Sadržaj: Razvoj i Konstruisanje proizvoda .............................................................................................. 2 Razvoj proizvoda.................................................................................................................... 2 Konstruiranje .......................................................................................................................... 4 Pojam i definicija montaže ......................................................................................................... 7 Proces monotaže kao faza procesa proizvodnje ......................................................................... 8 Operacije montaže ...................................................................................................................... 9 Izbor najpovoljnijeg postupka spajanja .................................................................................... 11 Kontrola, podešavanje i posebne operacije .............................................................................. 12 Proces montaže ......................................................................................................................... 12 Osnovni procesi tehnologije montaže ...................................................................................... 13 Pomoćni procesi tehnologije montaže ...................................................................................... 14 Značaj procesa montaže ........................................................................................................... 16 Literatura .................................................................................................................................. 17
1
Razvoj i Konstruisanje proizvoda Razvoj proizvoda Razvoj proizvoda vrlo je širok pojam, on ne obuhvaća samo dio vezan uz osmišljavanje pojedinog proizvoda, već sadrži više faza u kojima se prepoznaju potrebe potencijalnih kupaca, stanje sličnih proizvoda na tržištu, te prepoznaju problemi i zahtjevi izrade. U širem smislu, razvoj proizvoda bi se mogao opisati kao skup aktivnosti koje imaju svoj početak u inicijalnoj ideji o nekom proizvodu, nakon čega slijedi istraživanje tržišta, osmišljavanje koncepata, odabir prikladne varijante proizvoda, izrada prototipova ukoliko je potrebna, te tek nakon toga slijedi proizvodnja i prodaja proizvoda. Prema [1] razvoj proizvoda u užem smislu je zapravo niz koraka kojima se skup ulaza transformira u skup izlaza. Iako se ne doima tako, u tim koracima mnogo su češći koraci misaone, ili organizacijske prirode, nego fizičke prirode. Ovdje su uključene sve aktivnosti potrebne za izradu proizvoda na temelju ranije definiranih zahtjeva, kao što su razrada početnih ideja, određivanje principa rada, detaljne razrade rješenja, pa sve do priprema za proizvodnju, [2], Životni ciklus proizvoda, kao što se to dade naslutiti iz ranijeg pojašnjenja pojma razvoja, sastoji se od više faza, koje se također mogu prikazati u širem i užem smislu. U širem smislu razvoja proizvoda, prema [3] faze su: 1. Generiranje ideje: Za ovu fazu bi se moglo reći „dobra ideja zlata vrijedi" Ideje za novi proizvod često se dobivaju istraživanjem tržišta, trendova kod potrošača, istraživanjem konkurencije, ciljanih skupina korisnika i si. Nakon ovakvih istraživanja, najčešće slijedi tzv. „brainstorming", budući da se u današnjem društvu i globalnoj ekonomiji rijetko prije toga dođe do isplative ideje za novi proizvod. 2.
Razmatranje ideje: Nakon što se pronađe potencijalno isplativa ideja za
proizvod, potrebno je razmotriti njegovu stvarnu isplativost, prije nego što se resursi tvrtke usmjere prema njenom ostvarivanju. U ovoj fazi potrebno si je postavljati pitanja kao što su: Hoće li korisnik profitirati na neki način korištenjem proizvoda? ; Kakve su
naznake rasta tržišta ciljane skupine korisnika? ; Da li konkurenti imaju bolje, ili lošije slične proizvode? ; Da li je tehnički izvediva i isplativa proizvodnja? 3. Razvijanje koncepata: U ovoj fazi izrađuju se koncepti i osmišljavaju varijante proizvoda. Također, detaljiraju se podaci potrebni za izradu proizvoda. Resursi tvrtke su već dodijeljeni za razvoj novog proizvoda, te nakon ove faze, eventualni neuspjeh proizvoda stvarao bi vrlo velike gubitke. 4.
Poslovna analiza: Analiziraju se moguće cijene proizvoda, s obzirom na
kvalitetu proizvoda i konkurenciju. Također se analizira moguća dobit i količina prodaje proizvoda. 5.
Testiranje: Nakon izrađenog prototipa vrši se testiranje zahtijevanih funkcija
proizvoda. Također, moguće je primijeniti testiranje sa odabranom grupom korisnika,
2
kako bi se zabilježila i njihova zapažanja i mišljenja o proizvodu. Ukoliko je potrebno, u ovoj fazi moguće je napraviti preinake na proizvodu tamo gdje je to potrebno. 6.
