FLEXIBILITATEA SISTEMELOR DE FABRICAŢIE

Cuprins

1. Generalitaţi

2. Flexibilitatea si competitivitatea sistemelor flexibile fabricaţie

2.1 Diferite abordări ale conceptului de flexibilitate

2.2 Competitivitatea sistemelor de fabricaţie

2.3 Modalităţi de realizare a flexibilităţii

3. Definiţia sistemului flexibil de fabricaţie

3.1. Definiţia sistemului flexibil de fabricaţie

3.2. Clasificarea generală a sistemelor flexibile de fabricaţie

3.3. Niveluri de flexibilitate

3.4. Abordarea sistemică a sistcmelor flexibile de fabricaţie

4. Principii de bază pentru realizarea flexibilităţii sistemelor de fabricatie

5. Mijloace de realizare a sistemelor flexibile de fabricaţie

6. Analiza structural funcţionala a sistemelor flexibile de fabricaţie

6.1 Funcţiuni partiale şi subsisteme

6.2. Subsistemul tehnologic

6.3. Subsistemul logistic

6.3.1. Subsistemul de manipulare

6.3.2. SubsistemuI de transport

6.3.3. Subsistemul de depozitare

6.3.4. Subsistemul logistic al sculelor

6.4. Subsistemul de control

6.5. Subsistemul de comandă

1. Generalităti.

În practica industrială de până acum, automatizarea se realiza mai ales în cadrul unor sisteme rigide de tipul liniilor de transfer, maşinilor agregat, automatelor de montaj, concepute pentru un reper sau ansamblu unic. Orice schimbare de produs implică înlocuirea completă a echipamentelor de fabricaţie. Specializarea „produs" e realizată mai ales prin „automatizarea rigidă", care nu poate oferi solutii economice decât in cadrul seriilor mari de fabricaţie şi a produselor cu periodicitate mare de înnoire.

Promovarea specializării „produs" în zona seriilor mici şi a produselor care se diversifiecă intensiv presupune dimpotrivă asocierea noţiunii de sistem de fabricaţie cu noţiunea de „flexibilitate", prin care se întelege capacitatea sistemului de a se adapta la sarcini de produţie diferite, atît din punct de vedere al formei şi dimensiunilor produsului, cat şi din punct de vedere al procesului tehnologic care trebuie efectuat.Noţiunea de flexibilitate constituie o caracteristică importantă a unui sistem de fabricaţie şi se consideră că nivelul de automatizare a unui echipament tehnologic este cu atât mai malt cu cat prezintă mai putină dependenţă faţă de muncitor, atât pentru executarea repetată a unei sarcini, cat şi pentru adaptarea sa de la o sarcină la alta. Aşa de exemplu, un automat de montaj se află pe o treaptă superioară de automatizare faţă de un conveior de rnontaj pe care operaţiile de asarnblare se execută de muncitor; in schimb un automat de montaj al cărui „program" poate fi schimbat prin intermediul unor echipamente de stocare, este mai „flexibil " decât automatul rigid, deoarece poate executa o varietate mai mare de operaţii, deci se situează pe o treaptă de automatizare mai înaltă decât acesta din urmă.

Prin utilizarea calculatoarelor electronice, in ultimii ani s-au realizat sisteme automate cu flexibilitate totală, aplicabile şi în producţia de unicate.

În domeniul problematicii producţiei industriale, termenul de flexibilitate apare relativ recent, în legătură cu automatizarea fabricaţiei, ca trăsătură ce defineşte un sistem automat de fabricaţie bazat pe maşini „transformabile" atât pentru procesele de prelucrare, cat şi pentru cele de transport al materialelor.

Ulterior, termenul de flexibilitate este utilizat şi cu referire la capacitatea unui sistem de a trece la fabricaţia produselor de un alt tip, caracteristică definită ca elasticitate tehnologică..

Terrnenele de flexibilitate şi elasticitate utilizate in legătură cu fenomenul de fabricaţie sunt folosite în paralel cu toate că cel de flexibilitate este mai recent şi a fost de la început orientat spre concepte noi în automatizare.

În ceea ce priveşte termenul elasticitate, cu referire la producţie, acesta desernnează caracteristicile unei intreprinderi, ca adapaptarea, regruparea, modificarea, mobilitatea şi comportă două cornponente

- elasticitatea structurilor (domeniului) tehnice sau elasticitatea propriu-

zisă;

- elasticitatea comercială, respectiv elasticitatea faţă de piaţă.În acest context capătă sernnificaţie şi termenii de elasticitate cantitativă şi cel

de elasticitate calitativă, primul cu privire la cantitatea produselor diferite ce pot fi realizate, cel de al doilea cu privire la spectrul performanţelor realizate.

Aceşti termeni pot fi consideraţi ca părţi definitorii ale conceptului de elasticitate a investiţiei; ei sunt luaţi în considerare la determinarea profilului obiectivelor şi eficienţei investiţiilor pentru realizarea de obiective industriale.

În raport cu această extindere a termenului de elasticitate, termerul de flexibilitate este folosit pentru a exprima elasticitatea propriuzisă a structurilor tehnice, respectiv a elasticităţii tehnice de fabricaţie.

Totodată, sistemele de fabricaţie automatizate flexibile, vor trebui defi-nite în comparaţie cu sistemele de fabricaţie automatizate rigide. În timp ce sistemele automatizate rigide, sunt de la început concepute pentru realizarea unei singure sarcini de fabricaţie, sistemele automatizate flexibile sunt astfel concepute încât să se poată transforma în vederea realizării mai multor sarcini diferite de fabricaţie.

Utilitatea termenului de flexibilitate, chiar în conformitate cu aceste clarifrcări, rămâne scăzut pentru definiri cantitative, cum ar îi felul şi proporţiile adaptabilităţii necesare, caracterul soluţiilor tehnice şi raportarea lor la variaţia sarcinilor de producţie.

În concluzie, conceptul de flexibilitate este utilizat pentru caracterizarea unor soluţii tehnice diferite, începând de la linia de transfer adaptată la câteva variante ale sarcinii de producţie şi de la centrul de prelucrare cu comandă numerică şi până la linia de fabricaţie cu comandă numerică şi sistemele integrate de maşini-unelte şi instalaţii logistice comandate de către structuri ierarhizate de dispozitive de prelucrare a datelor.

Introducerea noţiunii de flexibilitate in producţia de serie mică şi unicate a avut loc în anii 1960, cand pentru prima oară a fost utilizată ideea de sisteme flexibile de producţie (SFP).

La început acestea au avut diverse denumiri: unităţi de automatizare, unităţi complexe robotizate, sau tehnologic robotizate, sisteme complexe de maşini automatizate, sisteme tehnologice flexibile etc.

În etapa actuală, producţia automată flexibilă este reprezentată de o unitate de producţie formată pe bază de module flexibile, cu sistemc automate de transport, a căror activitate este coordonată de un sistem de conducere la diferite niveluri de funcţionare, în scopul autoreglării şi optimizării proccsului de producţie.

2. Flexibilitatea şi competitivitatea sistemelor de fabricaţie

Flexibilitatea este unul din factorii esenţiali în determinarea nivelului competitivităţii intreprinderii moderne, indiferent de ramura economică sau industrială considerată. Corelaţia competitivitate flexibilitate încă nu este cercetată riguros, în principal datorită faptului că măsurarea competitivitătii constituie o problemă nerezolvată. Progresele recente în domeniul cuantificării competitivităţii permit iniţierea de noi cercetări in acest domeniu, pornind de la defrnirea riguroasă şi corelată a celor două concepte.

2.1. Diferite abordări ale conceptului de flexibilitate

Flexibilitatea, în sens larg, poate fi definită ca fiind capacitatea sistemului de fabricaţie de a se adapta rapid ,si economic la schimbări provenite din mediul exterior sau din interim-id său, schimbări care pot fr predeterminate sau accidentale, previzibile sau imprevizibile,ri pot avea caracter de durată sau temporar sau, prescurtat, ca abilitatea si.stemului de a se adapta eficient la schimbări în mediul său extern sau intern.

Se consideră că flexibilitatea se referă la diferitele elemente ale sistemelor de producţie, cum sunt: utilaje, echipamente, sortimentaţie, procese, amplasamente, operaţii, itinerarii. capacităţi, sistem, etc. Caracterul eterogen al abordării in acest domeniu este determinat de lipsa corelaţiei complexe cu competitivitatea.

Din multitudinea de clasificări care sunt tratate în literatura de specialitate, sunt considerate utile în practică cinci tipuri de flexibilităţi, şi anume :

- flexibilitatea utilajelor, - se referă la diferitele tipuri de operaţii pe care le poate executa un utilaj, fără a avea nevoie de eforturi semnificative pentru a trece de la o operatic la alta;

- flexibilitatea rutelor de producţie, - reprezintă abilitatea sistemului de a fabrica/repara un produs prin schimbarea şi/sau alternarea itinerariior în cadrul sistemului ;

- flexibilitatea procesului/a sistemului de fabricare - se referă la gama de fără schimbări semnificative ;

- sortimente pe care sistemul le poate fabrica sau pentru care poate presta servicii

- flexibilitatea sortimerntaţiei asimilate şi oferite în piaţă ; -flexibilitatea de volum (capacitate) a unui sistem de producţie, - reprezintă

capabilitatea acestuia de a fi eficient economic la diferite niveluri ale cererii.Dacă se corelează flexibilitatea cu conceptul de competitivitate, atunci apare

un nou concept în definirea acesteia şi anume flexibilitatea globală a

intreprinderii.Flexibilitatea globală a intreprinderii din punct de vedere structural se

compune conform figurii 1, din :

Figura 1.Structura flexibilităţii globale.

-flexibilitatea sortimentală - este cu atât mai mare cu cât este mai mare numărul de sortimente ce pot fi asimilate într-o perioadă minimă de timp.

- flexibilitatea de capacitate.- are două componente :-flexibilitatea de execuţie - se referă la structurile şi procesele

de bază din firma considerată (producţie, comercializare, etc.).- flexibilitatea de bază - aparţine structurilor şi proceselor ce dcsfăşoară transformările definitorii ale - firmei considerate (proiectare, prelucrare, asamblare, control,

Figura 2.

Structura flexibilitălii de bază.

Din punct de vedere structural, flexibilitatea de bază este decompozabilă conform figurii 2.

- Flexibilitatea colaterală - aparţine structurilor şi proceselor ce desfăşoară transformările specifice asigurării resurselor firmei (întreţinere-reparare utilaje şi clădiri, logistică pentru subsistemele de bază ale firmei, asigurare resurse umane, etc.).

Astăzi, flexibilitatea înseamnă a fabrica produse la preţ de piaţă în mod rezonabil, de o înaltă ealitate care pot fi livrate în scurt timp clienţilor.

Abordările diferite ale flexibilităţii şi semnificaţiile sale sunt prezentate în tabelul urmator:

Nr. crt Abordare Semnificaţia flexibilitaţii

1Fabricaţie - Capacitatea de a produce diferite părţi fără reutilare

znaj oră;- 0 măsură a vitezei prin care compania îşi schimbăprocesul/procesele, de la fabricarea pe o linie veche aunui produs la fabricarea de noi produse ;- Abilitatea de a schimba un plan de fabricaţie, de amodifica o parte sau de a manipula părţi multiple aleacestuia.

2 Operational- Abilitatea de a produce eficient produse uniceextrem de personalizate.

3 Client- Abilitatea de a exploata dimensiuni variate alevitezei de livrare.

4 Strategic- Abilitatea unei companii de a oferi o varietate largăde produse clienţilor săi.

5

Capacitate

- Abilitatea de a creşte sau de a scădea rapidnivelurile de producţie sau de a comuta rapidcapacitatea de la un produs sau serviciu la altul.

2.2. Competitivitatea sistemelor de fabricaţie

La mijlocul anilor '60, competiţia de piaţă a devenit mult mai intensă.Între anii 1960 şi 1970 principala grijă a fost costul. Cum piaţa a devenit

din ce in ce mai complexă, viteza de livrare a produselor a devenit o altă necesitate a clienţilor.

A fost formulată o nouă strategie: competitivitatea.Companiile trebuiau să se adapteze la mediul in care funcţionau, să fie mai

flexibile în operaţiile lor şi să satisfacă segmente de piaţă diferite.Astfel inovaţia SFF(sistem flexibil de fabricaţie) a fost pusă în legătură cu

efortul de a câştiga avantajul competitiv.In primul rand, SFF este o tehnologie de fabricaţie.În al doilea rand, SFF este o filosofie. Sistem este cuvântul cheie.

