Sisteme flexibile

Contents

Contents..................... ............................................ .............................................. .............................................. .............................................. ........................................... ....................1 1 CAP.1.. SISTEM CAP.1 SISTEME E FLEXIB FLEXIBILE ILE DE FABRI FABRICA CAȚIE....................... .............................................. ..................................... ...............2

Definirea sistemelor de fabricație flexibilă. flexibilă....................... ............................................. ............................................... .............................. ......2 Tipurile de sisteme flexibile flexibile de fabricație (SFF).................................................................... ...................................................................44 Flexibilitatea şi automatizarea S.F.F....................... S.F.F.............................................. ............................................................... ........................................ 5  Nivele de automatizare automatizare in domeniul domeniul mașinilor unelte si sistemelor flexibile. flexibile.............. ...................... ...........6 Resu Re surs rsel elee SF SFFF-ur uril ilor or si mo modu dull de as asig igur urar aree al lo lor. r. Ti Tipu puri ri de fl flux uxur urii de re resu surs rsee si informationale...................................................................................................................... informationale. ..................................................................................................................... 10 Fluxul pieselor......................................... ................................................................ .............................................. .................................................. ........................... 11 1.5.2.

Fluxul sculelor....................... .............................................. .............................................. ...................................................... ............................... 12

1.5.3.

Fluxul programelor..................... ............................................ .............................................. ................................................. .......................... 13

Mașini unelte unelte utilizate utilizate pentru sisteme sisteme flexibile flexibile..................................................................... ...................................................................15 15 Funcții ce cara caracteri cterizeaz zeazăă mașinile pent pentru ru sisteme sisteme flex flexibile ibile.. ............................................... 17 Automatizarea flexibilă a proceselor tehnologice de prelucrare.......................................... prelucrare. ......................................... 22 Avantajele utilizării S.F.F.................................................................................................... S.F.F.................................................................................................... 24

CAP.1. CAP.1. SIST SISTEME EME FLEX FLEXIB IBILE ILE DE DE FABRIC FABRICA AȚIE. Definirea Definirea sistemelo sistemelorr de fabricație flexibilă. flexibilă.

S.F.F. S.F.F. reprezintă reprezintă un grup de ma șini unelte cu comandă comandă numerică numerică (M.U.C.N.) (M.U.C.N.) legate între ele printr-un sistem automat de transport si manipulare a pieselor si sculelor, comandat de calculator, care realizează prelucrarea automată în serii mici si mijlocii a oricărei piese aparținând unei familii de piese cu asemănări asemănări morfologice si/sau si/sau tehnologice, în limitele unei capacită capacități si ale unui algorit algoritm m de fabrica fabricație prestabili prestabilite. te. Struct Structura ura genera generală lă a unui unui S.F.F. S.F.F.,, sub forma scheme schemeii bloc bloc (fig. (fig. 1) permi permite te evide evidenn țierea ierea funcțiilor generale generale ale sistemului: sistemului: •

funcția de prelucrare prelucrare automată automată a pieselor; pieselor;

•

funcția de depozitare, depozitare, transport si manipulare automată; automată;

•

funcția de comandă automată automată a tuturor componentelor sistemului sistemului si de supraveghere, supraveghere, control si diagnostic automate.

Figură 1 Structura generală a unui S.F.F.