Proizvodnja: Ukoliko je sve dobro prošlo u fazi testiranja, kreće se u punu
proizvodnju, budući da bi u ovoj fazi uspjeh proizvoda trebao biti gotovo zagarantiran (barem pokriće troškova). 7.
Prodaja i plasiranje na tržište: Završna faza razvoja proizvoda je zapravo
njegovo plasiranje na tržište. U nju pripada i oglašavanje i osiguravanje distribucijske mreže do ciljanih tržišnih skupina. Iako u ovih sedam faza nije navedeno, nakon plasiranja proizvoda na tržište, tvrtka se mora pobrinuti i za održavanje proizvoda, te zbrinjavanje, čime se zapravo završava životni ciklus proizvoda. U užem smislu, faze razvoja proizvoda prema [1], su: planiranje, koncipiranje, konstruiranje, detaljiranje, ispitivanje i dorada, te priprema proizvodnje, što je ilustrirano na slici 1..
Od svih navedenih faza razvoja proizvoda, razvoj se može također shvatiti u najužem smisli kao „Faza 2“ na slici ranije, tj. konstruiranje. Odluke u fazi konstruiranja utječu na sve ostale faze životnog ciklusa proizvoda, tj. razvoja, te imaju velik utjecaj na troškove u proizvodnji posebice novog proizvoda, što je ilustrirano na slici 2., prema [1].
3
Kao što je iz slike 2 vidljivo, faza razvoja (konstruiranja) može znatno povisiti ukupne troškove proizvoda, a dokumenti za praćenje tijeka promišljanja i odlučivanja, koji su cilj ovog rada, u tom smislu su od velikog značaja. Njihov cilj je olakšati i ubrzati fazu konstruiranja, što za uzrok ima smanjeno vrijeme razvoja, te u konačnici veći profit. U nastavku je pobliže pojašnjeno što je to konstruiranje, kao faza razvoja proizvoda.
Konstruiranje Ukratko.prema [1], konstruiranje se može sažeti kao skup procesa i aktivnosti potrebnih da se donese odluka o izgledu i obliku proizvoda, s obzirom na njegovu funkciju. No, konstruiranje je mnogo kompliciraniji proces nego što je to prethodno prikazano. Konstruiranje se tako može opisati i kao pretvorba unaprijed postavljenih zahtjeva u konkretno, tehnološki izvedivo rješenje. Potrebno je potpuno definirati i opisati proizvod, koji će imati zadana svojstva, zadovoljavati postavljene želje i ispunjavati željene funkcije. U prvom redu, konstruiranje je prema [4], proces prerade i generiranja informacija koje na temelju ulaznih zahtjeva definiraju i opisuju proizvod. Konstrukcijski proces često je sinteza od prije poznatih elemenata u novu cjelinu sa novim određenim svojstvima, što zahtjeva od konstruktora kreativan i snalažljiv rad. No, konstruiranje nije uvijek sinteza postojećih, poznatih elemenata, već je i osmišljavanje potpuno novih elemenata, za potrebe razvoja novih proizvoda, što zahtjeva veliko iskustvo i znanje konstruktora, kako 4
bi se što brže mogao prilagoditi novoj situaciji. Zbog ovakvih situacija, konstruiranje je gotovo uvijek konstantni proces učenja. Kako se gotovo svaki konstrukcijski zadatak može riješiti na više načina, usklađivanje zahtjeva za željenim svojstvima i oblikom proizvoda može se pokazati kao dugotrajan i zahtjevan proces. Tako se svaki proces konstruiranja može prema [4] raščlaniti na više faza, koji se iterativno ponavljaju, ukoliko se javi potreba, kao što je prikazano na slici 3.
Kako bi se konstrukcijski problemi i zadaci mogli uspješno riješiti, poželjno je voditi se postavkama prema [5], a one su: 5
8. 9.
Naučiti konstruirati se može samo konstruiranjem. Za rješavanje problema, konstruktor upotrebljava tri vrste znanja:
•
za generiranje ideja
•
za procjenu i prosuđivanje
•
za strukturiranje procesa konstruiranja 10.