Filosofia SFF încorporează o vedere a sistemului de fabricaţie.Principalul cuvânt al fabricanţilor din ziua de azi este agilitate.Un fabricant agil este cel care ajunge primul la piaţă, operează cu cel mai scăzut

cost total şi are cea mai mare abilitate de a-şi încânta clienţii.SFF este pur şi simplu una din modalităţile prin care fabricanţii reuşesc să

obţină accastă agilitate.Un, studiu asupra competitivităţii a demonstrat că companiile amcricane

cheltuiesc de două ori mai mult pe inovaţia produsului decat pe inovaţia procesului. Germanii şi japonezii fac exact contrariul.

Studiind SFF, noi trebuie să retinem ce a spus Peter Drucker : "Trebuie să devenim directori de tehnologie, nu doar utilizatori dc tehnologie".

Din moment ce SFF este o tehnologie bine adaptată la nevoile mediului, trebuie să o conducem cu succes.

Progresele recente în domeniul cuantificării competitivităţii permit iniţierea de noi cercetări in acest domeniu, canalizate pc 3 segmente:

- Competitivitatea intreprinderii;- Competitivitatea afacerii;- Competitivitatea sortimentului.a) - Competitivitatea intreprinderii (K1) este aptitudinea intreprinderii de a

desfăşura cu succes concurenţa prin majoritatea afacerilor într-o piaţă/segment de piaţă/nişă de piaţă pe termen mediu (cca. 1 an) şi lung (peste 2 ani).

Competitivitatea intreprinderii poate ti cuantificată riguros prin nivelul relativ al calităţii totale a intreprinderii, având ca bază de comparaţie liderul din piaţă/segmentul de piaţă/nişa de piaţă considerată. Liderul este competitorul care deţine cea mai mare cotă de piaţă, cca. 40%.

b) - Competitivitatea afacerii (KA) este aptitudinea firmei de a desfăşura cu succes concurenţa prin afacerea considerată într-o piaţă/segment de piaţă/ nişă de piaţă, pe durata unuia sau mai multor contracte încheiate cu clienţii.

Competitivitatea afacerii poate fi cuantificată riguros prin nivelul relativ al calităţii totale a subsistemelor intreprinderii implicate în desfăşurarea afacerii respective, având ca bază de comparaţie liderul din piaţa/segmentul de piaţă/ nişa de piaţă considerată.

c) - Competitivitatea sortimentalui (KSI) este definită concentrat de raportul:

KSI=Ngi/Nei

unde: Ngi este nivelul calităţii globate;Nei este nivelul calităţii economice.Dacă acest raport nu poate fi cunoscut exact, atunci competitivitatea

sortimentului este definită prin preţul de vânzare Pvi al sortimentului considerat in piaţă.

SimbolNivel

PcrformanţeIntreprindere Afacere Sortiment

CK Capacitateconcurenţială

CKF CKA CKi

KvVarieţaţe

{i} i = i, 2,..., p i =1, 2,...,a i

Tcai pt. sortimente pt. sortiment pt. sortiment

Ko Calitate

a producţiei şivânzării, pentruloturi

a producţiei sivânzării, pentrulot

asortimentului

N gi

KcCapacit

ateQi QrF QrA

Qi

Tcpvi pentru loturi-

pentru lot- pt. sortiment

PviKp Preţuri

Kco Costuri CeF CcACi

Kt, Lichiditate L - -

KE Eficienţă economică indicatori pt.intreprindere

indicatori pt.afacere

indicatori pt.sortiment

Trebuie mentionat faptul că nivelul calităţii totale N dat de relaţia: Ni = Ngi + Nei

Existenţa celor trei niveluri de măsurare a competitivităăţii şi a capacităţii concurenţiale necesită precizări suplimentare privind componenţa Ck şi Kef la nivel de intreprindere, afacere, sortiment

În tabel se detaliaza: CKF, CKA, CKi - capacitatea concurentială avand sfere de referintă

mult diferentiate;KV - competitivitatea sub aspectul varietatii sortimentatiei oferite, i

find indicele pentru sortimentatie, iar Tcai, [luni/sortiment] find durata ciclului de asimilare a sortimentului i ;

KQ competitivitatea sub aspectul calitätii; Kc - competitivitatea sub aspectul capacitatilor de executie,

Qi [buc..../ u.t.p.] find cantitatile posibile de produs/vandut, iar Tcpvi[zile/lot]find duratele ciclurilor dc productie si vnzare;

Kp - competitivitatea sub aspectul preturilor de vanzare; Kco - competitivitatea sub aspectul costurilor; KL - competitivitatea sub aspectul KE- competitivitatea sub aspectul eficientei economice.

.

2.3. Modalităţi de realizare a flexibilitatii unui sistem de fabricaţie.

Există diferite modalităţi de realizare a flexibilităţii unui sistem de fabricaţie. În figura 3 sunt ilustrate, pe un exemplu simplu, trei astfel de modalitäti: prin reglare, prin comutare prin modulare.

În figura 3a, trebuie realizată presarea Si nituirea simultana a două nituri pentru mai multe ansamble la care difera distanta dintre axe. In acest caz flexibilitatea se realizează prin reglare, potrivind in mod corespunzator distanta L dintre cele două capete de nituire.

Figura 3.Modalitiiti de realizare a flexibilitaţii

unui sistem de fabricaţie

În figura 3.b, de la un ansamblu la altul, difer ă forma capului şurubului. În acest caz flexibilitatea se poate realiza prin comutarea turelei in care sunt fixate mai multe masini de inşurubat cu diferite capete de antrenare

În figura 3c, trebuie realizată asamblarea prin înşurubare simultană a unor capace la care diferă atât numărul şuruburilor, cât şi poziţiile lor. Flexibilitatea se asigură prin modulare. Pentru o piesă sau alta se introduce în sistem modulul de înşurubare (scuba multiplă) corespunzătoare numărului şi poziţiei şurubutilor respective, celelalte elemente ale sistemului (de exemplu mecanismele de suspensie ale sculei) rămânând neschimbate. Această a treia cale de obţinere a flexibilităţii oferă largi perspective de aplicare în viitor, pe măsura creării familiilor de module necesare compunerii sistemelor de fabricaţie.

3. Definiţia sistemului flexibil de fabricaţie

3.1. Definiţia sistemului flexibil de fabricaţie

Pentru executarea repetată a unei sarcini şi pentru adaptarea unui echipament tehnologic la mai multe sarcini de producţie, nivelul de automatizare al acestuia este mai înalt, cu cât prezintă mai puţină dependenţă faţă de operatorul uman. Se poate spune astfel că echipamentul tchnologic este mai flexibil, iar flexibilitatea constituie o caracteristică a sistemelor de fabricaţie.

În literatura de specialitate se face diferenţierea între conceptul de fabricaţie şi cel de producţie.

Prin producţie se înţelege activitatea prin care se depune, se transferă valoare de întrebuinţare sau se conferă utilitate unor bunuri sau servicii.

Fabricaţia are un caracter mai restrictiv fiind orientat spre obiect decât spre servicii şi urmărind, printr-un proces transformativ, generarea unor forme, a unor configuraţii materiale.

Sistemul de fabricaţie bazat pe automatizare flexibilă este numit generic sistem flexibil de fabricaţie (SFF). Dacă acesta efectueaz.ă, în principal, un anumit tip de activitate tehnologică atributul fabricaţie se înlocuieşte cu cel specific: sistem flexibil de asamblare, sistem flex.ibil de sudare, sistem flexibil de prelucrare prin aşchiere etc.

Dacă în sistemul flexibil se aplică mai multe procedee de fabricaţie, ca de exemplu combinaţii între cele de obţinere a formei, de modificare a proprietăţilor fizice şi chimice, de asamblare, acesta este denumit sintetic sistem flexibil de fabricaţie

Sistemul flexibil de fabricaţie se defineşte ca fiind o unitate funcţională integrată, autoreglabilă, având capacitatea de a transforma automat orice produs aparţinând unei familii specifice.

În particular, sistemul flexibil de fabricaţie este o unitate funcţională integrată prin calculator, forrnată din maşini unelte cu comandă automată, instalaţii automate de manipulare a semifabricatelor, sculelor; dispozitivelor, echiparnente automatizate de măsurare şi testare, care în condiţii de intervenţie manuală minimă se poate autoregla şi poate prelucra orice produs aparţinând unei familii specifice, in limitele unei capacităţi şi a unui program (algoritm) de fabricaţie prestabilite.

3.2. Clasificarea generală a sistemelor flexibile de fabricaţie

În general, sistemele flexibile de fabricaţie se clasifică ţinând cont de mai multe aspecte:

1. Din punct de vedere al destinatiei, sistemele flexibile de fabricaţie pot fi:

- sisteme automatizate de cercetări ştiinţifice;- sisteme automate de proiectare constructivă;- sisteme automate de pregătire tehnologică a producţiei;- sisteme automate de conducere a fabricaţiei;- sisteme automate de prelucrare;- sisteme automate de transport şi depozitare;- sisteme automate de alimentare cu SDV-uri;- sisteme automate de măsurare şi control;- sisteme automate de evacuare a aşchiilor.-

2. Din punct de vedere al procesului tehnologic predominant de obţinere a formei:

- sisteme flexibile de prelucrare prin aşchierc (strunjire, frezare, găurire, etc.);

- sisteme flexibile de prelucrare prin turnare;- sisteme flexibile de prelucrare prin deformare plastică (matriţare,

ambutisare, ştanţare, decupare);- sisteme flexibile de prelucrare prin procedee neconvenţionale

(laser, plasmă, electroeroziune, ultrasunete, electrochimie). 3.Tipul piesei de prelucrat. Din acest punct de vedere se disting sisteme flexibile destinate prelucrării pieselor prismatice, de rotaţie, tip placă.

4. Traseul sistemuluil de transfer. În conformitate cu acest criteriu, dispunerea unităţilor de lucru poate fi liniară, circulară sau mixtă.

5. Nivelul de automatizare. Acesta evidenţiază existenţa sistemelor flexibile:

- partial automatizate, care conţin staţii de lucru deservite de operatori umani;

- automatizate, cu pregătire exterioară a reechipării de către operatorii umani;

- automatizate, care necesită operatori umani în proces numai pentru supraveghere de avarie şi reanclanşarea rezervei de către operatori umani;

- automatizate, care necesită implicarea factorului uman numai în afara procesului, pentru programarea şi întreţinerea planificată.

Se face precizarea că în primele trei cazuri factorul uman intervine Şi în operaţiile de programare şi întreţinere.

6. Ordinea de fabricare:- sistem random, conceput pentru tratarea aleatoric a

semifabricatelor;- sistem in grup, conceput pentru tratarea în grupuri a

semifabricatelor.7. Gradul de varietate al pieselor şi subansamblurilor:

- sisteme care prelucrează o varietate mare de piese, în loturi mici de producţie;

- sisteme care prelucrează o varietate medic de piese, in loturi medii de producţie;

- sisteme care prelucrează o varietate mică de piese, în loturi mari de producţie.8. Gradul de închidere a procesului:

- sisteme care permit închiderea procesului de fabricaţie pentru sarcina dată;

- sisteme care realizează numai o parte a procesului de fabricaţie pentru o sarcină dată.9. Sistemul de concepţie:

- sistem la temă;- sistem modular;

3.3. Niveluri de flexibilitate

Există 3 niveluri de flexibilitate ale fabricaţiei:

a)- flexibilitatea de bază;

b) - sistemele flexibile;

c)- componentele flexibile.

Fiecare din aceste 3 niveluri se caracterizează prin mai multe subniveluri, astfel:

a) - flexibilitatea de bază are ca subniveluri:- flexibilitatea maşinii - uşurinţa cu care o maşină poate procesa

diferite operaţii;- flexibilitatea manipulării materialelor – o măsură a uşurinţei

cu care tipuri diferite de „părţi" pot fi transportate şi poziţionate corect în diferite maşini unelte din sistem; (prin „părţi" a se înţelege repere, piese, subansambluri).

- flexibilitatea operaţiei - o măsură a uşurinţei cu care „secvente alternative de operaţii" pot fi folosite pentru procesarea unor tipuri de părţi.

b) - sistemele flexibile au ca subniveluri:- flexibilitatea de volum – o măsură a capabilităţii sistemului

de a funcţiona profitabil la volume diferite ale tipurilor părţii existente;

- flexibilitatea de expansiune – abilitatea de a crea un sistem şi de a-1 exti.nde treptat;

- flexibilitatea rutelor – o măsură a căilor alternative prin care un fragment poate efectiv să urmeze întocmai un sistem pentru un plan de proces dat;

- flexibilitatea procesului – o măsură a volumului de tipuri de părţi ce pot fi produse de sistem fără a provoca instalări noi;

- Flexibilitatea produsului - volumul de tipuri de părţi ce pot fi produse de sistem cu instalări minore.

c) - componentele flexibile au ea subniveluri:- flexibilitatea programului – abilitatea sistemului de a

funcţiona pe perioade destul de lungi fără intervenţii externe;- flexibilitatea producţiei – volumul de tipuri de părţi pc care un

sistem il poate produce fără investiţii majore în echipamentul capital;

- flexibilitatea pieţei – abilitatea unui sistem de a se adapta eficient la condiţiile de piaţă in schimbare.