Funcția de prelucrare prelucrare automată automată se realizeaz realizeazăă în cadrul subsistemul subsistemului ui tehnologic tehnologic al S.F.F. S.F.F.,, având având în compo compone nenn ță postu posturil rilee de lucru lucru PL (fig. 1) si mijloa mijloacel celee de manipula manipulare re a  pieselor  pieselor si sculelor. sculelor. Realizarea Realizarea acestei acestei funcții presupune presupune alimentare alimentareaa automată automată cu piese piese si scule scule a mașini inii,i, schimb schimbare areaa automa automată tă a pozi poziției piesei piesei în dispoz dispoziti itivul vul de centr centrare are/fi /fixar xare, e,  prelucrarea propriu-zisă în comandă numerică numerică si, eventual, eventual, optimizarea procesului procesului de a șchiere  pe mașina unealtă. unealtă. Pot Pot fi incluse incluse aici si posturile posturile de spăla spălare re automată automată si mașinile automa automate te de măsurat. Posturile de lucru PL pot fi si posturi pentru montarea automată. Funcția de depozitare, transport si manipulare manipulare automată se referă la fluxul fluxul automat al materi materiale alelor lor în S.F.F. S.F.F. si includ includee mai mai multe multe func funcții parțiale:o iale:o înmagaz înmagazina inarea rea automat automatăă a  pieselor, sculelor, dispozitivelor si materialelor auxiliare; •

căutarea si livrarea în sistem a piesei, sculei, dispozitivului. etc. în mod automat;

•

transportul automat al pieselor, sculelor, dispozitivelor si materialelor auxiliare între depozi depozite te si si mașini ini;;

•

manipulare pieselor, sculelor si dispozitivului. în depozite;

•

colectarea si evacuarea așchiilor si lichidelor lichidelor de răcire-ungere răcire-ungere utilizate din sistem. sistem. Condi Condiția principală principală în funcționarea ionarea subsistemul subsistemului ui de depozitare depozitare si transport transport este ca

transferu transferull materialel materialelor or să se efectue efectueze ze totdeauna totdeauna la locul locul si momentul momentul potrivit. potrivit. Func ția de comandă, supraveghere, control si diagnostic dintr-un S.F.F. este realizată de subsistemul inform informaațional ional prin prin fluxul fluxul informa informațional ional care care se transmit transmitee în 2 sensur sensuri: i: sensu sensull direct direct,, al info inform rmaațiilor iilor de coma comand ndăă si sens sensul ul inve invers rs,, al info inform rmaațiilor iilor de supr suprav aveg eghe here re,, cont contro roll si diagnostic. Func Fu ncția de coma comand ndăă auto automa mată tă se real realiz izea ează ză cu ajut ajutor orul ul unui unuiaa sau sau mai mai mult multor  or  calculatoare ce lucrează lucrează în timp real si al unită ților locale de comandă (echipamente (echipamente CNC la MU, automate programabile la sistemele de manipulare si transport, microcalculatoare pentru comanda depozitelor automate etc.). Programele de calculator, furnizează întregului sistem informa informațiile tehnice tehnice si organiza organizatoric toricee necesare necesare pentru comanda procesului procesului de prelucrare prelucrare pe MU si pent pentru ru coma comand ndaa oper operat ativ ivăă a prod produc ucției iei (com (coman anda da depo depozi zite telo lorr de pese pese si scul scule, e, comanda sistemul de transport, tipul pieselor în lucru, mărimea si succesiunea seriilor de  prelucrare, încărcarea MU etc.). Funcția de comandă, comandă, supraveghere supraveghere,, control control si diagnosti diagnosticare care realizează realizează monitoriza monitorizarea rea S.F.F. si poate include include mai multe funcții: •

supravegherea supravegherea stării sculelor;

•

supravegherea supravegherea procesului de prelucrare pe MU;

•

supravegh supravegherea erea funcționării ionării ma șinilor inilor si celorlalte celorlalte componen componente te fizice si diagnostic diagnosticarea area diverselo diverselorr defec defecțiuni;

•

supravegh supravegherea erea desfă desfă șurării fabrica fabricației;

•

controlul automat al pieselor prelucrate etc. Informa Informațiile pentru pentru realizarea realizarea acestor acestor subfunc subfuncții sunt obținute din din sistem cu ajuto ajutorul rul

unor unor traduc traductoa toare, re, senzor senzori,i, aparat aparatee de măsură măsură etc. etc. si se transm transmit, it, în sens sens invers invers,, către către calculatorul de proces. Tipurile Tipurile de sisteme sisteme flexibile flexibile de fabrica fabricație (SFF).