Uz dovoljno iskustva za generiranje i prosuđivanje ideja, moguće je konstruirati
kvalitetne proizvode. Konstruirati je potrebno učiti u akademskom i industrijskom okruženju. U svakoj fazi prikazanoj na slici 3 moguće je bilježiti tijek promišljanja i odlučivanja, čime se eventualne pogreške i loša rješenja mnogo brže prepoznaju, te se tako i problemi brže rješavaju. Ovakav zabilježen tijek promišljanja ostaje na ponovno korištenje u slučajevima izrade sličnog proizvoda, ili za učenje novih članova konstrukcijskog tima. Budući da su vrste konstruiranja prema [6]:
Izvorno konstruiranje - novi koncept koji nikada nije postojao • Ponovljeno konstruiranje - biranje između postojećih normiranih dijelova • Rekonstruiranje - mijenjanje oblika Varijantno konstruiranje - mijenjanje postojećeg dijela, ali zadržavanje izvornog •
•
koncepta •
Prilagođeno konstruiranje - prilagodba poznatog rješenja za novu zadaću,
korištenje zapisanog tijeka promišljanja prijašnjih procesa konstruiranja moglo bi se pokazati od velike koristi.
6
Pojam i definicija montaže Pojam montaža koji je kod nas odomaćen dolazi od fracuske reči montage, što se može prevesti kao sastavljanje, sklapanje ili slaganje. Savremeni koncept industrijske proizvodnje baziran je na sastavljanju proizvoda iz pojedinačnih diskretnih objekata, koje nazivamo sastavnim delovima ili samo delovima. Proizvod je, prema tome, sklop konačnog broja diskretnih delova koji se nalaze u odredjenoj fizičkoj i topološkoj vezi, preko koje se ostvaruju zahtevane funkcije. Postoje i drugačiji koncepti stvaranja proizvoda, kao što je to slučaj kod bioloških sistema, gde se koristi aditivni princip gradnje (dodavanje ćelija kao elementarnih gradivnih blokova), sličan principu koji se koristi u tradicionalnom gradjevinarstvu. Pored porasta složenosti, sklop koji se formira dobija i dodatne osobine koje se ne mogu pronaći ni u jednoj njegovoj komponenti posebno. Ovo svojstvo nazivamo emergentnim svojstvom. Aditivnost je osnovna odlika procesa montaže. Mi polazimo od baznog dela sklopa i onda postepeno dodajemo deo po deo, sve do trenutka kada se svi delovi nadju u sklopu. Proces dodavanja je uredjen, ne uvek jednoznačan, ali sa uvek prisutnim ograničenjima uslovljenim medjusobnim odonosom sastavnih delova, uključujući i slučaj kada sklop nije moguće montirati. Ova ograničenja su dakle topološke priode. Proces montaže nije prost kombinatorni proces izveden nad skupom delova koji čine jedan sklop. Pored porasta složenosti, sklop koji se formira dobija i dodatne osobine koje nisu prost zbir osobina koje sobom nose sastavni delovi. To su nove osobine koje se ne mogu pronaći ni u jednoj sastavnoj komponenti posebno. Sklop elektromotora, posle montaže, dobija svojstva koja ne postoje ni u jednoj komoponenit koja čini njegov sklop. To svojstvo je posledica i samo posledica specifčne interakcije izmedju delova koji čine sklop. Ovo svojstvo sistema nazivamo emergentnim svojstvom. Sklop je sistem koji poseduje emergentna svojstva. Polazeći od prethodnog može se izvesti sledeća definicija procesa montaže: Proces montaže je proces sastavljanja paricjalnih proizvodnih objekata (sastavnih delova), prema prethodno postavljenim tehničko‐tehnološkim zahtevima u novi proizvod, koji sa stanovišta funkcionalnih karakteristika ugradjenih sastavnih delova ima viša svojstva. Radnik koji izvodi proces montaže naziva se monter. Proizvodna linija na kojoj se odvija proces montaže proizvoda ili nekog njegovog podsklopa naziva se linija za montažu. Linija za montažu se sastoji iz radnih stanica, koje su medjusobno povezane zajedničkim transportnim sistemom. Linija za montažu može da bude povezana sa drugim linijama za montažu na kojima se montiraju podsklopovi.