3.4. Abordarea sistemică a sistcmelor flexibile de fabricaţie

Orice sistem de fabricaţie, deci şi sistemele flexibile pot fi analizate prin prisma a trei aspecte esenţiale: aspectul functional, structural şi ierarhic.

- Aspectul funcţional descrie sistemul într-o formulă cauzală, in sensul dependenţei ieşirilor din sistem de intrările în sistem. În sistemele de fabricaţie acest aspect reprezintă viziunea tehnologică, adică sistemul este o structură dinamică care trebuie să transforme semifabricatele în produse finite materializând anumite procedee tehnologice.

Aspectul functional este asigurat de o structură transformatoare, dinamică(dependentă de timp) a vectorului mărimilor de intrare u in vectorul de ieşire y.

Intrările u sunt: fluxurile de materiale, energie, informaţii şi forţă de muncă, iar ieşirile y sunt: produsul, energia şi materialele disipate.Simbolul T defneşte operatorul de transformare, exprimând dependenţa funcţională y=T(u).

- Aspectul structural urmăreşte componcnţa sistemului şi relaţiile dintre elementele sale. În sistemele flexibile de fabricaţie acest aspect asimilează preocupările constructive, adică proiectarea echipamentelor din care sunt compuse sistemele şi crearea posibilităţilor de interconectare a acestora.

Aspectul structural urmăreşte ansamblul legăturilor ordonate dintre elementele sistemului. Cutia neagră (black box) a funcţiei transformatoare a sistemului flexibil de fabricaţie este dezvăluită de analiza structurală care

identifică relaţiile operaţionale între componentele sistemului.Anumite componente structurale, care se constituie in subsisteme, se

găsesc în toate sistemele flexibile de fabricaţie find, în consecinţă, numite invarianţi ai structurii transformatoare. Aceşti invarianţi sunt:

- subsistemul tehnologic sau de lucru;- subsistemul logistic;- subsistemul de control;- subsistemul de comandă;- subsistemul energetic.

a) - subsistemul tehnologic mai poartă denumirea de subsistem de lucru sau de prelucrare, iar în cadrul acestuia se efectuează operatiile tehnologice propriu zise;

b) - subsistemul logistic (de manipulare, transfer şi depozitare), asigură transferul, orientarea, pozitionarea şi depozitarea pieselor pe tot parcursul fabricaţiei;

c) - subsistemul control, efectuează verificarea calităţii de execuţie a operaţiilor tehnologice;

d) - subsistemul de comandă, asigură succesiunea corectă a operaţiilor în cadnil sistemului de fabricatie;

e) - subsistemul energetic asigură energia necesară funcţionării tuturor subsistemelor structurii transformatoare.

Figura 4 .Structura unui sistem flexibil de fabricaţie

Structura, (figura 4) se referă la configuraţie şi la proces. Structura configuraţiei are ca object subsistemele, elementele constituente şi relaţiile lor spatiale. Structura procesului exprimă dependenţa de timp a fttncţiunilor, a subsistemelor. Deci se definesc cloud tipuri de relaţii caracteristice:

- relaţii funcţionale ;- relaţii spaţial-temporale.

-Aspectul ierarhic al sistemului flexibil de fabricatie pune în opera însăşi flexibilitatea sistemului deoarece prin ataşarea unor noi subsisteme la sistemul considerat, aceasta va include din ce în ce mai multe aptitudini de prelucrare, situaţie, care în revers, presupune un efort economic tot mai mare pentru construcţia sistemului.

Aspectul ierarhic este relevant dacă sistemul este decompozabil, adică dacă subsistemele sau componentele sale pot fl examinate relativ independent, într-o prima aproximaţie legăturile fiind neglijate. Deci, o grupare funcţională de elemente se consideră subsistem dacă, prin eliminarea ei, sistemul integral nu-şi mai poate manifesta functiunea de definiţie.

Ierarhia există in virtutea faptului că sistemele de nivel inferior sunt părţi componente ale celor de nivel superior.

Deci, un sistem icrarhic este format din subsisteme, care la rândul lor se pot ierarhiza în adâncime până la obţinerea unor subsisteme considerate elementare.

Sistemele flexibile de fabricaţie sunt decompozabile şi ierarhizate uzual pe 3 - 5 niveluri de complexitate:

- sistem flexibil de fabricaţie de ordinul 1;- sistem flexibil de fabricaţie de ordinul 2;- sistem flexibil de fabricaţie de ordinul 3;- sistem flexibil de fabricaţie de ordinul 4;- sistem flexibil de fabricaţie de ordinul 5.

a) - Sisternul flexibil de fabricaţie de ordinul 1, este numit unitate flexibilă de fabricaţie (UFF).

Figura 5.

Unitate flexibilă de fabricaţie de ordinul 1.

Unitatea flexibilă de fabricaţie este formată dintr-un post de lucru PL cu posibilităţi de modificare rapidă a programului de fabricare automată, din sisteme automate de manipulare SAM a semifabricatelor, sculelor etc., din depozite de stocare a SDV-urilor, DS care îi permit o funcţionare neasistată Liman.

În figura 5 se prezintă o unitate flexibilă de fabricaţie de ordinul 1, destinată frezării şi centruirii capetelor de arbori. Aceasta este formată din maşina unealtă de frezare şi centruire cu conducere numerică 1, din depozitul 3 de stocare a semifabricatelor neprelucrate şi semifabricatelor prelucrate în UFF.

Prin intermediul robotului portal dublu 2 se efectuează mişcările de transfer scurt şi alimentare cu semifabricate individuate şi cu scule. În depozitul 5, de tip magazin, se stochează burghiele de centruire instalate în portscule.

b) - Sistenurl flexibil de fabricaţie de ordinul 2, este denumit celulă flexibilă de fabricaţie (CFF).

Dacă în sistem se efectuează in principal prelucrări mecanice, celula flexibilă de fabricaţie este formată din cel puţin două posturi de lucru PL conectate spatial şi temporal, restul componentelor nediferind calitativ de cele enumerate anterior.

Din punctul de vedere a diversităţii posturilor de lucru PL, celulele flexibile de fabricaţie se impart în trei categorii:

1. Celule flexibile de fabricaţie formate din posturi de lucru FL identice, care se pot substitui reciproc. De obicei acestea au posibilităţi funcţionale multiple (centre de prelucrare) şi sunt destinate să lucreze în paralel ; din acest mot iv ce lule le f lexibi le de fabricaţie de acest tip se mai numesc sincronice.

2. Celule flexibile de fabricaţie cu posturi de lucru FL diferite, care se completează reciproc. Accstea au posibilităţi individuate funcţionale relativ r e d u s e , f a p t c e i m p u n e parcurgerea lor succesivă de către un semifabricat.

Deoarece posturile de lucru PL sunt înseriate, aceste celule flexibile de fabricaţie se numesc diacronice, în sensul că un semifabricat trece, succesiv în timp, pe la fiecare post de lucru PL.

Figura 6.Celulă flexibilă de prelucrare cu două fabricatie

care conţin grupuri de posturi de lucru.

Celula flexibilă din figura 6 este destinată strunjirii şi frezării unor semifabricate care sunt manipulate în interiorul sistemului prin intermediul unor palete-dispozitiv de lucru.

Sistemul de prelucrare este comrus din strungul cu CNC 1, deservit de robotul portal 2 şi rnaşina de frezat cu N C 3. Maşina de frezat cu CNC 3 este deservită de robotul 4. Robotul portal 2, alinlenteaz.G cu semifabricate strunjite paleta-dispozitiv de lucni 5 care glisează pe transportorul liniar 6.

Figura 7

Celulă flexibilă de prelucrare cu două centre de prelucrare idcntice.

Celula flexibilă de fabricaţie din figura 7 este destinată aşchierii unor carcase care sunt manipulate în interiorul sistemului tot prin intermediul unor palete-dispozitiv de lucru.

Sistemul de prelucrare este compus din două centre de prelucrare orizontale, identice. Semifabricatele sunt paletizate/depaletizate manual, la postul de pregătire 11. Manipulatorul portal dublu 7 efectuează schimbul de scule între magazinul 8 şi magazinele 6 integrate centrelor de prelucrare 5.

Prin robocarul 10 paletele-dispozitiv de lucru 3 sunt transferate între depozitul tampon 2 şi schimbătoarele automate de palete 4.

Celula flexibilă de fabricaţie din figura 8 este formată din patru unităţi flexibile de fabricaţie. Fiecare unitate este compusă din cite un strung cu comandă numerică 6, câte un manipulator tip portal simplu 7, câte un magazin de palete de transfer 5. În interiorul unităţi flexibile de fabricaţie se efectuează znanipulări individuale de semifabricate.

În exteriorul unităţi flexibile de fabricatie acestea se manipulează în grup. Paletele de transfer sunt transferate între unităţile flexibile de fabricaţie şi depozitul 1 de către robocarul 9. Robocarul 2 şi masa rotativă 4 sunt componentele prin care se efectuează transferurile de palete in zona depozitului central al celulei flexibile de fabricaţie.

Figura 8

Celulă flexibilă de prelucrare cu patru unităţi flexibile defabricaţie identice.

c) - Sistemul flexibil de fabricaţie de ordinul 3, este numit sistem flexibil de fabricaţie (SFF), dacă operaţiile efectuate sunt preponderent de fabricaţie. În general sistemele flexibile de fabricaţie au o structură mult mai complexă decât celulele flexibile de fabricaţie, fiind de cele mai multe on formate din unităţi flexibile de fabricaţie, centre flexibile de prelucrare, posturi de lucru individuale interconectate prin sisteme de transfer lung (de obicei robocare). În componenţa lor mai intră depozite centrale de SDV-uri integrate informational (figura 9). 0 caracteristică esenţială a sistemelor flexibile de fabricatie este prelucrarea completă a semifabricatelor.

Sistemul flexibil de fabricaţie prezentat în figura 9 se compune din următoarele module:A - două centre de prelucrare CPFH 500-3, alcătuite fiecare dintr-un batiu pe care se deplasează sania. Pe sanie se deplasează masa transversală, pe care este montată masa rotativă. Pe batiu este montat rigid montantul, pc ghidajele căruia se deplasează capul de prelucrare.

În exteriorul unităţi flexibile de fabricaţie acestea se manipulează în grup. Paletele de transfer sunt transferate între unităţile flexibile de fabricaţie şi depozitul 1 de către robocarul 9. Robocarul 2 şi masa rotativă 4 sunt componentele prin care se efectuează transferurile de palete în zona depozitului central al celulei flexibile de fabricaţie.

Măsurarea deplasărilor se realizează cu traductoare rotative şi liniare. Ghidajele direcţionale sunt prevăzute cu elemente cu role prestrânse, iar ghidajele portante sunt placate cu materiale antifricţiune.

Figura 9.Schema structurală a uirui sistem flexibil de fabricaţie de ordinui 3.

A-centre de prelucrare CPFH 500-3; L-robocar manipulare piese; C-posturi de stocare;ID-post de încărcare-descărcare; E-magazine-modul de scule, tip cciulă; F-manipulator descule; fY-manipulator transfer settle; H-cameră de pregătire a sculelor; 1-post pentru bazareapiesclor pe paletă; J-post de supervizare; K-unitatccentrală de calcul şi comandă; L-cameră de întreţinere.

Un panou hidraulic cu instalaţie de termostare a uleiului asigură atăt lubrefierea rulmenţilor ce lăgăruiesc axul principal şi lagărele şuruburilor cu bile cat şi lubrefierea angrenajclor cutiei de viteze a capului de lucru.B - un robocar, care asigură transportul şi schimbarea automată a paletelor port-piesă. Mişcările necesare (ridicare, translare paletă, rotire şi translare robocar) sunt obţinute prin rnotoare de curent continua şi sunt controlate prin microântrerupători.C - 9 posturi de stocare a paletelor port-piesă, care formează un magazin de palete.D - un post de încărcare-descărcare, care este prevăzut cu un sistem de rotire, frânare şi indexare a paletei în scopul prinderii piesei.E - 5 magazine-modul de scule tip celulă, dispuse în linie, locaşurile sculelor fund programate în coordonate carteziene. Fiecare magazin are posibilitatea stocării a 48 de scule cu diametrul maxim de 160 mm şi lungimea maxima de 440 mm.

F - un manipulator de scule cc asigură transportul sculelor între magaziile- modul şi mecanismul de transfer şi invers. Mişcările necesare executate de manipulatorul de scule sunt:

- prinderea-desprinderea şi dezăvorârea/zăvorârea port-sculelor;- rotirea capului robotului cu 900 pentru aducerea port-sculelor de la

magaziile-modul la mâna de transfer;- avansul pe trei axe comandate numeric (X1, YI, Z1).

