii obiectivelor fabricaiei.

Procesul tehnologic este partea din procesul de producie care cuprinde toate activitile de producie cu un anumit specific tehnologic care au loc pentru transformarea direct a obiectelor muncii n produse finite. Transformrile tehnologice ale obiectelor muncii pot consta n modificarea formei geometrice i dimensiunilor, sau a proprietilor fizico-mecanice, a compoziiei chimice sau a amplasrii n spaiu a pieselor finite n scopul asamblrii produsului.

n cadrul sistemului de producie au loc procese tehnologice cum sunt: procesul tehnologic de producere a semifabricatelor; procesul tehnologic de prelucrare mecanic: procesul tehnologic de tratamente termice; procesul tehnologic de asamblare etc.Particulariznd definiia general, se consider c procesul tehnologic de prelucrare mecanic reprezint partea din procesul de producie care cuprinde activitile necesare pentru modificarea formei geometrice i dimensiunilor, a strii suprafeelor (calitii suprafeelor) materialului sau semifabricatului, n scopul obinerii piesei finite.

Fiecare proces tehnologic, n funcie de caracterul acestuia, poate fi mprit ntr-un numr de pri componente finite (elemente componente). De exemplu, procesul tehnologic de prelucrare mecanic se mparte (descompune) n operaii, faze, treceri i mnuiri. Procesul tehnologic (PT) constituie o reuniune a operaiilor (Oi) componente: PT=(Oi

Operaia tehnologic de prelucrare mecanic este partea finit a procesului tehnologic, desfurat la un anumit loc de munc, n scopul prelucrrii unei piese sau a mai multor piese simultan. n cuprinsul operaiei se includ nu numai lucrrile legate de schimbarea nemijlocit a formei i dimensiunilor, dar i aciunile legate de deservirea utilajului tehnologic, prinderea piesei de prelucrat i sculei, transportul i manipularea piesei de prelucrat etc. care constituie aciuni auxiliare.

n afar de operaii tehnologice care produc transformri tehnologice ale corpurilor supuse transformrii, procesul tehnologic mai include i operaii auxiliare care nu realizeaz vreo transformare, de exemplu operaii de control, operaii de marcare etc. Astfel de operaii sunt necesare pentru realizarea operaiilor tehnologice.

Operaia tehnologic poate fi compus din una sau mai multe faze consecutive care trebuie parcurse/efectuate. Operaia tehnologic este o reuniune a fazelor componente.

Faza este o parte component a operaiei care const din prelucrarea unei suprafee a piesei sau a mai multor suprafee simultan, cu o singur scul achietoare sau cu mai multe scule care lucreaz simultan, folosind acelai dispozitiv, fr modificarea manual a regimului de achiere sau cu schimbarea automat a parametrilor regimului de achiere. Schimbarea tipului de scul, a suprafeei de prelucrat sau a parametrilor regimului de achiere (schimbat manual) conduce la efectuarea unei noi faze n cadrul operaiei. Schimbarea automat a parametrilor regimului de achiere n cadrul execuiei aceleiai faze are loc la prelucrarea pieselor pe maini-unelte cu comand numeric.

n figura 2 se prezint, ca exemplu, o operaie de strunjire n dou faze.

Fig. 2. Exemplu de operaie de strunjire n dou faze

Piesa de tip arbore este prins ntre vrfuri de centrare (VPF - vrf din ppua fix, VPM - vrf din ppua mobil) i antrenat n rotaie cu ajutorul antrenorului pentru strung A.

Parametrii regimului de achiere sunt:

s - avans, mm/rot;

v - viteza de achiere, [m/min].

Cele dou faze vor fi notate n planul de operaii astfel:

strunjire d1 x l1; strunjire d2 x l2.Prelucrarea consecutiv a aceleiai suprafee cu regimuri de achiere diferite, prin schimbarea avansului i turaiei, poate nsemna existena a dou faze: strunjire de degroare, urmat de strunjire de finisare. Toate fazele realizate pe acelai loc de munc de ctre acelai executant constituie o operaie.