7
Proces monotaže kao faza procesa proizvodnje Proces montaže je završna faza procesa proizvodnje. U toku procesa montaže vrši se postepeno sastavljanje delova u jednu organizovanu celinu, sklop, u skladu sa zahtevima definisanim konstruktivnom dokumentacijom proizvoda. Industrijska proizvodnja kakvu danas poznajemo započinje koncipiranjem i projektovanjem proizvoda; Zatim sledi projektovanje tehnologije. Ovim se proces projektovanja završava i tada znamo šta ćemo proizvesti i kako, odnosno na koji način.Posle toga slede planiranje i priprema proizvodnje. U ovoj fazi se definišu resursi, vrši njihovo obezbedjivanje i organizovanje. Posle završetka faze pripreme sledi izrada delova i nabavka standardnih komponenti. Proizvedeni delovi i nabavaljene komponente se kontrolišu u smislu provere odstupanja od specifikacija definisanih konstruktivnom dokumentacijom proizvoda. Finalna faza procesa proizvodnje je kontrola funkcionalnih performansi formiranog sklopa, odnosno proizvoda i njegovo pakovanje. Montažni se proces sastoji od tri komponente: 1. montažnih operacija, 2. toka, i 3. strukture. Operacije montaže se razvrstavaju na: spajanja, rukovanja, kontrole, podešavanja (ugađanja), posebne operacije. Tok definiše sled izvođenja montažnih operacija. Struktura procesa određena je strukturom proizvoda, a iskazuje se mogućnošću podele procesa, tako da se delovi procesa mogu izvoditi ne-zavisno jedan od drugoga i vremenski usporedno. Stoga se neki celokupni montažni proces može raščlaniti na predmontaže i završnu montažu.
8
Operacije montaže Montaža se sastoji od : 1. spajanje 2. rukovanje 3. kontrola 4. podesavanje 5. posebne operacije SPAJANJE je postupak kojim se ugradbeni elementi dovode u međusobni odnos i osiguravaju od rastavljanja. Odnos - spoj, ostvaruje se preko ploha spajanja. Spojevi se postižu: silom (naprimer stezni spoj), oblikom (spajanje zakovicama, uskočnicima...), materijalom (zavarivanje, lemljenje, lepljenje), ili njihovom kombinacijom. Svaki spoj definisan je sa dva odnosa: geometrijskim i energetskim. Geometrijski odnos definiše prostorni raspored ugradbenih elemenata, a energetski odnos određuje opterećenje pod kojim je osigurana funkcija spoja. Važna stavka za opisivanje postupka spajanja jeste gibanje pri spajanju. Gibanje se ostvaruje primenom sile ili momenta, ljudskom rukom ili alatom. Gibanju pri spajanju prethodi postupak rukovanja, kojim se ugradbeni elementi dovode u položaj za spajanje. Rukovanje završava, a spajanje otpočinje u trenutku kada ugradbeni element izgubi najmanje jedan stepen slobode gibanja. Nakon uspostave dodira između ugradbenih elemenata, gibanje je određeno oblikom i geometrijskim rasporedom ploha spajanja ugradbenih elemenata. Zajednička površina svojim oblikom sprečava relativno gibanje između ugradbenih elemenata. Stepen određenosti spojnog gibanja zavisi o tome u koliko je smerova onemogućeno relativno gibanje između ugradbenih elemenata. Prema svojstvima, spojevi se dele na: o neposredne i posredne; o rastavljive, nerastavljive i uslovno rastavljive o pokretne i nepokretne. Za razliku od neposrednih spojeva, posredni spojevi poseduju pomoćne spojne elemente. Nerastavljivi spojevi daju se rastaviti samo uz oštećenja ugradbenih elemenata. Rastavljivi spojevi daju se rastaviti bez oštećivanja. Uslovno rastavljive spojeve moguće je rastaviti bez oštećenja samo nekoliko puta. Pokretni spojevi dozvoljavaju relativno gibanje ugradbenih elemenata, a nepokretni ne.