G - cloud mâini de transfer care realizează transportul sculelor între manipulator şi magazinele centrelor celulelor de prelucrare.H - cameră de pregă tire a sculelor.I - post de trasaj piese şi pregătire palete port-piese.J- cameră dispecer.K - cameră calculator.L - cameră întretinere.

Toate aceste module componente ale sistemului flexibil SFP 500-01 sunt coordonate de un calculator central.

d) - Sistemul flexibil de fabricaţie de ordinul 4, este numit fabrica sau uzina automatizată flexibil Acest sistem rezultă prin integrarca mai multor sisteme flexibile de fabricaţie.

Demersul cunoaşterii until sistem tlexibil de fabricatie nu se opreşto la latura structurală, funcţională şi ierarhică, ci include şi arhiteetu.ra sistemrrlaci.

Din punct de vedere al teoriei sistemelor, sistemul flexibil de fabricaţie este un sistem cibernetic artificial complex, in care se desfăsoară, in general, procese dinamice asincrone paralele, orientat ca scop spre transfortnarea autoreglabilă automată a oricărui produs aparţinând unei farnilii. Sistemul flexibil de fabricaţie este un sistem discret în care variabilele principale au valori întregi, operând cu materiale sub formă de bucăţi.

4. Principii de bază pentru realizarea flexibilităţii sistemelor de fabricaţie

Conferirea caracteristicii de flexibilitate unui sistem de fabricaţie revine la alcătuirea unei structuri variabile adaptabilă variaţiei sarcinilor de fabricaţie, bazate pe subansambluri modulare şi integrabile funcţional, precum şi pe aptitudinea de a fi progamată.

Pornind de la caracteristicile sistemelor flexibile de fabricaţie, se pot preciza particularităţi pentru proiectarea şi exploatarea acestora.

Există patru principii care determină specificitatea tehnologică a sistemelor flexibile de fabricaţie:

1. Trecerea de la optica de tip modul la optica de tip sistem ;2. Fluctuaţiile, între anumite limite, ale parametrilor fabricaţiei ;3. Necesitatea descrierii sarcinii de producţie variabile ;4. Necesitatea trecerii rapide şi economice a sistemului de fabricaţie de la

fabricaţia unui tip de produs la altul.

Primul principiu determină necesitatea abordării fabricaţiei în termenii teoriei sistemelor. Capătă importanţă acum problemele de fiabilitate, de, interfată între componentele sistemului şi de comandă corelată a acestora. Proiectarea sistcmului necesită modclare şi simulare.

Al doilea principiu impune operarea cu mulţimi de repere şi intervale de performanţă. Se utilizează metode statistice şi elemente de calcul probabilistic.

Al treilea principiu presupune utilizarea sistemelor de codificare pentru descrierea şi apoi identificarea sarcinii de producţie variabilă. Pe această bază se realizează gruparea sarcinii de producţie în raport cu anumite criterii.

Al patrulea principiu pune în primul plan activităţile de pregătire a sistemului de fabricaţie. Programarea fabricaţiei capătă un rol nou: determină o schimbare de stare a sistemului la fiecare schimbare a tipului sarcinii de producţie.

Totodată apar particularităţi ale elementelor care participă la fabricaţie, in cadrul sistemelor flexibile de fabricaţie, şi anume:

- maşinile-unelte trebuie să rezulte din soluţii constructive modulare care permit restructurarea sistemului fără oprirea lui din funcţiune;

- sculele utilizate trebuie să fie cat mai universale;- dispozitivele trebuie să permită prelucrarea dintr-o singură prindere;- depozitele trebuie să aibă mai mult atribuţiile de punet de tranzit cu

posibilităţi de recunoaştere şi selectare a pieselor, decât atribuţii de acumulare şi stocare;

- instalaţiile dc transport şi manipulare trebuie să realizeze manipularea unei varietăţi de repere în orice secvenţă necesară.

5. Mijloace de realizare a sistemelor flexibile de fabricaţie

Există posibilităţi principale de realizare a sistemelor flexibile de fabricaţie:

1) - Pe baza utilajelor existente în unitatea de producţie: maşini-unelte cu comandă numerică, depozite mecanizate sau automatizate, calculatoare. Această posibilitate conduce la cheltuieli reduse, de obicei legate de automatizarea sistemelor de transport şi alimentare cu semifabricate şi de adaptarea unui calculator pentru realizarea funcţiilor de conducere a sistemului flexibil de fabricaţie.

2) - Apelând la utilaje noi realizate de finne specializate. În acest caz cheltuielile cresc de circa 3-5 ori, însă în multe cazuri este singura soluţie posibilă, neexistând în unitatea productivă necesarul de utilaje disponibile şi nici cunoştinţele necesare pentru proiectarea celor noi.

În legătură cu organizarea producţiei, gradul de automatizare a proceselor tehnologice şi caracteristicile constructiv-tehnologice a pieselor prelucrate, se deosebesc trei grupe tehnologice de sisteme flexibile de fabricaţie:

a) - Pentru producţia de serie mijlocie şi serie mică, cu automatizarea operaţiilor de transport-depozitare. În acest caz piesele, sculele şi dispozitivele necesare sunt transportate in containere speciale de către sisteme adeevate dc transport comandate de calculator. Reglarea maşinilor pentru prelucrarea unei noi piese şi schimbarea pieselor prelucrate se execută de către operator.

Se utilizează în structura sistemului maşini-unelte cu comandă numerică, dar şi maşini universale sau specializate fără comandă numerică şi chiar fără automatizarea alimentării cu piese sau scule.

- Pentru prelucrarea unor grupe mici de piese asemănătoare constructiv. În acest caz piesele se prelucrează în aceeaşi succesiune tehnologică sau cu mid deosebiri. Succesiunea tehnologică unică pennite specializarea utilajelor pe operaţii sau tipuri de suprafele prelucrate, ceea ce creează avantaje pentru utilizarea eficientă a maşinilor-unelte cu comandă numerică.

a) Se pot utiliza însă şi maşini-unelte agregat cu comandă numerică, cu mai multe axe

Figura 10.

Centre de prelucrare verticale şi orizontale ale societăliiVictor Taichung Machinery din Taiwan.

.

c) - Pentru prelucrarea unor piese diferite în serie mică. În acest caz sistemele tehnologice au caracter universal, permit reglaje pentru noi tipuri de piese fără oprirea producţiei, procesul tehnologic poate continua chiar fără uncle utilaje ce s-au defectat.

Realizarea acestor deziderate depinde în mare măsură de tipul utilajelor folosite şi de succesiunea tehnologică stabilită. Pentru mărirea coeficientului de utilizare (încărcare) se recomandă folosirea unor maşini-unelte cu posibilităti tehnologice largi (centre de prelucrare, figura10).

În raport cu tipurile de piese de fabricat, sistemele flexibile de fabricatie, (de exemplu) prin aşchiere se impart în trei categorii care definesc tipurile de sisteme flexibile de prelucrare specializate, respectiv maşinile-unelte de bază din componenţa acestora şi modul de fixare a piesei pe maşină în vederea prelucrării.

6. Analiza structural funcţionala a sistemelor flexibile de fabricaţie

6.1 Funcţiuni parţiale şi subsisteme

Orice sistem flexibil de fabricaţie poate fi analizat prin prisma a trei aspecte esentiale: aspectul funcţional, structural şi ierarhic.Realizarea funcţiunii unui sistem flexibil de fabricaţie, implică realizarea

unui număr de operatii diferite, cu frecventa şi succesiunea cerute de tipul şi mărimea sarcinii de fabricaţie, de procedeele tehnologice şi logistice aplicate, precum şi de procedeele informaţionale necesare.

Operaţiile sunt considerate în general, funţiuni paţiale, iar pentru o anumită funcţiune parţială corespunde un sistem parţial, (subsistem).

De asemenea, se detaliază notiunile functiune şi subsistem şi raporturile acestora cu structura sistemului flexibil de fabricatie ca object fizic.

Totodată trebuie delimitată spatial noţiunea de subansamblu de notiunea subsistem, deoarece, un subansamblu sau o grupare de subansambluri nu alcătuieşte din punctul de vedere al analizei functionale, întotdeauna, trn subsistem. Subansamblul reprezintă întotdeauna grupări de piese şi componente din care sunt construite maşinile, sistemele logistice de transport şi depozitare, sistemele de control, etc.

Se poate afirma că o astfel de coincidenţă reprezintă cazuri rare, regula find că subsistemul este diferit de subansamblu.

În general, imaginea fizică a unui subsistem functional este construită din părţi de subansambluri legate între ele prin fluxuri de materiale, energie sau informaţie, astfel încât de-a lungul întregului sistem să se poată realiza una din functiunile partiale ale sistemului.

Întelegerea acestei abordări se va baza mai mult pe conceptul de structură matricială, în care coloanele vor reprezenta subansamblurile iar rândurile subsistemele. Aceasta înseamnă că pentru fiecare subansamblu ce va trebui constniit vor trebui astfel alocate operatiunile încât prin legarea anumitor subansambluri să se obtină un sistem partial cu o funcţie partială.

Acest mod de structurare pennite optimizarea structurilor plecându-se de la funeţiunile sistemului şi ajungând la construcţia subansamblurilor şi componentelor, cu metode permanent orientate spre satisfacerea cerinţelor funcţionale cu minimum de componente fizice.

În confoimitate cu principiile gândirii sistemice, fiecare sistem partial raportat ierarhic la sistemul integral se va afla în pozitia de subsistem. El va avea în fapt această poziţie dacă şi numai dacă va avea aceeaşi importantă în definirea sistemului integral ca toate celelalte: subsisteme de acelaşi rang.

Atunci când prin eliminarea unei grupări, subsistemul integral îşi pierde identitatca, respectiv nu mai poate manifesta functiunea de definitie, rezultă că respectiva grupare constituie un subsistem.

Cum esentială pentru sistemul flexibil de fabricaţie este aplicarea procedeclor care genercază forma, detinirea subsisterneior va plcca de la acele subsisteme unde are loc în mod nemijlocit această transformare, puniindu-se în evidentă pe rand subsistemele ajutătoare necesare.

Astfel în cadrul unui sistem flexibil de fabricatie se pot identifica următoarele subsisteme de rang imediat inferior:

subsistemul tehnologic sau de lucru;- subsistemul logistic sau subsistemul de manipulare, transport,

depozitare;- subsistemul energetic;

- subsistemul de comandă ;- subsistemul de control;

- subsistemul de reechipare;- subsistemul de întretinere şi reparare.Fiecare din aceste subsisteme pot avea în componenţă alte subsisteme de

rang inferior. Acestea se deduc din functiuniie unora dintre subsistemele de mai sus.

Exemple: a) - subsistemul logistic se compune din subsistemele de rang inferior:- subsistemul logistic al obiectului material de prelucrat;- subsistemul logistic al uneltclor şi sculelor;- subsistemul logistic pentru materiale auxiliare.- subsistemul de comandă din subsistemele:

-subsistemul pentru coordonarea de ansamblu a procesului de fabricatie;

- subsistemul de comandă a procesului tehnologic.c) - subsistemul de întretinere, compus din subsistemele:

- subsistemul de control al funcţionării;- subsistemul de întretinere;- subsistemul de reparare.

6.2. Subsistemul tehnologic

Prin subsistem tehnologic, se defineşte subsistemul care are funcţia de a efectua modificarea proprietăţilor obiectului muncii prin combinarea nemijlocită a fluxului de material şi a celui de informaţii cu ajutorul fluxului de energie.

Subsistem tehnologic mai este denumit subsistem de lucru, de prelucrare, de transformare a obiectului muncii, static de lucru, în care analiza funcţională este orientată şi după criterii spaţiale.

Elementele subsistemului tehnologic sunt posturile de lucru care au funcţia amintită mai sus.

Functie de relaţia dintre subsistemul tehnologic şi fluxul material al semifabricatelor. posturile de lucru pot E. legate in serie, paralel, rnixt si reţea. Dispunerile spatiale curente ale posturilor de lucru sunt cele liniare, clupă o curbă închisă (cărcul;ură) şi cor,:binaţii intre acestea (mixt).

În figura 11 se prezintă, legarea şi dispunerea generală a posturilor de lucru în cadrul subsistemt:lui tehnotogic al sistemelor flexibile de fabricatie.

La limită, un sistem flexibil de fabricatie poate fi alcătuit dintr-un singur subsistem tehnologic. De regulă, un sistem flexibil de fabricaţie va conţine mai multe subsisteme tehnologice legate prin subsisteme partiale de manipulare şi depozitare.

Caracteristic pentru subsistemul tehnologic este prezenta cuplului activ

unealtă piesă, ce se stabileşte în timpul efectuării operatiilor de lucru. Unealta va acţiona nemijlocit asupra obiectului muncii, iar asupra uneltei vor acţiona nemijlocit informaţiile şi energia.