Fazele la care se produc transformri tehnologice reprezint faze tehnologice. n afar de faze tehnologie exist i faze auxiliare la care nu se produc modificri de forme i dimensiuni ale pieselor, de exemplu prinderea i desprinderea piesei pe maina-unealt, schimbarea sculei etc.Faza tehnologic se poate subdivide n treceri succesive, atunci cnd adaosul de prelucrare este mare.

Trecerea este o parte a fazei care se repet identic la aceeai suprafa i prin care de pe suprafaa de prelucrat se ndeprteaz un singur strat de material, printr-o singur deplasare a sculei n raport cu piesa.

Fig. 3. Faz format din dou treceri

Trecerea se mai numete curs de lucru.

Pentru a putea determina cu precizie durata necesar executrii unei operaii prin metoda cronometrrii este necesar s fie cunoscute alte elemente, mai detaliate, ale activitilor executantului n spaiul de transformare al unui utilaj tehnologic. Aceste elemente simple ale muncii sunt denumite mnuiri, compuse dintr-o serie de micri executate de muncitor.

Mnuirea reprezint un grup de micri ale unui executant, efectuate cu un scop bine definit, necesare desfurrii operaiei, fazei sau trecerii, ns n cursul crora nu se detaeaz material (achii).

Exemple de mnuiri pot fi: fixarea sculei pe maina-unealt MU, pornirea MU, apropierea sculei de piesa de prelucrat, oprirea MU.

n cazul operaiilor automatizate, noiunea de mnuire i pierde sensul.

Micarea este cel mai simplu element al muncii i const dintr-o singur deplasare a muncitorului, luare de contact sau desprindere a lui de utilaj sau de organele sale de comand, de scula achietoare sau de piesa de prelucrat.

Divizarea proceselor tehnologice se face numai n operaii la producia individual, respectiv n operaii i faze la producia de serie sau de mas i se aplic pentru normarea tehnic a muncii.

Modelul structural al procesului de producie, care ilustreaz structura elementelor sale componente, poate fi sub forma prezentat n figura 4.

Fig. 4. Modelul structural al procesului de producie

Fig. 5. Schema procesului de producie

4. Tipuri ale sistemelor de producie i caracterizarea acestora

Toate sistemele de producie pot fi considerate ca "procese de transformare" - procese care transform resursele de intrare n produse materiale finite sau componente finite. Procesele de transformare utilizeaz resurse comune cum sunt fora de munc, capital ncorporat n utilaje tehnologice i echipamente tehnologice, materiale etc. precum i spaiu (teren, cldiri, etc.) - toate aceste resurse fiind necesare pentru a efectua transformarea.

Atunci cnd este considerat ca proces, sistemul de producie poate fi caracterizat prin fluxuri n proces: pe de o parte fluxuri fizice de materiale, de corpuri supuse transformrii i aflate n stri intermediare de fabricare, de produse finite. Pe de alt parte - fluxuri de informaii i documentaia scris inevitabil care sprijin i nsoete fluxul fizic. Fluxurile fizice sunt supuse restriciilor capacitii de producie existente a sistemului de producie, care limiteaz capabilitatea sistemului de a satisface realizarea cantitii dorite de produse.

n timp ce capacitatea de producie a sistemului este factorul major n a determina dac poate fi satisfcut cantitatea ateptat de produse, un alt factor limitativ care poate fi luat n considerare este calitatea produselor.

Conceptul de calitate a produselor include mai multe dimensiuni" (aspecte) i anume: caracteristicile de performan, durabilitatea, aspectul, aptitudinea de efectuare a service-ului (serviceability), calitatea de conformare i alte caracteristici fizice. Calitatea produselor este o component important a definiiei unui sistem de producie.