9
Sastavljanje je zajednički naziv za spajanje ugradbenih elemenata: polaganjem, ulaganjem, uvođenjem, ovešanjem, uglavljivanjem, elastičnim širenjem. Ostajanje u spojenom stanju ostvaruje se gravitacionom silom, trenjem, spojem oblikom ili njihovom kombinacijom.Kod nekih postupaka koristi se elastičnost ugradbenih elemenata ili pomoćnih spojnih elemenata za osiguranje spoja. Karakteristično je za ove postupke da ishode rastavljivim spojevima. Polaganje, ulaganje i uvođenje su elementarni spojevi koji se pojavljuju kod bilo kojeg spajanja, a karakteristično je za njih da su ugradbeni elementi u neposrednom dodiru i da nema nikakvih deformacija. Ovi spojevi sadržani su u svim postupcima spajanja u kojima je potrebno više od jednog postupka spajanja. Zbog svoje jednostavnosti prilikom spajanja pogodni su za automatizaciju. Primeri: polaganje - postavljanje britve na glavu motora; ulaganje - umetanje klina u osovinu, kuglice u ležaj; uvođenje - uvlačenje jednog tela u drugo (lastin rep, teleskopi); vešanje - opruga preko alke (osiguranje vlačne sile); uglavljivanje - autosvecica, bajonet; elastično širenje - Seegerov prsten. Punjenje označava postupke unošenja gasovitih, parovitih, tekućih, kašastih, materijala u obliku paste ili malenih zrnastih tela, u šuplje ili porozne ugradbene elemente. Razlikuju se: punjenje u užem smislu (neon u fluorescentnim cevima), natapanje (električni namoti u izolacionom laku) i impregniranje. Lako se automatizuju uređajima za doziranje (naprimer: punjenje kočione tečnosti ili sredstva za rashlađivanje automobila). Pritiskanje i utiskivanje obuhvataju postupke spajanja ugradbenih elemenata gde se pomoćni spojni elementi elastično deformišu i neželjeno rastavljanje sprečavaju silom. Velik broj ovih spojeva je posredan. Pomoćni spojni elementi nužni su za osiguranje rastavljivosti spoja. Postupci pritiskivanja i utiskivanja jesu spajanja: vijčanjem, spojnicama, stezaljkama, uprešavanjem, stezanjem, rastezanjem, čavlima, klinovima. Spajanje praoblikovanjem obuhvata postupke kod kojih se: na nekom ugradbenom elementu oblikuje dodatni deo iz bezobličnog materijala; više ugradbenih elemenata spaja dovođenjem bezobličnog materijala, odnosno u bezoblični materijal ulažu ugradbeni elementi. Postupci se koriste u masovnoj proizvodnji (zalivanje - izrada posteljice ležaja, ulivanje pri brtvljenju,ulaganje, umrežavanje - nanošenje kaučuka na metalnu ploču, nalivanje i galvanizovanje). Preoblikovanje obuhvata postupke kod kojih se na nekim mestima ugradbeni ili pomoćni spojni elementi, delimično ili potpuno preoblikuju. Spoj je u pravilu nerastavljiv, i osiguran od neželjenog rastavljanja oblikom. Postupci jesu: spajanje preoblikovanjem žičanih trakastih i sličnih tela (postupci pletenja, sukanja...); spajanje preoblikovanjem ugradbenih elemenata od lima, cevi i profila (postupci tačkanja, pregibanja...); spajanje preoblikovanjem pomoćnih spojnih ugradbenih elemenata (zakivanje šupljom zakovicom i slično). Zavarivanjem se spoj ostvaruje materijalom uz primenu topline ili sile, sa ili bez dodatnog materijala. Lemljenjem se takođe ostvaruje spoj materijalom (vrste lemljenja: tvrdo, meko i uz visoke temperature).
10
Lepljenjem se spoj ostvaruje adhezijom i kohezijom, a u većini slučajeva spoj je rastavljiv samo uz oštećenje. Spajanje tekstila obuhvata sve postupke izrade konca, pređa, niti i gotovih proizvoda od njih.
Izbor najpovoljnijeg postupka spajanja Postupak spajanja treba izabrati na takav način da se zadovolji zahtevana čvrstoća spoja, uz minimalne troškove spajanja. Postizive čvrstoće spojeva opisuju se tablično i nomogramima. Uobičajeno je da više različitih vrsta spojeva udovoljava zahtevanu čvrstoću, ali uz različite troškove. Kriterijum za izbor najpovoljnijeg postupka sastavljanja nisu dovoljno opšte sistematizovani, da bi bili lako primenjivi u pogonsko-specifičnim uslovima. Stoga izbor u velikoj meri zavisi o znanju i iskustva konstruktora i tehnologa montaže. Kod izbora postupka spajanja potrebno je pridržavati se sledećih načela: • birati neposredne spojeve, • osigurati postupke s pravolinijskim gibanjem pri spajanju, • postići spojeve malom silom, • birati postupke spajanja koji nisu vremenski dugi i ne zahtevaju uske tolerancije ugradbenih elemenata. Pre postupka spajanja potrebna je priprema ugradbenih elemenata. Delatnosti kojima se pripremaju ugradbeni elementi spadaju u funkciju RUKOVANJA. Rukovanje je podfunkcija toka materijala na radnom mestu. Prema VDI 2860, rukovanje je stvaranje, definisana promena ili privremeno održavanje, zadatog prostornog rasporeda geometrijski određenih tela u nekom koordinatnom sastavu. Prostorni raspored tela u referentnom koordinatnom sastavu definisan je orijentacijom i pozicijom tela. Orijentacija nekog tela je kutni odnos između osi tela i referentnog koordinatnog sistema. Ona opisuje raspored tela u odnosu na njegova tri rotacijska stepena slobode gibanja (Eulerov kut). Pozicija nekog tela je mesto koje zauzima određena karakteristična tačka tela u referentnom koordinatnom sastavu. Ona opisuje položaj tela u odnosu na njegova tri translatorna stepena slobode gibanja (Kartezijev koordinatni sastav).