Princi Principa palel lelee tip tipuri uri de siste sisteme me flexib flexibile ile de fabric fabricaație (SFF), (SFF), se pot clasif clasifica ica după după următoarele criterii: După destina destinație. a) sistem sistemee autom automati atizat zatee de cercet cercetări ări știin tiințifice ifice;;  b) sisteme sisteme automa automatizate tizate de proiec proiectare tare constr constructiv uctivee c) sisteme sisteme autom automatiza atizate te de de pregătire pregătire tehnolog tehnologica ica a produc producției; d) sistem sistemee automa automatiz tizate ate de cond conduce ucere re a fabric fabricaa ției; iei; e) sistem sistemee automa automatiz tizate ate de prel prelucr ucrare are;; f) sisteme sisteme autom automatiza atizate te de de transport transport si depozita depozitare; re; g) sisteme sisteme automa automatizate tizate de alime alimentare ntare cu SDV-uri SDV-uri;; h) sisteme sisteme automa automatizate tizate de măsura măsurare re si control; control; i) sist sistem emee auto automa matiz tizat atee de eva evacu cuar aree a a șchii chiilo lor. r. După mărime. a) modu modull flex flexib ibil il de de pro produ duccție (MF (MFP) P);;  b) lin linie/ ie/sec secție flex flexibi ibila la auto automat mataa (LFA (LFA); ); c) atelie atelierr flexib flexibil il autom automati atizat zat (AFA (AFA); ); d) uzina uzina flexib flexibila ila autom automati atizat zataa (UFA). (UFA). Clas Clasif ific icar area ea în func funcție de form formaa geom geomet etri rică că a pies piesel elor or prel preluc ucra rate te,, este este util utilăă în  proiecta  proiectarea rea S.F.F. S.F.F. astfel încât încât să se obțină o creștere a nivelului nivelului de tipizare tipizare si normalizare normalizare a componentelor sistemului. Conform acestui criteriu există 2 grupe.

Figură 2. Clasificarea SFF după geometria pieselor.

Flexibilitatea şi automatizarea S.F.F.

Productivi Productivitatea tatea maximă si flexibili flexibilitatea tatea necesară necesară concep concepției si exploată exploatării rii S.F.F. S.F.F. se obțin prin crearea unui echilibru echilibru între gradul de flexibilitate flexibilitate si automatizare. automatizare. Gradul de flexibilitate al unui S.F.F. se apreciază global prin numărul tipurilor de  piese  piese prelucrabile prelucrabile în cadrul sistemului. sistemului. Acest mod de apreciere apreciere nu ia însă în considera considerație aspectele calitative, tipul de produse putând însemna uneori doar dimensiuni diferite ale unor   piese cu forme similare, iar în alte cazuri în grupa respectivă putând fi introduse atât piese  prismatic  prismaticee cât si piese de revolu ție. O apreciere mai exactă a gradului de flexibilitate al S.F.F. se poate face prin numărul stărilor diferite ale sistemului, luând în considerație si timpul si cheltuielile necesare necesare adaptării sistemului la noua stare. Flexibilitatea unui S.F.F. este practic determinată de două componente: 

flexibilitatea structurii hardware a sistemului;



flexibilitatea structurii software.

Flexib Flexibilit ilitate ateaa tehnol tehnologi ogică că a postur posturilo ilorr de lucru lucru este este dată dată de tip tipul ul si număru numărull opera operațiilor  iilor  tehnologice care se pot pot executa, adică adică de nr. de scule, de mărimea mărimea si forma spa țiului de lucru, care este este determina determinatt de axele axele de mișcare ale ale mașinii si cursele cursele maxime maxime după după aceste aceste axe si de de limite limitele le de reglare reglare a regimu regimului lui de așchiere chiere.. Aceas Această tă flexib flexibilit ilitate ate se obține prin realizar realizarea ea  posturilor de lucru în concepție modulară. Subsis Subsistem temul ul de depoz depozita itare, re, transp transport ort si manip manipula ulare re realiz realizeaz eazăă flexib flexibili ilitat tatea ea prin prin utilizarea paletelor de piese în scopul depozitării controlate,al transportului, manipulării si  prinderii în posturile de lucru.