Exist patru tipuri de sisteme de producie n construcia de maini, clasificate dup cantitatea produselor i repetitivitatea produciei, n ordinea creterii volumului de producie i a descreterii varietii. Acestea sunt: sistemul produciei de unicate;

sistemul produciei de tip individual, bazat pe proiect;

sistemul produciei n serie;

sistemul produciei n mas. Aceste tipuri de sisteme de producie se deosebesc ntre ele dup criteriile nomenclaturii produselor, regularitii i stabilitii produselor i al volumului de producie.

Producia de unicate se caracterizeaz prin fabricarea produselor n exemplare unice sau n cteva exemplare, ns ntr-o diversitate foarte mare.

Deoarece trebuie fabricate produse foarte diverse la comenzile clienilor, pe locurile de munc se execut operaii tehnologice foarte diverse care nu se repet sau se repet dup intervale de timp nedeterminate, nu exist o specializare a muncitorilor de la maini i utilaje pe operaii tehnologice, iar fora de munc (executanii) trebuie s posede o calificare nalt.

Sistemul de producie de unicate are caracter universal n sensul c n acest sistem se realizeaz produse din cele mai diferite, prezint flexibilitate adic are capacitatea de adaptare uoar la sarcini de producie diferite n ceea ce privete tipo-dimensiunile produselor.

n cadrul acestui sistem de producie se folosesc maini-unelte, utilaje i dispozitive universale, iar aranjarea mainilor-unelte n seciile mecanice se face pe grupe omogene de maini cu aceleai funciuni tehnologice: grupa strunguri, grupa maini de gurit, grupa maini de frezat etc. Aceasta reprezint o amplasare conform principiului funcional (dup funciunea de fabricaie). Datorit acestei amplasri funcionale, piesele de prelucrat au parcursuri complicate n secia de producie i pot aprea "cozi de ateptare" la rnd la mainile-unelte ocupate, astfel nct timpii totali de fabricaie sunt variabili. Ciclul de fabricaie al produselor este relativ lung, deci productivitatea este mai sczut, iar costul produselor este mai ridicat, n comparaie cu celelalte tipuri de sisteme de producie.

Exemple de produse fabricate ca unicate: laminoare, turbine hidraulice, nave maritime, maini-unelte grele etc.Alte caracteristici ale sistemului de producie de unicate:

ntreprinderea sau compania este foarte specializat;

produsul final este scump, datorit nivelului nalt de calificare a forei de munc i costului unor materiale speciale sau echipamente speciale;

trebuie s existe un standard ridicat al controlului de calitate;

produsele sunt fabricate pentru o pia specializat, de exemplu obiecte aerospaiale, produse de tehnic medical etc.Sistemul de producie de tip individual, bazat pe proiect se caracterizeaz prin producerea unui produs unic, care se realizeaz n general pe baza unui proiect ntocmit de propriul departament de proiectare. Resursele de intrare sunt reunite la locaia realizrii produsului doar o singur dat. Toate activitile, inclusiv funciile de suport necesare (de exemplu, elaborarea tehnologiilor de fabricare, aprovizionarea cu echipamente i componente etc.) vor fi inute sub control de managerii proiectului, pe toat durata de execuie a produsului. Fora de munc trebuie s fie nalt calificat. Din cauza naturii singulare a sistemelor individuale de tip individual - proiect, au fost dezvoltate metode speciale de management pentru a reine costurile de producie n limite rezonabile.

n acest sistem de producie se ncadreaz fabricarea unui avion, construirea unei linii tehnologice de transfer sau fabricarea prototipurilor. De menionat c prototipul este primul exemplar dintr-un viitor lot de produse ce urmeaz a fi fabricate n serie, executat pentru a se stabili prin ncercri performanele i comportarea produsului, precum i modificrile constructive i tehnologice necesare mbuntirii calitii acestuia. Aadar, este limpede c deosebirea dintre producia unui prototip n sistemul individual - proiect i producia de unicate este aceea c un prototip sugereaz c acesta este o parte incipient a unei serii de produse.