În acelaşi timp, în cadrul subsistemului informaţia codificată se va transforma în formă geometrică a piesei ca unnare a unor funcţii parţiale ale subsistemului tehnologic care permit realizarea anumitor mişcări, învingerea rezistentelor de transformare a obiectului muncii, precum şi a celor necesare mişcării dispozitivelor fizice pentru transmiterea informaţiei de formă necesită un lucru mecanic ce va trebui asigurat printr-un subsistem de rang inferior de antrenare.

Astfel, subsistemul tehnologic va cuprinde, ca subsisteme dinamice proprii:

- subsistemul mecanic;- subsistemul de antrenare.

Figura 11.Legarea şi dispunerea generală a posturilor de lucru în cadrul subsistemului

tehnologic.

Cuplul activ se va alcătui numai în momentul şi pe timpul realizării operaţiei, adică atunci când obiectul muncii va fi interogat temporar în subsistemul tehnologic.

Subsistemul mecanic va avea ca funcţiune parţială transformarea informaţiilor codificate privind forma în lungimi de traiectorii, poziţii şi în relaţii între anumite lungimi folosind pentru aceasta fluxul de energie. Informaţiile asupra formei vor fi primite de la un subsistem de comandă. Fluxul de energie va fi obţinut de la un subsistem de antrenare. Poziţiile, traiectoriile şi vitezele (regimurilor) realizate de către subsistemul mecanic se transmit cuplului activ în acelaşi timp. Informaţiile asupra poziţiei şi traiectoriilor realizate sunt transmise, ca reacţie, sistemului de comandă astfel încât să se poată stabili, circuitul de reglare.

Subsistemul de antrenare are ca funcţiune parţială transformarea fluxului de energie în baza unor informaţii tehnologice, astfel încât ieşirea să fie constituită din energie mecanică cu caracteristici definite.

Cu toate că subsistemul de antrenare livrează în special energia mecanică necesară subsistemului tehnologic, respectiv cuplului activ, el va alimenta şi celelalte subsisteme, cum ar fi cel mecanic şi chiar subsisteme de rang superior, respectiv rang egal cu cel al subsistemului tehnologic, cum ar fi subsistemul logistic. Astfel, subsistemul de antrenare va avea mai multe ieşiri.

În figura 12 se prezintă structura generală a unui subsistem tehnologic. În această figură se reprezintă înlănţuirea componentelor subsistemului tehnologic numai prin fluxurile de energie şi informaţii. Acestea sunt fluxurile structural invariante cuprinse în subsistemul tehnologic, spre deosebire de fluxul de piese care se instalează numai în timpul efectuării unei anumite sarcini de producţie.

În general, în înţelegerea funcţional-structurală va trebui facută deosebirea dintre structura permanentă a unui sistem şi configuraţia sa temporară, pe care acest sistem o are pe durata executării unei anumite misiuni.

Figura 12.Structura generală a unui subsistem tehnologie.

De o deosebită importanţă sunt numărul, dispunerea şi diversitatea posibilităţilor de lucru ale subsistemelor tehnologice în cadrul sistemelor flexibile de fabricaţie.Privind dispunerea subsistemelor tehnologice, acestea pot ft studiate in funcţie de:-numărul subsistemelor tehnologice;-de relaţia dintre subsistemul de lucru şi fluxul de obiecte de prelucrat;-cerinţele pentru dispunerea spaţială.

Cercetarea dispunerii ne oferă modele pentru legarea, respectiv structurarea spaţială a sistemelor flexibile de fabricaţie.

Alegerea unui anumit model va depinde de:

-factori exteriori structurii;-caracteristicile ieşirilor sistemului flexibil de fabricaţie;- cerinţele derivate din legităţile eficienţei combinării factorilor de producţie.

Pentru o anumită ieşire cantitativă şi pentru anumite sisteme tehnologice univoc definite, sub raportul procedeelor de transformare, există mai multe posibilităţi de înlănţuire şi dispunere a subsistemelor tehnologice, dar numai unul (sau un număr limitat) corespunde maximal cerinţelor de eficienţă.

La fel ca şi posturile de lucru, subsistemele tehnologice se pot lega în serie, paralel, mixt şi reţea, (figura 11). Dispunerile spaţiale curente ale acestora fiind cele liniare, după o curbă închisă (circulară) şi combinaţii între acestea (mixt). În ceea ce priveşte diversitatea posibilităţilor de lucru, subsistemul tehnologic trebuie să aibă în vedere o astfel de echipare care să facă posibilă, pe de o parte realizarea tuturor transformărilor pe care le necesită gama de piese alocate spre prelucrare, iar pe de alta înlănţuirea subsistemelor tehnologice, în general prin asigurarea fluxului pieselor între, subsisteme.

Figura 13Subsisteme tehnologice care se înlocuiesc reciproc

Figura 14.Subsisteme tebnologice care se completează reciproc.

Diversitate a posibilităţilor de lucru, ca un criteriu de analiză calitativ structurală, permite o clasificare a subsistemelor tehnologice după raporturile funcţionale care se pot stabili între ele.

Astfel, subsistemele tehnologice pot fi: -subsisteme care se înlocuiesc reciproc (subsisteme similare), figura 13;-subsisteme care se completează reciproc, (subsisteme complementare), figura 14.

Totuşi, în practică, posibilităţile unor subsisteme tehnologice se suprapun parţial. Ele nu pot fi definite nici ca subsisteme care se pot înlocui total, nici ca subsisteme care se pot completa total. Astfel de subsisteme tehnologice constituie baza sistemelor flexibile de fabricaţie numite sisteme flexibile de fabricatie combinate.În astfel de sisteme, la limită, se obţine fie o structură de tipul „cu înlocuire reciprocă", fie cu „completare reciprocă".

Aceste sisteme sunt eficiente mai ales la prelucrarea seriilor mici de piese, deoarece maşinile-unelte care se pot înlocui asigură flexibilitate mărită, în timp ce maşinile-unelte complementare o completează.

Exemplu: În cazul în care o maşină de frezat este suprasolicitată, o parte din operaţiile de

frezare se transferă centrului de prelucrare din vecinătate.Din punct de vedere al coeficientului de utilizare, în cazul maşinilor ce se completează, acestea sunt mai bine acoperite decât în cazul celor care se înlocuiesc reciproc, deşi acestea din urmă dispun de posibilităţi tehnologice mai mari.

Exemplu: Nu toate piesele ce se prelucrează acoperă întreaga gamă de prelucrări posibil

de realizat pe centre de prelucrare.În cazul în care nu se asigură un coeficient de încărcare aproximativ constant pentru fiecare utilaj, în locurile unde, din cauza timpului de prelucrare mare, se creează strangulări, se introduc maşini suplimentare, iar acolo unde timpul de prelucrare este prea mic, se introduc depozite tampon de piese.

6.3. Subsistemul logistic

Subsistemul logistic al sistemelor flexibile de fabricaţie realizează funcţiunea de manipulare în spaţiu şi timp a tuturor obiectelor materiale necesare desfăşurării procesului de fabricaţie.

Un subsistem logistic din cadrul unui sistem flexibil de fabricaţie acţionează asupra fluxului de materiale cu ajutorul fluxului de energie, modificând parametrii acestui flux corespunzător cu informaţiile primite asupra poziţiilor şi locaţiilor ce trebuie ocupate la anumite momente de către componentele acestui flux.

Dacă subsistemul logistic va fi definit în raport cu fluxul de piese, el va constitui un subsistem logistic al piesei de prelucrat fiind un subsistem de rang inferior, al subsistemului logistic al sistemului flexibil de fabricaţie. În mod similar se generează şi subsistemele logistice ale sculelor, şi cel al materialelor auxiliare.

Subsistemul logistic preia ca intrări materiale, informaţii de poziţie şi locaţie, energie mecanică şi predă ca ieşiri materiale către subsistemele tehnologice şi materie, final transformată către mediu, sub forma pieselor sau produselor finite.Fluxul de materiale într-un sistem flexibil de fabricaţie este adus dintr-o locaţie în alta prin operaţii de manipulare, transport şi depozitare.

6.3.1. Subsistemul de manipulare

Manipularea fiind operaţia de modificare definită sau de menţinere provizorie a amplasării spaţiale a corpurilor rigide, se poate defini gradul de orientare Go şi cel de poziţionare Gp al unei piese ca find numărul gradelor de libertate specifice cunoscute şi care variază între limitele:

0≤Go≤3,0≤Gp≤ 3 .

De asemenea, se poate defini starea de ordonare So a pieselor manipulate ca fiind numărul total de grade de libertate cunoscute (poziţionare şi orientare) şi se exprimă prin raportul:

şi variază între limitele:

≤ So ≤

Figura 15. Funcţii de manipulare.

Principalele funcţii de manipulare (figura 15.) şi totodată operaţii de manipulare ale acestui subsistem sunt: înmagazinarea, schimbarea cantităţii, mişcarea, reţinerea şi controlul.

Înmagazinarea este funcţia care realizează păstrarea unui număr mai mare de piese de manipulat (a unei formaţii) în vederea utilizării lor ulterioare într-un spaţiu afectat acestui scop.

Înmagazinarea ca funcţie de manipulare poate să fie: - înmagazinare ordonată;- înmagazinare parţial ordonată;- înmagazinare neordonată;

Figura 16.Moduri de realizare a funcţiei SCHIMBAREA CANTITĂŢII

Schimbarea cantităţii este funcţia de manipulare în cadrul căreia unul sau mai multe piese se izolează, se divid, se separă sau se adaugă unei formaţii cantitative. Schimbarea cantităţii se poste realiza conform figurii 16. prin: separare, grupare, porţionare, dozare, ramificare, reunire, sortare.

Separarea este funcţia în cadrul căreia una sau mai multe piese manipulate se izolează dintr-o formaţie cantitativă.

Gruparea este functia în cadrul căreia una sau mai multe piese manipulate se ataşează unei formaţii cantitative. Este funcţia inversă separării.

Porţionarea este funcţia în cadrul căreia se realizează împărţirea unei mulţimi de piese în submulţimi determinate numeric (numărare → separare).

Dozarea este funcţia în cadrul căreia se realizează separarea unor piese urmată de o numărare sau cântărire şi deplasarea mulţimilor parţiale obţinute spre alte locuri fixate (partiţionare → transfer).

Ramificarea (distribuirea) este funcţia în cadrul căreia se realizează desfacerea unui flux de piese în fluxuri parţiale (transfer → separare → transfer).

Reunirea (confluenţa) este funcţia inversă ramificării şi se realizează prin unificarea fluxurilor de piese.

Sortarea este funcţia în cadrul căreia se realizează separarea pieselor urmată de un control în vederea eliminării celor care nu se încadrează în limitele parametrilor impuşi sau în vederea grupării în diferite sortimente determinate (verificarea identităţii → distribuire).

Mişcarea este funcţia de manipulare în cadrul căreia unul sau mai multe piese execută succesiuni de translaţii şi rotaţii în vederea realizării unei poziţionări în raport cu un dispozitiv, instalaţie maşină sau utilaj. Poziţionarea unei piece manipulate se poate defini conform figurii 4.7. cu ajutorul unui punct caracteristic PC ce aparţine

acestuia, o dreaptă caracteristică ΔC ce trece prin punctul caracteristic şi o dreaptă auxiliară ΔA., ce trece prin acelaşi punct dar este perpendiculară pe ΔC .

După geometria ei, mişcarea poate fi liniară, după diferite axe, curbilinie, circulară în jurul unor anumite axe, spaţială, iar după desfăşurarea ei în timp continuă, intermitentă sau altenativă. Mişcarea se poate realiza conform figurii 18. prin: rotaţie, translaţie, schimbare de direcţie, orientare, poziţionare, ordonare, ghidare, transfer, transport.

Figura 17.Definirea pozitionării unui obiect

material.

Figura 18Moduri de realizare a funcţiei MIŞCAREA

Rotaţia este funcţia dc mişcare în cadrul căreia se realizează deplasarea în jurul unei axe a sistemului de coordonate ataşat piesei, între două orientări date. În acest caz, poziţia punctului caracteristic Pc asociat piesei rămâneneschimbată.

Translaţia este funcţia de mişcare în cadrul căreia se realizează deplasarea liniară a piesei între două poziţii determinate. În acest caz, orientarepiesei se conservă.

Schimbarea de direcţie (redirecţionarea) este funcţia de mişcare în cadrul căreia se realizează deplasarea unei piese în jurul unei axe diferite de axele de coordonate ale sistemului ataşat piesei şi plasată în exteriorul acesteia.

Orientarea este funcţia de mişcare a unei piese de la o orientare nedefinită la una dată faţă de un dispozitiv, instalaţie, maşină sau utilaj. În acest caz nu se ia în considerare poziţia piesei, dar este necesară o verificare a orientării iniţial necunoscute, urmată de una sau mai multe rotiri.