Flexibilitatea subsistemului de comandă, supraveghere, control si diagnostic este dată de capacitatea de memorare a unui nr. cât mai mare de programe, de viteza de accesare a memoriilor memoriilor si viteza viteza si capacitatea capacitatea de transmitere transmitere a informa informațiilor prin interfa interfață, precum si de  posibilitatea de modificare în timp real a programelor de comandă. Flexib Flexibilit ilitate ateaa struct structuri uriii hardwa hardware re a S.F.F. S.F.F. nu se poate poate realiz realizaa fără fără posibi posibilita litatea tea valorificării în exploatare printr-un sistem de programe corespunzător, adică printr-o structură softwa software re cât cât mai flexibilă flexibilă.. Aceast Aceastaa se obține prin elabor elaborare areaa rapidă rapidă a progra programe melor lor de  prelucrare si în special, printr-o flexibilitate mare a planificării calendaristice, a programelor  de condu conduce cere re operat operativă ivă a produc producției si a dispe dispecer ceriză izării rii aceste acesteia ia (distr (distribu ibuire ireaa flexib flexibilă ilă a lucrăr lucrărilo ilorr în funcție de starea starea reală reală a sistem sistemulu ului). i). Ob ținerea inerea unei unei produ producti ctivit vităăți ridica ridicate te se realizează prin automatizarea S.F.F. Gradul de automatizare al S.F.F. poate fi exprimat prin număru numărull si tip tipul ul func funcțiunilo iunilorr parțial automati automatiza zate te în cadrul cadrul sistemul sistemului. ui. Prima Prima treapt treaptăă de automatiz automatizare are a produc producției se obține prin utiliza utilizarea rea MUCN la care care doar func func ția de prelucrar prelucraree este automatizată.

Nivele de automatizare in in domeniul mașinilor unelte si sistemelor sistemelor flexibile. flexibile.

 Nivelele de automatizare in domeniul flexibil sunt urmatoarele: 1. – MUCN – Masina Unealta cu Comanda Numerica

- limbaj international CNC MT – CNC Machine Tools - realiz realizea eaza za automa automatiz tizare areaa operat operatiei iei de preluc prelucrat rat raport raportata ata la o scula scula de  prelucrat; -

auto automa matiz tizea eaza za miscar miscarile ile de avan avansu suri ri pe axele axele de coord coordon onat ate, e, mi misc scar area ea  principala, functii auxiliare (game de viteze, prindere – eliberare scula,  blocaje-deblocaje,  blocaje-deblocaje, racire scula, etc).

-

este este condus condusaa de unita unitatea tea CNC CNC (Comput (Computer er Numeri Numerica call Control Control)) si interfa interfata ta aferenta.

2. – CP – Centru de prelucrare

- limbaj international MC – Machining Center  - realizeaza automatizarea prelucrarii piesei de prelucrat cu toate sculele si cu incarcarea-descarcarea incarcarea-descarcarea automata a piesei pe masa masinii; - are in plus fata de nivelul 1. urmatoarele:

- schimbarea automata a sculei (ATC – Automatic Tool Changer),  preluata din magazinul de scule al masinii cu ajutorul manipulatorului schimbator de scule; schimbarea a automata automata a paletei paletei tehnologi - schimbare tehnologice ce impreuna impreuna cu piesa piesa

(APC – Automatic Pallet Changer), continand manipulator / sistem de schimbare palete si stocatoare de palete; - luarea automata de off-set pentru piese si scule ; durabilitat ea programata a sculelor ; - durabilitatea

- diagnoza automata; -

functii auxiliare auxiliare ca: protectia spatiului de lucru prin carenaj, instalatii de

racire a sculei prin exterior sau interior si recuperarea lichidului de racire, instalatii de spalare a piesei, evacuare aschii, etc; -

este condus de unitatea CNC si interfata aferenta/unitat tate PLC (Programmable Logic Controller).