Sistemul de producie n serie se caracterizeaz printr-o nomenclatur limitat de produse, executate n serii de produse i loturi de piese, care se repet periodic, n volume de producie relativ mari.

Seria de fabricaie este cantitatea de produse ce se execut dup aceeai documentaie de execuie, fr ca aceasta s suporte modificri. Lotul de fabricaie se refer la grupul de piese/produse identice, lansate n fabricaie simultan i care se fabric cu un singur consum de timp de pregtire - ncheiere. Specificaiile tehnice variaz mult de la un lot la cel urmtor. De aceea, dup ce toate piesele unui lot au fost prelucrate la o anumit operaie tehnologic, se modific reglajul MU pentru execuia unei operaii diferite la lotul urmtor de piese, iar primul lot de piese este deplasat la operaia urmtoare.

La producia n serie, alturi de maini-unelte universale multi-operaii se folosesc si maini-unelte specializate i chiar maini speciale, de nalt productivitate. Mainile-unelte sunt aranjate pe grupe de maini de acelai tip dac procesele tehnologice ale diferitelor loturi de piese sunt foarte diferite i seriile de fabricaie sunt relativ mici, respectiv se aranjeaz n ordinea execuiei operaiilor procesului tehnologic pe linii tehnologice n flux, dac operaiile diferitelor piese din aceleai clase sunt identice sau foarte apropiate i seriile de fabricaie sunt mari.

Ca echipamente tehnologice se folosesc dispozitive speciale de lucru, mai ales dispozitive universale reglabile, cu acionare rapid, scule speciale (nestandardizate) i verificatoare de tipul calibrelor i abloanelor pentru suprafee profilate.

n funcie de numrul produselor de acelai tip din serie, se deosebesc convenional trei subdiviziuni ale produciei n serie: producia n serie mare, n serie mijlocie i n serie mic. Producia n serie mare are caracteristici apropiate de producia de mas iar producia n serie mic are caracteristici apropiate de fabricaia de unicate. Fabricaia de serie mijlocie ocup un loc intermediar ntre fabricaia de serie mic i cea de serie mare.

Tipul sistemelor de producie poate fi determinat prin calcularea coeficientului tipului produciei Kpr pentru fiecare tip de pies, cu relaia: (1)

n care: Fr este fondul real anual de timp disponibil de funcionare al utilajului, n ore;

P - cantitatea anual de piese de tipul considerat, pentru care se determin tipul produciei, buc/an (P = comanda anual de produse); Ntmed - norma de timp medie a operaiilor. Se determin prin calcul aproximativ, prin analogie cu piese similare sau folosind normative grupate de timp de munc.

De fapt, coeficientul Kpr reprezint numrul operaiilor tehnologice diferite care trebuie repartizate pe un loc de munc determinat, pentru a asigura ncrcarea maxim a MU n decursul unui an. Kpr se mai numete "numr de obiecte-operaie". (2)

n care: z - numrul de zile lucrtoare pe an : z = 248 zile;

s - numrul de schimburi de lucru n 24 de ore;

h - numrul de ore pe schimb;

k coeficient de micare a fondului de timp nominal (calendaristic), care ine seama de timpul de nefuncionare a mainii pentru reparaia acesteia, k = 0,98 pentru s = 1 i k = 0,96 pentru s = 3 schimburi.

Se consider c:

pentru Kpr 1 producia este n mas;

pentru 1 < Kpr 10 producia este n serie mare;

pentru 10 < Kpr 20 producia este n serie mijlocie;

pentru Kpr 20 producia este n serie mic.

Pentru sistemul de producie de unicate nu se poate calcula Kpr deoarece producia are caracter neperiodic.

Ciclul de fabricaie al produselor este mai scurt dect la producia de unicate, iar productivitatea muncii este mai ridicat i datorit specializrii muncitorilor pe anumite categorii de operaii tehnologice.