11
Kontrola, podešavanje i posebne operacije Svrha kontrole je provera stanja, svojstava, kakvoće i funkcionalnosti ugradbenih elemenata, te ispravnosti prethodno izvršenih operacija. Podešavanje (ugađanje) obuhvata delatnosti za otklanjanje izradbeno-tehničkih odstupanja s ciljem da se postigne zadata funkcionalna tolerancija sklopa (proizvoda). Služi za osiguranje i poboljšanje zahtevane funkcije, a može uslediti za vreme ili nakon montaže. Prema načinu kompenzacije razlikuju se nameštanje i prilagođavanje. Nameštanje je podešavanje promenom relativnih položaja ugradbenih elemenata. Prilagođavanje je podešavanje koje se vrši promenom dimenzija i/ili oblika ugradbenih elemenata (ne postoji kod automatskih procesa). Posebne su operacije sve funkcije koje osiguravaju postizanje funkcionalnosti proizvoda. Mogu se integrisati ili obavljati izdvojeno (bojenje, žarenje, pakovanje, obeležavanje...). Priprema elemenata za montažu Ova operacija je specifična za pojedine vrste elemenata i zavisi od njihove osetljivosti na stabilnost za vreme uspravljanja i dizanja. Pod pripremom elementa za montažu podrazumeva se: Određivanje težišta Obeležavanje elemenata Određivanje mesta i načina zahvatanja Kontrola dimenzija elementa prema projektu
Proces montaže Proces montaže je skup tehnoloških procesa koji se mogu svrstati u tri gurpe: 1. Osnovni procesi montaže, 2. Pomoćni procesi montaže, 3. Dopunski procesi montaže. Osnovni procesi imaju direktno dejstvo na objekat montaže uslovaljajvući transformaciju njegovog oblika i funkcija. U ovu grupu spadaju: proces spajanja, proces učvršćivanja i neki specijalni procesi. Pomoćni procesi montaže obuhvataju procese kojima se obezbedjuju uslovi za izvodjenje osnovnih procesa, pri čemu oni nemaju uticaj na stanje objekta montaže. U ovu grupu spadaju: uvodjenje delova u proces, transport i manipulacija (premeštanje), kontrola i neki specijalni procesi pripremnog karaktera. Dopunski procesi obuhvataju procese kojima se obezbedjuju uslovi za izvodjenje os-novnih i pomoćnih procesa montaže. To su po pravilu neki specijalni procesi.
12
Osnovni procesi tehnologije montaže Proces spajanja Proces spajanje je osnovni proces procesa montaže.On je tehnološki ekvivalent procesu rezanja ili procesu deformisanja koji su osnovni procesi procesa obrade. Proces spajanja predstavlja skup aktivnosti kojima se konformne površi dva objekta dovode u prethodno definisan relativni položaj, pri čemu se vrši uspostavljanje zahtevanih medjusobnih geometrijskih i funkcionalnih relacija. Proces spajanja je determinisan sa šest grupa faktora: 1. geometrijska svojstva delova, 2. mehanička svojstva delova, 3. kinematička spajanja, 4. relativni zazor, 5. inicijalna greška položaja delova 6. mehaničke karakteristike opreme. Proces spajanja – geometrijska svojstva Geometrijska svojstva delova su jedan od osnovnih faktora koji dominantno odredjuje proces spajanja i proces montaže u celini. Polazeći od činjenice da je oblik i veličina delova sa kojima se operiše u procesu montaže praktično neograničen, razvijene su odredjene tehnike opisa i klasifikacije, čime se značajno redukuje kompleksnost procesa montaže u svim njegovim aspektima. Ključni zahtev je da se razdvoje tehnološki bitni od tehnološki nebitnih geometrijskih elemenata i da se onda oni sistematizuju uvodjenjem pogodnog formalnog okvira. Prema pristupu koji je razvio prof Geofrey Boothroyd, taj formalni okvir može se uspostaviti uvodjenjem sledećih kategorija: 1. envelopa, 2. geometrijska osobenost, 3. simetrija, 4. veličina. Baziranje Za proces spajanja bitni su samo neki elementi geometrije delova koji se spajaju.Ove elemente je moguće svrstati u dve grupe: 1. tehnološke baze montaže, 2. kontaktne površi. Tehnološke baze montaže 13
Tehnološke baze montaže imaju funkciju definisanja položaja delova u prostoru tokom procesa spajanja.U zavisnosti od toga za koju su aktivnost vezane, tehnološke baze montaže se dele na: 1. tehnološke baze manipulacije, 2. tehnološke baze oslanjanja, 3. tehnološke baze spajanja.