3. – CFF – Celula flexibila de fabricatie

- limbaj international FMC – Flexible Manufacturing Cell - realizeaza automatizarea prelucrarii unui program de fabricatie la nivel de o unitate prelucratoare; - are in plus fata de nivele 1. si 2. urmatoarele: reactualizar izarea ea automata automata a sculelo sculelorr , (ATR  – Automa - reactual Automatic tic Tool Tool

Readjustment), respectiv a continutului magazinului de scule ATC, cu ajuto ajutorul rul unui unui int intreg reg sistem sistem compus compus din: din: manipu manipulat latoar oaree sau roboti roboti,, navete de scule si sistem de transport si stocare adecvat; - schimbarea automata a piesei (AWPC – Automatic Work Piece Changer), ca alternativa la APR, avand robot schimbator de piese si dispozitive modulare tipizate adecvate, navete de piese semifabricat si finite, iar paletele nu parasesc masina; reactuali alizar zarea ea automa automata ta a palete paleteii (APR  – Automa - reactu Automatic tic Pallet Pallet

Readjustment), continand sistem de transport si stocare a paletelor (in acest caz paletele parasesc masina); - schimbarea automata a capetelor de prelucrat detasabile ( AAC –  Automatic Automatic Attachmen Attachmentt Changing Changing), ), respectiv respectiv extinderea extinderea automata automata a  posibilitatilor tehnologice spre flexibilitate tehnologica;

- transportul si stocarea pieselor / paletelor; - transportul si stocarea sculelor ; - supravegherea supravegherea automata a procesului , detectia avariilor de scule si luarea automata a dublurii sculei; - sistem ierarhic de conducere DNC (Direct Numerical Control), sau CNC cu rol de Master si retea r etea pe minim 2 nivele ierarhice. 4. – SFF – Sistem Flexibil de Fabricatie

- limbaj international FMS – Flexible Manufacturing System - realizeaza automatizarea prelucrarii unui program de fabricatie la nivelul unei linii tehnologice; - are in plus fata de nivelele 1., 2., si 3. urmatoarele: - n x CFP; - reactualiz reactualizarea area automata automata a piesei (AWPR (AWPR – Automatic Automatic Work Piece Piece Readjustment), respectiv alimentarea schimbarii robotizate a piesei cu navete de piese semifabricat si finite; - sistem de transport intern de palete / piese; - stocatoare de palete / piese; - sistem de transport intern a sculelor; - stocatoare de scule; - PID – punct de incarcare / descarcare piese; - PIDS – punct de incarcare / descarcare scule; - sector de pregatire piese la PID, in exteriorul SFP; - sector de pregatire scule la PIDS, in exteriorul SFP; - calculator central ierarhic DNC (Direct Numerical Control); - retea de conducere ARCNET pe minim 3 nivele ierarhice. 5. – CIM – Fabricatie integrata cu calculatorul

- limbaj international CIM – Computer Integrated Manufacturing - realizeaza automatizarea fabricatiei la nivel de sector de fabricatie (incluzand montajul); - are in plus fata de nivelele 1., 2., 3., si 4. urmatoarele: - n x SFP; - sistem de transport uzinal automat pentru piese; - magazie centrala de tip Regal pentru piese, dispozitive, etc - sistem de transport uzinal automat a sculelor;

- magazie centrala automata de scule (conveior vertical); - retea retea ierarh ierarhica ica de conduc conducere ere si int interc ercone onecta ctare re de tip ETHERNET cuptinzand calculatoare ierarhice pe 4 nivele de conducere si organizare: - nivelul 1 – de conducere – MASTER; - nivelul 2 – de conceptie: CAD, CAM, CAP, CAQ, CAO; - nivelul 3 – de distributie: DISPECER (workstation); - nivelul 4 – de productie – SFP; 6. – CIE – intreprindere integrata cu calculatorul