Dup principiile sistemelor de producie n serie se fabric maini-unelte, maini pentru industria textil, motoare cu ardere intern staionare, compresoare, pompe, reductoare etc.Sistemul produciei n mas se caracterizeaz printr-o nomenclatur foarte redus sau fabricarea unui singur tip de produs, n cantiti foarte mari i pe durate mari de timp. O caracteristic principal a produciei de mas este aceea c la fiecare loc de munc se realizeaz timp ndelungat aceeai operaie tehnologic, la o pies de o anumit tipo-dimensiune, obinndu-se astfel specializarea complet a forei de munc (i utilajelor) pe operaii.

Principiile de baz ale produciei n mas pot fi rezumate astfel:

1. Diviziunea minuioas/atent a procesului de fabricaie total n sarcini de munc specializate, care cuprind modele de aciuni relativ simple, cu repetitivitate ridicat i manipulri sau poziionri ale pieselor de prelucrat. Aceasta permite dezvoltarea unor modele de aciuni ale executanilor umani care sunt uor nvate i rapid efectuate cu un minimum de micri inutile.

2. Dezvoltarea i utilizarea mainilor specializate i speciale (automate, semiautomate, maini-agregat etc.), a materialelor i proceselor specializate. Dezvoltarea sculelor speciale i mainilor specializate pentru fiecare operaie minimizeaz cantitatea efortului uman necesar, maximizeaz producia obinut pe unitate de investiie de capital i reduce costurile semifabricatelor. Firete c mainile-unelte speciale sunt foarte scumpe, de aceea este vital ca volumul de producie ce trebuie realizat s fie considerabil, astfel nct costul iniial al mainilor-unelte s fie recuperat n profiturile obinute prin vnzarea unei cantiti mari de produse.

3. Proiectarea produselor trebuie s aib n vedere simplificarea i standardizarea pieselor componente, pentru a permite loturi de producie mari de piese care s fie uor asamblate cu alte piese ale produsului, fr ajustri. Impunerea altor standardizri, de exemplu a toleranelor dimensionale, a locaiei pieselor, a tipurilor de materiale, a pieselor de fixare (uruburi etc.), asupra tuturor pieselor produsului mrete suplimentar economiile care pot fi obinute.

4. Planificarea i proiectarea sistematic a ntregului proces de producie permite obinerea celui mai bun echilibru ntre efortul uman i al mainilor, cea mai eficient diviziune a forei de munc i specializare a calificrilor necesare. Planificarea ncepe cu proiectul iniial al produsului. Semifabricatele i prile componente trebuie s fie adaptabile la producia i manipularea prin tehnicile sistemului produciei n mas. ntregul proces de producie este planificat n detaliu, inclusiv fluxurile de materiale i informaii prin proces.

Volumul de producie trebuie s fie suficient de mare, n primul rnd pentru a permite ca sarcina de producie s fie divizat n sub-elementele sale i s fie alocat diferitelor persoane; n al doilea rnd, pentru a justifica investiiile de capital substaniale necesare pentru utilaje i procese specializate; n al treilea rnd, pentru a permite loturi de producie mari astfel nct efortul uman i capitalul s fie foarte bine utilizate.

Volumul de producie mare, construcia standardizat a produsului, materialele standardizate etc. faciliteaz controlul statistic al pieselor i tehnici de inspecie pentru a monitoriza producia i controlul calitii produselor.

Una dintre formele cele mai avansate de organizare a sistemului de producie n mas este producia n flux continuu, care se caracterizeaz prin aceea c timpul de execuie a fiecrei operaii tehnologice, pentru ntregul proces tehnologic, este egal (sau multiplu) cu ritmul liniei tehnologice.

Ritmul liniei tehnologice n (denumit i ritm de producie sau tact) reprezint intervalul de timp dup care se livreaz periodic o pies complet prelucrat sau un produs complet asamblat de pe linia tehnologic:

(3)

unde: Fr este fondul real anual de timp disponibil al utilajului, n ore; P- programul de producie anual planificat, n buc/an.