Poziţionarea este funcţia de mişcare a unei piese de la o poziţie nedefinită la una dată faţă de un dispozitiv, instalaţie, maşină sau utilaj. În acest caz nu se ia în considerare orientarea piesei. Conţinutul funcţiei este acela de a face ca punctul

caracteristic, dreapta caracteristică şi dreapta auxiliară să se suprapună cu entităţi geometrice similare dintr-un element al dispozitivului, instalaţiei, maşinii sau utilajului.

Ordonarea este funcţia de mişcare care realizează dispunerea pieselor manipulate dintr-o formaţie, în poziţii relative bine determinate. Totodată, ordonarea poate fi definită ca o acţiune de creare a unei ordini spaţiale între mai multe corpuri prin orientări şi poziţionări ale acestora.

Ghidarea este funcţia de mişcare a piesei între două poziţii date, de-a lungul unei traiectorii definite, în care orientarea este definită în orice punct.

Transferul este funcţia de mişcare a piesei între două poziţii date, de-a lungul unei căi nedefinite. În acest caz, gradul de orientare al piesei rămâne neschimbat. Transferul se referă atat la modificarea poziţiei punctului caracteristic al piesei, cât şi a poziţiilor dreptei caracteristice şi a drepteiauxiliare.

Transportul este funcţia de mişcare a piesei dintr-un loc în altul. În acestcaz, traiectoria şi orientarea piesei nu sunt în mod necesar definite.

Reţinerea este funcţia de manipulare în cadrul căreia una sau mai multe piese se imobilizează sau eliberează în raport cu un dispozitiv, instalaţie, maşină sau utilaj faţă de care a fost poziţionată.Reţinerea, se poate realiza conform figurii 19. prin: fixare, defixare, blocare, sau eliberare.

Figura 19 Moduri de realizare a funcţiei REŢINEREA.

Fixarea este funcţia de reţinere prin care piesa manipulată seimobilizează în raport cu un element al dispozitivului, instalaţiei, maşinii sau utilajului faţă de care a fost poziţionată. Deci, fixarea este o operaţie ulterioară poziţionării.

Poziţionarea şi fixarea poartă împreună denumirea de instalare. Fixarea se realizează prin aplicarea unor forţe de strângere date de mecanismele de fixare asupra piesei. Punctele de aplicare ale forţelor de strângere trebuie astfel alese încât ele să fie dispuse pe suprafeţe opuse, fie ca suprafaţa opusă suprafeţei piesei pe care se găsesc punctele de aplicaţie ale forţelor de strângere să se reazeme pe un element al dispozitivului, instalaţiei, maşinii sau utilajului.

Defixarea este funcţia de reţinere inversă fixării.Blocarea este funcţia de reţinere a unei piese prin care se realizează

imobilizarea de lungă durată sau permanentă a acesteia în raport cu un element al

dispozitivului, instalaţiei, maşinii sau utilajului. Blocarea se realizează prin aplicarea unor forţe de strângere date de mecanismele de blocare asupra piesei. Blocarea este o operaţie ulterioară fixării.

Eliberarea este funcţia de reţinere inversă blocării.Controlul este funcţia de manipulare în cadrul căreia unul sau mai multe piese

sunt supuse unui control de existenţă, unui control al dimensiunilor, formei, greutăţii sau controlul unor parametri fizico-chimici. Controlul este o funcţie de manipulare ulterioară poziţionării şi fixării.

Controlul se poate realiza prin: verificare prezenţă, identitate, formă, mărime, culoare, greutate, poziţie, orientare, numărare, măsurare orientare, măsurare poziţie, măsurare parametri fizico-chimici, controlul prelucrării, etc.

Realizarea funcţiilor de manipulare implică realizarea unui număr de operaţii de manipulare diferite, cu o frecvenţă şi succesiune cerută de tipul şi mărimea sarcinii de fabricaţie, de procedeele tehnologice şi logistice aplicate, precum şi de procedeele informaţionale necesare.

Figura 20Moduri de manipulare prin care se realizează sortarea pieselor

Manipularea pieselor se realizează printr-un ansamblu de mişcări elementare care asigură transferul bucată cu bucată sau continuu, deplasarea, orientarea, separarea şi poziţionarea acestora în raport cu un element al dispozitivului, instalaţiei, maşinii sau utilajului considerat ca bază, precum şi evacuarea piesei prelucrate.

Mişcările elementare necesare manipulării pieselor definesc operaţiile de manipulare. Prin asocierea acestora în tipuri de operaţii se constituie modurile de manipulare prin care se realizează sortarea pieselor.

Principalele moduri de manipulare prin care se realizează o sortare a pieselor sunt prezentate în schema din figura 20.

Operaţiile de manipulare pe care le pot realiza diverse mecanisme automate sau roboţi industriali din structura subsistemului logistic de manipulare automată sunt prezentate în schema din figura 21.

6.3.2. SubsistemuI de transport

Pentru a fi transformate în piese, obiectele materiale vor trebui transferate în conformitate cu un program prestabilit, la anumite momente, în anumite locaţii. Prin urmare, obiectele materiale vor avea o anumită poziţie la intrarea în locaţia respectivă.

Transferul obiectului material în sistemul flexibil de fabricaţie poate fi necesar atât pentru întrunirea condiţiilor necesare transformării propriu-zise (alocarea în subsistemele tehnologice), cât şi pentru alte cerinţe care derivă din funcţiunea totală a sistemului de fabricaţie, cum ar fi cele de realizare a continuităţii fluxului de materiale, a fluxului de operaţii, a unor funcţiuni de control dimensional sau de alt tip etc.

Pe de altă parte, nu numai obiectele muncii (fluxul de materiale, fluxul depiese) îşi schimbă poziţia, ocupând locaţii prescrise la momente date. O parte din mijloacele de lucru, uneltele, diferite dispozitive, diferite materiale auxiliare, precum şi unele resturi şi deşeuri provenite din procesul de prelucrare vor trebui să-şi schimbe poziţia în mod coordonat cu cerinţele unor funcţiuni parţiale şi a funcţiunii totale a sistemului.

În esenţă, asupra unor componente ale sistemului, de fabricaţie vor trebui să se realizeze operaţiuni de transfer poziţional si transfer în timp, operaţiuni ce vor decurge, pe de o parte după logica de coordonare necesară funcţionării sistemului dat, iar pe de alta, după logica proprie a operaţiunilor de transfer.

Figura 21.Structura operaţiilor de manipulare.

Funcţiunea parţială reprezentând, transferurile în spaţiu şi în timp va fi realizată de subsistemul logistic ca subsistem al sistemului flexibil de fabricaţie.

Funcţiunile parţial principale, vor fi cele de transfer în spaţiu (transport) şi transfer în timp (depozitare). Din acestea, vor deriva o serie de funcţiuni parţiale de rang inferior, ca cele de introducere, extragere, repartizare, poziţionare, alocarea destinaţiei, înmagazinare, etc.

După cum s-a precizat, transferul de poziţie poate fi clasificat pe baza raportului dintre dimensiunea obiectului material sau piesei şi dimensiunea transferului.

Prin transport se vor înţelege acele situaţii în care lungimea transferului este mult mai mare decât mărimea obiectului material sau piesei transferate, (transfer lung).

Poziţionarea (transferul scurt) reprezintă situaţia în care dimensiunea transferului este, în general, mai mică sau egală cu dimensiunea obiectului material sau piesei.

Transferul în timp (depozitarea) apare necesară datorită cerinţelor de con-tinuitate, precum şi datorită ritmurilor diferite cu care se prelucrează materialele în subsistemele tehnologice.

Dacă ne referim la depozitarea sculelor, aceasta va caracteriza, pentru un sistem flexibil de fabricaţie, extinderea posibilităţilor de lucru, respectiv va constitui o parte a flexibilităţii sistemului tehnologic studiat.

Sunt necesare precizări care să permită delimitarea funcţional-structurală a subsistemului logistic de celelalte subsisteme care, uneori, modifică poziţia componentelor fluxului, de materiale.

Exemplu: În cadrul subsistemului tehnologic, subsistemul mecanic realizează deplasarea

piesei, având aparent o funcţie parţială ca cea a subsistemului logistic. Diferenţa caracteristică constă în aceea că în subsistemul logistic operaţiile de transfer a piesei se fac fără modificarea intenţionată a proprietăţilor piesei, în timp ce în subsistemul mecanic aceste deplasări se fac în scopul modificării proprietăţilor, respectiv a formei obiectului material deplasat. Funcţiunile de transfer în timp şi transfer în spaţiu se realizează deseori simultan, unul şi acelaşi dispozitiv logistic fiind special conceput pentru a realiza operaţiuni logistice concentrate.

Dispozitivele de transport dispun în general şi de o anumită capacitate de înmagazinare datorită naturii soluţiilor constructive. Uneori această capacitate este suficientă pentru funcţia de depozitare, alteori este necesară dezvoltarea structurii transportului astfel încât să preia şi, funcţii de depozitare.

Un alt aspect, cu influenţă asupra delimitării structurale a subsistemului logistic, este cel al modului în care piesa se integrează cu sistemul logistic pe timpul cât se află în contact cu acesta.În sistemele flexibile de fabricaţie poziţionarea automată a piesei în postul de lucru prezintă o importanţă atât din punctul de vedere al productivităţii postului, cât şi sub raportul complexităţii constructive a acestuia.

Total sau parţial, funcţiile de poziţionare vor fi îndeplinite fie de subsistemul tehnologic, fie de subsistemul logistic, frecvent de amândouă prin alocarea echilibrată a funcţiunilor parţiale, după criteriile de economicitate.Pe de altă parte, un principiu de bază în organizarea operaţiilor logistice de fabricaţie constă în conservarea poziţiei semifabricatului, întrucât aceasta înseamnă conservarea

de informaţii şi micşorarea sarcinilor de comandă, precum şi micşorarea numărului de dispozitive pentru sesizarea poziţiei, interpretarea şi reorientarea piesei.

Aceste cerinţe se rezolvă, în unele cazuri, prin introducerea unei interfeţe piesă-subsistem logistic care este adecvată şi pentru intervalul piesă-subsistem tehnologic.Această interfaţă se prezintă fizic ca o paletă-dispozitiv pe care piesa este poziţionată şi care poate circula în subsistemul logistic putând fi manipulată la subsistemul tehnologic fără ca piesa să schimbe poziţionarea iniţială.

Dispozitivele port-piesă de acest tip care vor parcurge sistemul de fabricaţie împreună cu piesa vor fi considerate că aparţin subsistemului logistic, spre deosebire de alte dispozitive port-piesă care există în subsistemul tehnologic.

Subsistemele de transport (transfer lung) pentru materiale şi piese ale subsistemului logistic au ca funcţie realizarea schimbării poziţiei pieselor (materialelor) înainte de începerea prelucrării, în timpul operaţiunilor de fabricaţie şi după terminarea acestora, fără ca în cadrul schimbării de poziţie să se modifice intenţionat proprietăţile pieselor. În context, în timpul operaţiunilor de fabricaţie exprimă faptul că operaţiunile de transport se efectuează în paralel cu operaţiile de fabricaţie, adică în timp ce anumite piese se află în prelucrare, altele se află în deplasare.

Problema alegerii unui subsistem de transport joacă un rol important în cadrul sistemelor de fabricaţie integrate, nu atât sub aspectul definirii soluţiei tehnice, cât sub cel al conceperii celei mai eficiente structuri de înlănţuire a sistemelor tehnologice pentru realizarea, performanţelor prescrise sistemului flexibil de fabricaţie destinat unui domeniu de sarcini variabile.

Cu cât va fi mai diversificată sarcina de fabricaţie, cu atât mai mari vor fi cerinţele de flexibilitate a sistemului de înlănţuire şi mai complexă soluţia optimală care să combine o flexibilitate suficientă şi un cost redus al investiţiei.În evaluarea globală a structurilor de înlănţuire se va proceda în primul rând la evaluarea calităţii globale a structurii, prin punerea, în evidenţă a posibilităţilor de coordonare dintre sarcinile de prelucrat, fluxul de materiale, subsistemele tehnologice şi subsistemele de depozitare. Ulterior, selecţia unor soluţii constructive se va face pe baza altor criterii, dintre care importante sunt dimensiunile fizice ale pieselor, timpul disponibil pentru transport, respectiv viteza sau debitul şi cheltuielile de investiţii.

6.3.3. Subsistemul de depozitare

Subsistemele de depozitarea obiectelor materiale, pieselor sau produselor în cadrul unui sistem flexibil de fabricaţie au funcţia de a acumula obiectele (sub formă de bucăţi) în timp, înainte, între şi/sau după realizarea diferitelor operaţii tehnologice.

Această funcţie parţială este necesară asigurării continuităţii anumitor stări, în special continuităţii stării active în subsistemele tehnologice.