Proces učvršćivanja Proces učvršćivanja ili proces fiksiranja je osnovni proces procesa montaže. Posle procesa spajanja sledi proces učvršćivanja koji ima zadatak da fiksira stanje ostvareno procesom spajanja. Prema klasifikaciji koja je postavljena od strane JSPE (Japan Society of Precisiona Engineering), tehnike fiksiranja delova koje se primenjuju u sistemima manuelne i automatske montaže svrstane su u deset grupa: 1. Presovani spojevi, 2. Vijčane veze, 3. Zakivanje, 4. Elastične (uskočne) veze, 5. Lepljenje, 6. Zavarivanje, 7. Lemljenje, 8. Adhezione veze, 9. Fiksiranje plastičnom deformacijom, 10.Ostale tehnike fiksiranja.
Pomoćni procesi tehnologije montaže U grupu pomoćnih procesa montaže spadaju sledeći procesi: 1. uvodjenje delova u proces 2. transprort 3. manipulacija 4. proces kontrole 5. specijalni procesi Za ove procese je svojstveno da se njima obezbedjuju potrebni uslovi za izvodjenje osnovnih procesa montaže, pri čemu oni nemaju uticaj na stanje objekta montaže. Pomoćni procesi tehnologije montaže – uvodjenje delova u proces Inicijalna aktivnost tehnološke operacije montaže je uvodjenje delova u proces.Uvodjenje delova u proces podrazumeva prevodjenje skupa delova iz neuredjeno stanje u uredjeno stanje i to tako što se u svakom trenuktu na odredjenoj terminalnoj tački nalazi jedan deo sa precizno definisanom orijentacijom i precizno definisanom pozicijom.Opšti zadatak uvodjenja delova u proces izvodi se u četiri karakteristične faze: FAZA I: Grupisanje 14
FAZA II: Orijentacija FAZA III: Akumulacija FAZA IV: Selekcija, separacija i pozicioniranje. Uvodjenje delova u proces je uvek vrlo delikatan zadatak. Tradicionalni sistemi bazirani su na stohastičkim tehnikama pasivnog orijentisanja i pozicioniranja. Savremeni sistemi se baziraju na tehnologiji senzora veštačkog gledanja, gde se proces izdvajanja iz mase, orijentacije i pozicioniranja može da se izvede bez ili sa vrlo malim obimom manipulacije delovima.Umesto toga, analizom digialne slike scene u kojoj se nalaze delovi, vrši se njihovo prepoznavanje i lociranje. Pomoćni procesi tehnologije montaže – manipulacija i transport Proces montaže se na najgrubljem nivou rezolucije može posmatrati kao proces manipulacije delovima i sklopovima.Osnovna funkcija ovih procesa je premeštanje objekata iz jedne u drugu poziciju. Proces manipulacije podrazumeva premeštanje delova i sklopova unutar jedne radne stanice. Ovaj zadatak se po pravilu izvodi manuleno ili primenom manipulacionih robota. Proces transporta podrazumeva premeštanje delova ili sklopova u prostoru izmedju radnih stanica. Proces transporta ima integrativnu funkciju i njime se vrši fizička integracija skupa radnih stanica u sistem za montažu. Transport se najčešće obavlja kontejnerima. Pomoćni procesi tehnologije montaže – proces kontrole Po svojoj prirodi, proces montaže je završna faza stvaranja jednog proizvoda i to je mesto na kome se neminovno otkriva kvalitet svih prethodnih faza proizvodnog procesa i odredjuju funkcionalne performanse sklopa koji se montira. Iz tih razloga proces kontrole je nezaobilazan u svakom tehnološkom sistemu za montažu. Procesom kontrole obuhvaćene su provere kvaliteta delova koji se uvode u proces i to najčešće provera kompletnosti i geometrijskih karkateristika funkcionalnih površina. Procesom kontrole obuhvaćene su provere kvaliteta formiranog sklopa. Provere ove vrste se sprovode po medjufazama i na finalnom sklopu. Pomoćni procesi tehnologije montaže – specijalni procesi Specijalni procesi su svi pomoćni procesi koji nisu uvodjenje delova u proces, manipulacija, transport ili kontrola.Generalo, radi se o vrlo širokom spektru procesa koji su najčešće odredjeni specifičnim zahtevima proizvoda. Na primer, specijalni proces je proces označavanja podsklopova ili proces nanošenja maziva. Takodje, specijalni procesi mogu da budu i različiti obradni procesi koji se koriste za doradu delova ili intervencije na sklopu koji se montira. Zagrevanje, hladjenje, čišćenje, ....su takodje procesi koji spadaju u ovu klasu.