Sistemul produciei de mas n flux continuu se ntlnete la liniile de asamblare n flux.

O problem major a produciei de mas bazat pe linii de asamblare n flux continuu este aceea c sistemul care rezult este n mod inerent inflexibil (sau rigid), n sensul c mainile, sculele i posturile de lucru sunt deseori foarte strict adaptate la detaliile produselor de o anumit tipo-dimensiune. Un rspuns pentru rezolvarea acestei probleme a fost de a construi utilaje tehnologice cu flexibilitate ncorporat: cu costuri suplimentare relativ mici, echipamentul tehnologic (scule, dispozitive) poate fi schimbat pentru a adapta utilajul s se acomodeze cu schimbrile construciei produsului.

Producia de mas pe linii tehnologice automate este n general mai economic, pentru c exist costuri mici pentru fora de munc direct. Totui, exist costuri apreciabile pentru personalul nalt calificat care programeaz roboii, instalaiile de transfer de la o operaie la alta i alte echipamente automate. Durata ciclului de producie este mai mic dect la alte sisteme de producie, productivitatea muncii este superioar fa de producia n serie. Exemple de sisteme de producie n mas: fabricaia de rulmeni, linii de asamblare a autovehiculelor, autocamioane etc.5. Criterii de caracterizare a tipurilor de producie

Aceste criterii sunt urmtoarele:

1 volumul de producie;

2 nomenclatura produciei;

3 ciclul de fabricaie;

4 maini unelte necesare prelucrrii;

5 modul de amplasare a mainilor unelte;

6 productivitatea prelucrrii;

7 calificarea personalului muncitor;

8 gradul de detaliere a tehnologiei de prelucrare;

9 costul prelucrrii.

Producia individual: volumul de producie este redus uneori chiar o bucat;

nomenclatura este divers, foarte variat;

programarea produciei se face la cerere nu exist un ciclu de fabricaie; maini unelte universale care s ofere posibilitatea schimbrii rapide a pieselor diferite dimensional;

mainile unelte sunt aezate pe tipuri de maini;

productivitatea prelucrrii este foarte mic;

calificarea personalului muncitor este foarte nalt pentru a avea capacitatea

tehnic pentru a stabili condiiile de realizare a reperelor;

tehnologia de fabricaie este sumar, se folosete ca document tehnologic fia

tehnologic;

costul prelucrrii este foarte mare.Producia de serie: volumul de producie mare;

nomenclatura mult redus;

piesele se prelucreaz n loturi n serii;

mainile unelte se regleaz la nceputul prelucrrii pentru ntregul lot de piese;

producia are un ciclul de fabricaie bine stabilit;

mainile unelte utilizate se deplaseaz spre maini unelte automate;

mainile unelte se pot aranja ca la producia individual sau aranjarea acestora se mai poate face n ordinea operaiilor necesare realizrii produselor de baz;

ntruct numrul operaiilor este mai mare dect a mainilor unelte, atunci mai multe operaii se realizeaz pe aceeai main unealt. Datorit acestui fapt muncitorii sunt cu categorii medii de pregtire;

productivitatea mult mai mare fa de producia individual;

tehnologia de fabricaie se desfoar pn la trecere ntocmindu-se ca document tehnologic planul de operaie. Pentru fiecare operaie exist cte o fi tehnologic care la urm toate la un loc formeaz planul de operaie pentru reperul respectiv.Producia de mas: volum foarte mare de producie;

nomenclatura este extrem de redus;

exist un ciclul de fabricaie bine stabilit;

mainile unelte sunt maini automate aranjate strict n ordinea succesiunii operaiilor necesare pentru reperul ce se execut formndu-se liniile tehnologice care pot fi: cu funcionare intermitent i cu funcionare continu. calificarea muncitorilor este sczut;

productivitatea prelucrrii este foarte mare;

costul prelucrrii este foarte mic.14 din 15