Depozitele se pot clasifica după mai multe criterii:a) -după scopul organizării lor;a) - în funcţie de modul de grupare a locurilor de depozitare;b) - după felul obiectului depozitat;c) - după modul de depozitare a obiectelor în diverse faze de prelucrare; d) - după gradul organizării lor.

a) După scopul organizării lor, depozitele, (figura 22), pot avea caracterde:

Figura 22.Diferenţierea funcţiilor subsistemelor de depozitare.

- depozit de rezervă (stocare);- depozit pentru decuplare (la căderi accidentale);- depozit de compensare (echilibrare).

Depozitele de rezervă se utilizează atunci când sistemul flexibil de fabricaţie nu poate fi alimentat cu obiecte materiale, (piese) în ritmul de prelucrare, alimentarea făcându-se separat, la intervale mai mari decât cele ale ritmului de prelucrare a pieselor.

În unele cazuri, pe durata unui schimb, se introduc în sistemul flexibil de fabricaţie toate materialele ce trebuie prelucrate în decurs de trei schimburi (24 ore). Aceasta înseamnă că va trebui structurat un depozit de rezervă capabil să primească materialele cu un anumit ritm R1 şi să le introducă în sistemul flexibil de fabricaţie cu un ritm R2 < R1 respectiv să poată acumula cantitatea necesară pentru o perioadă mai lungă, cantitate care se formează datorită diferenţei de ritm la intrarea şi ieşirea din subsistemul flexibil de fabricaţie.

Dimensiunea unui astfel de depozit nu va fi funcţie numai de ritmuri, ci şi de numărul subsistemelor de lucru individuate din sistemul flexibil de fabricaţie.

Numărul subsistemelor tehnologice care necesită alimentare individuală va influenţa structura depozitului şi regulile de depozitare, respectiv regula de alocare şi regula de extragere.

Depozitele pentru decuplare au funcţia de a limita transmiterea în serie a efectelor unor defecţiuni apărute într-un anumit subsistem tehnologic. Subsistemele

tehnologice fiind înlănţuite, pentru cazul înlănţuirii serie, oprirea accidentală (căderea) a unuia conduce la oprirea celor ce succed. Introducerea între două subsisteme tehnologice a unui depozit pentru decuplare permite continuarea funcţionării pentru o anumită durată a subsistemelor tehnologice succesive unui subsistem defect.

Capacitatea depozitului va trebui stabilită pe baza distribuţiei statistice, cercetată pe o durată suficientă a timpilor de defectare, în fapt, trebuie avut în vedere că introducerea şi extinderea capacităţii depozitului vor trebui justificate prin creşterea productivităţii de ansamblu a sistemului de fabricaţie, ca urmare a reducerii timpilor de staţionare datoraţi defecţiunilor, în comparaţie cu costurile de investiţie pentru realizarea acestor depozite.

Depozitele de compensare (echilibrare) se introduc, de asemenea, între două subsisteme tehnologice consecutive pentru a compensa variaţia ritmului de prelucrare datorită modificării duratelor operaţiunilor de fabricaţie in cazul in care aceste durate variază in jurul unei valori medii.

Depozitele de compensare se utilizează cu precădere in liniile de fabricaţie cu subsisteme tehnologice servite manual, in care timpii pentru anumite operaţii au o variaţie mai mare.

În fluxurile de fabricaţie automate, variaţia timpilor, pe operaţie este redusă, depozitele pentru decuplare fiind, in general, suficiente pentru asigurarea continuităţii. Totuşi, când un sistem flexibil de fabricaţie cu multe subsisteme tehnologice va fi structurat sub forma unui sistem integrat in care comanda fabricaţiei va necesita circuite de reglare, depozitele de compensare vor putea fi necesare on de câte on strategiile, de protecţie la perturbaţie şi cele de reglare a productivităţii nu sunt suficiente.

b) În funcţie de modul de grupare a locurilor de depozitare depozitele se clasifică astfel:-depozite lineare;-depozite într-un singer plan;- depozite spaţiale;-depozite circulare într-un singur plan;-depozite circulare in planuri suprapuse.

Figura 23Depozite liniare.

Depozitele liniare (figura 23), sunt organizate in plan orizontal, vertical şi circular. Se caracterizează prin aceea că accesul la obiectele depozitate se face după regula: primul intrat-primul ieşit sau primul intrat-ultimul ieşit. Sunt depozite de capacitate medie, iar utilizarea spaţiului este medie la primele două şi redusă la cele circulare.

Depozitele într-un singur plan (figura 24), sunt organizate într-un singur plan, pe rafturi orizontale si verticale. Se caracterizează prin aceea că accesul la obiectele depozitate este liber. Sunt depozite de capacitate medie, iar utilizarea spaţiului este medie cele verticale şi redusă la cele orizontale.

Figura 24.Depozite organizate într-un singur plan.

Figura 25Depozit spatial

organizat in sistem bloc.

Depozitele spaţiale (figura 25), sunt organizate în sistem bloc. Se caracterizează prin aceea că accesul la obiectele sau piesele depozitate este liber pentru cele aşezate în exterior şi primul intrat-ultimul ieşit pentru cele aşezate în interiorul depozitului. Sunt depozite de capacitate mare, iar utilizarea spaţiului este mare.

Depozitele circulare într-un singur plan (figura 26), sunt organizate cu axă de rotaţie (circulaţie) verticală sau orizontală. Se caracterizează prin aceea că accesul la obiectele depozitate este liber. Sunt depozite de capacitate mică, iar utilizarea spaţiului este redusă.

Depozite circulare în planuri suprapuse (figura 27), sunt organizate cu axă de rotaţie (circulaţie) verticală sau orizontală. Se caracterizează prin aceea că accesul la obiectele depozitate este liber. Sunt depozite de capacitate mică şi medie, iar utilizarea spaţiului este redusă.

c) După felul obiectului depozitat, depozitele sunt: - depozite pentru piese brute, repere, materiale sub formă de bucăţi;

- depozite pentru semifabricate, respectiv subansambluri; - depozite pentru piese finite, respectiv produse.

d) După modul de depozitare a obiectelor în diverse faze de prelucrare, depozitele sunt:- depozite pentru depozitarea combinată;- depozite pentru depozitarea pe categorii de faze de prelucrare.e) După gradul organizării lor, depozitele sunt:- de tip centralizat — pentru deservirea tuturor subsistemelor tehnologice;- de tip descentralizat — când fiecărui subsistem tehnologic îi revine un depozit parţial.

Figura 26.Depozite circulare in planuri suprapuse.

6.3.4. Subsistemul logistic al sculelor

Subsistemul logistic al sculelor constitute un sistem parţial sistemului flexibil de fabricaţie având ca funcţie depozitarea sculelor într-o anumită ordine, punerea acestora la dispoziţie în momentul cerut, introducerea sculelor în sistemul de acţionare şi fixarea lor, scoaterea din sistemul de acţionare şi reintroducerea în depozit după terminarea operaţiei de fabricaţie.

Un astfel de subsistem prezintă analogie cu subsistemul logistic al pieselor. În acest caz se vor pune în evidenţă subsistemele de ordin inferior, având funcţie de depozitare şi de transport. În construcţia subsistemelor, soluţiile constructive combină frecvent cele două funcţiuni, sistemul care asigură transferul fiind şi cel de depozitare. Soluţiile recente utilizate la centrele de prelucrare împart de obicei transportul în următoarele secvenţe principale:

- transferul sculei în depozit în poziţia de scoatere;-scoaterea sculei din depozit şi transferul într-o poziţie intermediară de aşteptare;- transferul sculei scoase din subsistemul de lucru spre depozit;- transferul sculei din poziţia de aşteptare în subsistemul de lucru;-aducerea locaşului de primire al depozitului în poziţia de primire;- introducerea sculei scoase în locaşul de primire al depozitului. Transferul sculei şi al

locaşului în poziţia de scoatere-introducere se face, de regulă prin mişcarea întregului depozit de scule, ansamblul având deci funcţie de depozitare şi transfer combinată.

Celelalte operaţiuni de transfer se fac prin mecanisme speciale care leagă depozitul de dispozitivul de prindere a capului de forţă.

Organizarea structurală a subsistemului de depozitare a sculelor va putea fi de următoarele tipuri:- centralizat;-descentralizat;-mixt.

O soluţie optimală va lua în considerare fluxul necesar de scule, pentru realizarea sarcinii de producţie, respectiv frecvenţa de utilizare a diferitelor scule, precum şi numărul total de scule necesare realizării sarcinii date.

Totodată, trebuie să se aibă în vedere uzura sculelor şi comportamentul subsistemului în caz de avarie a sculei în postul de lucru, respectiv modul şi timpul de înlocuire accidentală a sculei. Pentru sculele care se utilizează cu frecvenţă mare sunt raţionale depozitele descentralizate, coordonate individual cu posturile de lucru, iar pentru sculele cu utilizare lentă sunt potrivite depozitele centralizate şi sisteme de distribuţie la posturi. O astfel de soluţie reprezintă o structură ierarhizată cu avantaje pentru un sistem de fabricaţie având sarcini de prelucrare care se modifică frecvent. În acest caz, timpii de schimb sunt mici, numărul total de scule al subsistemelor este mediu, iar depozitele individuale pot fi permanent alimentate din depozitul central, în conformitate cu cerinţele tehnologice şi cele de înlăturare a accidentelor.

O soluţie cu depozit central implică totuşi o redundanţă tehnologică mărită a subsistemelor tehnologice deservite. Dacă aceste subsisteme sunt tehnologic complementare, atunci se vor utiliza depozite individuale, specializate şi coordonate cu fiecare post de lucru în parte, asigurându-se timpi scurţi de schimbare a sculelor.

6.4. Subsistemul de control

Subsistemul :de control este constituit din sistemul partial care are funcţia de a măsura (determina) valorile realizate ale parametrilor ce definesc calitatea obiectelor materiale (repere, subansambluri, produse), de a be compara cu valorile nominale care definesc nivelul de calitate prescris, de a stabili abaterile şi a transmite informaţiile sistemului de comandă.

În principiu, fiecare caracteristică (proprietate) a unui obiect material poate fi o caracteristică de definire a calităţii. În procesul de fabricaţie, de regulă este suficient controlul unui număr limitat de caracteristici geometrice, ca lungime, formă, poziţie, rugozitate, prin măsurători liniare. Statisticile au dovedit că măsurătorile liniare reprezintă până la 90% din totalul operaţiilor de control de conformitate in timpul fabricaţiei.

Cum sarcina de fabricaţie se defineşte prin gama de obiecte materiale prelucrate, cantitatea pentru fiecare tip şi prescripţiile de calitate, un sistem de

fabricaţie va trebui să includă şi operaţiunile de control de calitate, pentru a se putea cunoaşte modul de îndeplinire a sarcinii alocate. Această cerinţă implică cel puţin un control final; cercetările arată că anumite defecte identificate in obiectul material prelucrat se produc încă din faze iniţiale, cu o anumită frecvenţă la anumite operaţii.

Este neeconomic să continue prelucrarea unor semifabricate care deja conţin abateri ce nu pot fi corectate sau al căror cost de corectare este prea mare. Aceste raţionamente conduc la introducerea unor controale pe parcursul fabricaţiei, ceea ce permite reglajul în secvenţe succesive a procesului şi creşterea probabilităţii ca sistemul să-şi îndeplinească sarcina de fabricaţie la toţi parametrii.

Figura 27.Depozite circulare în planuri suprapuse

Pentru un sistem de fabricaţie integrat, automatizat, amplasarea şi modul de realizare tehnică a subsistemelor de control automat al obiectelor materiale prelucrate prezintă dificultăţi, în special în cadrul fabricaţiei de serie cu nomenclator diversificat.

Procesul tehnologic va trebui să prevadă operaţiunile de control, gradul de diferenţiere şi concentrarea acestora, precum şi modul de coordonare a acestor operaţii cu operaţiile de prelucrare din subsistemul tehnologic.

Subsistemele de control ale obiectelor prelucrate vor fi considerate subsisteme speciale tehnologice, deoarece există de multe ori o similitudine cinematică a dispozitivelor celor două tipuri de subsisteme cu diferenţa că la subsistemul de control nu se modifică caracteristicile, ci se măsoară.

Coordonarea celor două subsisteme (tehnologic şi de control) poate prezenta soluţii diferite după cum controlul este integrat sau nu în postul de lucru, se realizează în timpul lucrului sau după terminarea operaţiei, se realizează pe parcursul sau numai la sfârşitul fabricaţiei.

Pentru micşorarea şi raţionalizarea sarcinilor subsistemului logistic al obiectelor prelucrate controlul în timpul operaţiei de prelucrare sau imediat după aceasta este recomandat, deoarece permite evitarea unor transporturi de piese necorespunzătoare şi nu introduce noi abateri de poziţionare.