15
Značaj procesa montaže Značaj procesa montaže u savremenoj tehnologiji industrijske proizvodnje je veliki: Na zadacima montaže u zavisnosti od vrste proizvoda, angažuje se od 20 do 70% ukupnog proizvodnog vremena (u nekim relevantnim izvorima navodi se prosečna vrednost od 53%). Na zadacima montaže angažuje se od 20 do 60% ukupnog broja radnika. Proces montaže kao finalna aktivnost u procesu stvaranja proizvoda u značajnoj meri odredjuje nivo i stabilnost njegovog kvaliteta. Socijalni zahtevi vezani za uslove rada i uticaja na zdravlje radnika. Postoje proizvodi kod kojih se jedino automatskom montažom mogu obezbediti potrebni uslovi (najčešće problem kontaminacije). Ekonomski aspekti Krajem devedesetih godina dvadesetog veka došlo je do suštinskih promena u proizvodnim tehnologijama. Po prvi put u istoriji industrijske proizvodnje pojavila se situacija u kojoj su proizvodni kapaciteti veći od kapaciteta tržišta. Ova situacija nametnula je potrebu reformulacije postojećeg koncepta masovne proizvodnje i njegovo prevodjenje u koncept masovne varijantnosti, odnosno nova proizvodna paradigma personalizovane proizvodnje (customized manufacturing). Paradigma personalizovane proizvodnje je koncept koji predstavlja simbiozu prethodne dve paradigme, paradigme zanatske proizvodnje i paradigme masovne proizvodnje. Simbioza se u ovom slučaju sastoji u tome da se proizvodi koji se stvaraju po merama/potrebama sada proizvode po principima industrijske masovne proizvodnje, pre svega uzimajući produktivnost u obzir. Koncept personalizacije proizvoda za svoju osnovnu posledicu ima ekstremnu varijantnost proizvoda, čime se obim proizvodnje spušta na vrlo male serije, uključujući i pojedinačnu proizvodnju. Da bi se ovakav zahtev zadovoljio, potrebna je ekstremna fleksibilnost proizvodnog sistema koja se jedino može postići kroz primenu suštinski nove tehnologije koja kao svoj osnovni sadržaj ima inteligenciju, odnosno tehnologija bazirana na inteligentnim uredjajima, opremi i procesima. Sa aspekta tehnologije montaže, koncept personalizovane proizvodnje nameće nove zahteve, pre svega u domenu fleksibilnosti, gde se od sistema zahteva da bude sposoban da prihvati česte promene proizvoda. Ovi zahtevi nameću potrebu za razvoj sistema koji je vrlo sličan performansama čoveka po pitanju fleksibilnosti i senzitivnosti. Promene koje su se desile u evoluciji tehnologije montaže od marginalne ili neprepoznatljve u njenim prapočecima, do jedne od ključnih tehnologiju ukupnog tehnološkog prostora savremene industrijske proizvodnje, ukazuju na njen značaj i intezivni razvoj. Najznačajnije promene u kvalitativnom i kvantitativnom smislu su se desile tokom dvadesetog veka. Ovaj trend će se nastaviti uz dodatno ubrzavanje. Tehnologija montaže će sigurno biti jedna od ključnih tehnologija budućnosti, čiji razvoj tek predstoji. Već sada se nagoveštavaju radikalno novi pravci razvoja, kao što je prodor u mikro i nano domen i koncept samosastavljanja proizvoda koji je moguć na tim nivoima razmera, pri čemu su u ovom kontekstu sastavni delovi proizvoda molekuli/atomi i/ili njihove grupe.
16
Literatura 1. Vukić M., Tehnološki postupci, Beograd 2. Simeunovic Z., Tehnološki postupci 3. Mileusnić N., Organizacija procesa proizvodnje
17