Pentru introducerea subsistemelor de control în structura sistemului integrat de fabricaţie va fi necesară studierea cu ajutorul matricei de adecvare a posibilităţilor, a tuturor subsistemelor componente, precum şi coordonarea acestora cu subsistemele

tehnologice, cele de transport şi depozitare privind poziţia de structură şi modul de înlănţuire.6.5. Subsistemul de comandă

Subsistemul de comandă este reprezentat de sistemul parţial al sistemului flexibil de fabricaţie care realizează funcţia de transformare şi distribuţie a intrărilor informaţionale de lucru ale sistemului de fabricaţie astfel încât prin realizarea unei interacţiuni coordonate a tuturor subsistemelor să se îndeplinească funcţia generală a sistemului.

Intrările subsistemului de comandă sunt constituite din informaţii şi energie iar ieşirile din informaţii. Informaţiile de intrare sunt constituite, din :- informaţii tehnologice;-informaţii de formă;-informaţii de la subsistemul de control al obiectelor prelucrate;- informaţii de la sistemul mecanic.

Ieşirile subsistemului vor consta în informaţii de poziţie şi alocare privind subsistemul logistic al obiectelor prelucrate, informaţii de poziţie şi alocare privind subsistemul logistic al sculelor, informaţii tehnologice pentru subsistemul de antrenare, informaţii asupra formei pentru subsistemul mecanic, informaţii asupra formei şi tehnologiei pentru subsistemul de control al obiectului prelucrat (figura 28.).

Figura 28Schema bloc a subsistemului de comandă.

Subsistemul de comandă al sistemului de fabricaţie automatizat se va prezenta ca un sistem ierarhizat cel puţin pe două niveluri corespunzătoare a două subfuncţiuni parţiale:- coordonarea de ansamblu a procesului de fabricaţie;- comanda proceselor tehnologice parţiale pentru obţinerea formei. Coordonarea de ansamblu a procesului de fabricaţie revine la realizarea funcţiei informaţionale de culegerea, transferul, prelucrarea şi depozitarea

Figura 29Comanda asistată de calculator la un sistem flexibil de fabricaţiei.

informaţiilor necesare coordonării spaţiale şi temporale a pieselor, sculelor, materialelor auxiliare şi a programelor de comandă a procesului cu diferite sisteme parţiale (figura29).

Comanda proceselor tehnologice revine la realizarea funcţiei informaţionale de culegerea, transferul, prelucrarea şi depozitarea informaţiilor necesare realizării formei pieselor în sistemul tehnologic.

7. Sisteme flexibile de fabricaţie

În general sistemele flexibile de fabricaţie au o structură mult mai mult mai complexă decât celulele flexibile de fabricaţie, find de cele mai multe ori formate din unităţi flexibile de fabricaţie, centre flexibile de prelucrare, posturi de lucru individuale interconectate prin sisteme de transfer lung (de obicei robocare). În componenţa lor mai intră depozite centrale de SDV-uri integrate informaţional. O caracteristică esenţială a sistemelor flexibile de fabricaţie este prelucrarea completă a semifabricatelor.

În figura 30 se prezintă schema tip a unui sistem flexibil de fabricaţie. În sistemul de transfer se vehiculează piese diferite, montate pe palete dispozitiv. Sistemul este prevăzut cu staţie de încărcare şi descărcare, staţii ce pot fi deservite de roboţi sau operatori umani. Sistemul deserveşte un număr variabil de posturi, în care sunt amplasate maşini unelte cu comandă numerică şi cu schimbătoare automate ale sculelor.

Postul este astfel amenajat, încât să permită menţinerea unor piese în aşteptare, fară ca sistemul de transfer să fie oprit. Substructura de dirijare este asigurată de un calculator central, precum şi de calculatoare care comandă procesul de prelucrare şi manipulare în post şi, de asemenea, procesul de transfer între posturi. Se obţine un proces de comandă în timp real a mişcării paletelor, a roboţilor cât şi a manipulărilor în postul de lucru.

Figura 30.

Schema tip a unui sistem flexibil de fabricaţie.1 - unitate centrală de calcul; 2 - calculator pentru comanda procesului logistic; 3 - maşină de prelucrat; 4 - scule; 5 - calculator pentru prelucrare; 6 - staţie de încărcare; 7 - staţie de descărcare; 8 - robot industrial; 9 - depozit de piese; 10 - sistem de transfer al paletelor; 11 - padetă cu piese fixate pentru prelucrare; 12 - buclă de control al transferului; 13 - poziţie de aşteptare; ABC —piese diferite.

Figura 9.36.Sistem flexibil de fabricaţie folosind palete-dispozitiv cu identificare magnetică.

L - staţie de alimentare palete şi piese; D - dispozitiv de transfer; 1-4 - posturi pentru fixarea pieselor pe palete; M - manipulator încărcător-descărcător al conveiorului; H - conveior; F-- conve ioare scur te ;1 - d i spoz i t iv de transfer în post; ABC-maşini unelte; E dispozitiv identificare cod paletă; K- zona aşteptare.

Diferitele aplicaţi i concrete se deosebesc prin m o d u l d e r e a l i z a r e a sistemului de transfer, modul de comandă a destinaţiei şi numărul posturilor, caracteristici legate de mărimea pieselor, diversitatea acestora, volumul producţiei, numărul de operaţii, precizia şi alţi parametrii.

În f igura 31 se prezintă un sistem flexibil de fabricaţie, deservit de 6 maşini unelte. Piesele sunt prinse în dispozitive de fixare ataşate unor palete. Fiecare paletă poartă cartele magnetice pentru identiticare. palete.

La staţia L de introducere în sistem a paletelor şi pieselor se introduc în calculator datele de identificare a paletei şi a pieselor. Piesele nu sunt încă fixate pe palete. Dispozitivul de transfer D manipulează paletele şi piesele în posturile 1-4 unde piesele de prelucrat sunt fixate pe palete.

Încărcătorul M preia de pe ramurile de aşteptare K paletele încărcate şi le introduce pe conveiorul H. Fiecare din cele 6 maşini unelte este legată de conveiorul H prin 2 conveioare scurte F pentru încărcarea şi descărcarea postului, care servesc şi ca spaţiu tampom.

Un dispozitiv de încărcare-descărcare I transferă piesa din ramurile conveiorului scurt pe platoul maşinii.

Cititorul de paletă E identifică codul paletei şi în funcţie de programul de prelucrare comandă preluarea paletei de pe conveiorul H pe conveiorul F la postul respectiv. În post paleta poate rămâne în aşteptare sau poate trece direct la prelucrare. Paleta cu piesa prelucrată la un post este descărcată pe conveiorul H.

O citire ulterioară va conduce la redirijarea piesei conform programului de prelucrare la alt post.

Un sistem flexibil de fabricaţie, folosind un conveior în pardoseală şi cărucioare port-paletă ataşabile, este prezentat în figura 31

Paleta poartă dispozitive de identificare mecanice. Cărucioarele se deplasează solidar cu conveiorul, atât timp cât sunt ataşate de acestea cu un sistem de fixare, folosind ştifturi.

Fiecare cărucior port-paletă poate fi oprit la staţia de încărcare-descărcare a maşinilor unelte. Transferul paletelor de pe cărucior la maşină se realizează manual sau automat.

Fig. 31Sistem flexibil cu cărucioare de transfer cu indexare mecanică. A, B, C — maşini unelte; D - traseul conveiorului; E - cărucioare port-paletă;

F - staţie de încărcare-descărcare

Conveiorul are rolul de depozit tampon, deoarece poate înmagazina un număr mai mare de cărucioare decât numărul staţiilor. În acelaşi timp, sistemul de transport este astfel conceput încât paletele să poată fi transferate pe cele două linii de maşini.

Fig.32Sistem flexibil folosind

roboţi de transfer deplasabili.A, B, C —maşini unelte; D - post de control; T - transportor; G - ghidaj;

ID - zonă încărcare-descărcare.

Un sistem flexibil de fabricaţie cu 10 posturi de lucru, deservit de 2 încărcătoare deplasabile, este prezentat în figura 31. Cele 9 maşini unelte şi instalaţia de control sunt deservite de 2 transportoare, fiecare echipat cu câte 2 mecanisme pentru realizarea mişcărilor transversale necesare alimentării şi evacuării posturilor de lucru. Între maşini transportoarele se deplasează pe şine. Ele sunt prevăzute cu sisteme de frânare lentă, care împiedică orice conectare greşită, ce ar putea duce la ciocnirea acestora. Încărcarea şi descărcarea paletelor, în posturile de lucru, se realizează automat.

În zona încărcare-descărcare (I-D) piesele neprelucrate sunt încărcate manual pe palete. Piesele prelucrate pot fi desprinse şi evacuate sau refixate într-o altă poziţie pentru continuarea prelucrării.

Paletele sunt rotunde şi prevăzute cu dispozitive de fixare a pieselor. Programarea mişcărilor transportoarelor este astfel încât să se maximizeze producţia sistemului.

Sistemul de transfer nu condiţionează succesiunea pieselor orice piesă putând fi manipulată în orice succesiune, în conformitate cu cerinţele prelucrării.

Cele mai multe dintre maşinile unelte se pot tehnologic înlocui reciproc. Aceasta face ca în timpul reparaţiilor, linia să poată funcţiona continuu.

Un alt sistem flexibil de fabricaţie este prezentat în figura 32.Aplicaţia se referă la asamblarea prin sudare a caroseriei automobilelor.

Caracteristica de flexibilitate se referă la capabilitatea sistemului de a produce automat caroserii diferite pentru modele diferite.

O caroserie tipică de automobil se compune din 4 subansamble principale, respectiv panoul de podea, două panouri laterale şi panoul de plafon. Asamblarea acestora se realizează cu ajutorul sudurii în puncte. Operaţiile de sudare se pot diferenţia ca operaţii de sudură de prindere (sudură iniţial ă) şi operaţii de sudură finală. Într-o primă secvenţă panoul de podea şi panourile laterale sunt fixate cu ajutorul unui dispozitiv şi apoi sudate pentru prindere. În cadrul secvenţelor următoare se realizează sudura finală. Sistemul prezentat asigură realizarea automată a tuturor tipurilor de sudură cu ajutorul roboţilor.

Pentru o caroserie sudura de prindere necesită între 150-200 operaţii de sudură. Aceasta se efectuează cu 6 până la 10 roboţi. Sudură finală necesită între 300 şi 700 operaţii care se realizează cu 10 până la 20 de roboţi.

Figura 33.Linie flexibilă de asamblare prin sudură a caroseriei de automobile.

1 —caroserie; 2 - paletă; 3 - cadru; 4 - robot montat la planşeu; 5 - robot montat pe cadru; 6 - transfer ,păşitor"; 7 — conveior;8 - transfer pentru depozitare; 9 - rolgang; 10 - robot pentru translaţie; 11 - sistem spaţial de depozitare; 12 - instalaţia de comandă.

Acest sistem produce circa 50 caroserii pe oră, în patru modele diferite, find deservit de 4 operatori, neînregistrîndu-se timpi de staţionare pentru a trece de la o

caroserie la alta.

Figura 34. Atelierul flexibil FlexFramer —

ABB, de asamblare generală a caroseriei de automobil.

Caroseriile 1 sunt manipulate cu ajutorul unor palete specializate 2, corespunzătoare fiecărui model. Paleta poartă un sistem de identificare care corespunde modelului de caroserie pe care îl transportă. În fiecare post traductoare specializate citesc identitatea paletei iar calculatorul comandă în mod corespunzător ciclul de sudură. Transportoarele paletelor deplasează prin posturi caroseriile, astfel încât să se execute toate operaţiile de prindere şi sudura finală.

Caroseria asamblată transferată cu ajutorul dispozitivului transferată cu ajutorul dispozitivului 8 în sistemul automat de depozitare. Un translator 10, manevrează caroseriile, depozitându-le într-un sistem spaţial 11, poziţia fiecărei caroserii find transmisă şi memorată de calculator.

În figura 9.40 se prezintă atelierul flexibil FlexFramer — ABB, de asamblare generală a caroseriei de

automobil. Pentru creşterea flexibilităţii se utilizează roboţi de tip ABB.Unul dintre marii fabricanţi de sisteme flexibile de fabricaţie europeni, este

societatea FASTEMS din Finlanda [89].Aceasta realizează o serie de sisteme flexibile de fabricaţie dintre care cele

mai importante sunt cele care utilizează containere cu palete flexibile de tip FPC, module şi magazine de palete flexibile de tip FPM, sisteme multinivel de tip MLS de mare anvergură şi cu arhitectură FAO de tip „uzină în uzină".

Figura 35Arhitectura unui sistem flexibil de fabricaţie al societăţii Fastem

Arhitectura

BIBILOGRAFIE

Gheorghe Popescu-“Sisteme flexible de fabricaţie”- Editura Academica Brancusi Targu-Jiu 2007