- limbaj international: CIE - Computer Integrated Enterprise - realizeaza automatizarea intregii productii a intreprinderii - contine n x CIM; - are in plus fata de nivelele 1., 2., 3., 4., si 5. urmatoarele: - mijloace de transport pe distante mari, intercontinentale; - mijloace de comunicatie prin satelit; - mijloace economice – (banci, filiale de vanzari etc); - retea de conducere centrala.  Notiunile intalnite aici sunt urmatoarele si se refera la nivelele retelei: - MASTER calculator sau subretea pentru functia de conducere (Nivel 1), care realizeaza stabilirea sarcinilor de productie pe fiecare perioada de timp, inclusiv pe orizontul de timp dat; - Nivelul 2 – de conceptie, cu subretele CAD, CAM, CAP, CAO, CAQ, din care: - CAD (Computer Aided Design)-proiectare constructiva in spatiul 3D, utilizand  programe ca: PROENGINEER, CATIA, I-DEAS, AUTOCAD etc, pentru modelarea si simularea solidului - CAM (Computer Aided Manufacturing)– proiectarea tehnologica, modelarea si simularea fabricatiei pe masina data, cu sculele si regimurile de aschiere prescrise, cu SDVuri alocate si cu post - procesorul procesorul adecvat adecvat tipului de CNC, rezultand programul piesa CNC. Exemple de programe: MASTERCAM si altele; - CAP (Compu (Computer ter Aided Aided Planni Planning) ng) sau CAPP (Compu (Computer ter Aided Aided Produc Productio tionn Planning) – planificarea asistata de calculator, modelarea si simularea fabricatiei pe grupul de masini unelte, in timp real sau concentrat, rezultand ordonantarea si programul de conducere DNC; Programe folosite: Taylor 

- CAO (Computer (Computer Aided Organizati Organization) on) – logistica logistica asistata de calculato calculator, r, pe baza diagramelor Gantt sau Pert, pe principiul “just in time”, sau a stocurilor minime, rezulta datele de lucru pentru aprovizionare, colaborari, vanzari, etc. - CAQ (Computer Aided Quality) – calitatea asistata de calculator, respectiv programul tehnologic de inspectare a piesei, in 2 variante: - partiala - pe masina unealta, cu span de proba sau la urma fiecarei treceri,  pentru activarea parametrilor din programul CAM, aceasta fiind asimilata in CAM; - totala - pe masina de masurat, cu masurare prin sondaj si ridicarea diagramei de erori statistice. - Nivelul 3 –  Dispecer, sau workst workstati ation, on, cu transm transmite iterea rea si gesti gestiona onarea rea progra programel melor, or, supravegh supravegherea erea desfasur desfasurarii arii activitatii activitatii automate automate a procesulu procesuluii in orizontul orizontul de timp, fara operatori la alte nivele, avand posibilitate de lucru in regim automat sau semiautomat (operatiuni efectuate de catre operator prin comenzi directe). Permit Permitee supra supraveg vegher herea, ea, diagno diagnoza za,, int interv erven entia tia,, oprire oprireaa in caz de avarii avarii a nivelelor de productie. Nivelul 4 –  de productie pe SFF-uri, prin asigurarea resurselor SFF de catre

operatori la

PID si PIDS cu schimburile 1 si eventual 2, si cu functionare automata in celelalte schimburi, cu supravegherea procesului de la dispecer. Intreaga filozofie CIM si operatiunile specifice sunt descrise in detaliu in cadrul laboratorului CIM al Univ. Oradea, pe diferite specialitati de inginerie. Resurs Resursele ele SFF-uri SFF-urilor lor si modul de asigurar asiguraree al lor. Tipuri Tipuri de fluxu fluxuri ri de resurse si informationale.

Resursele SFF se refera la tot ce concura la functionarea SFF: materiale (piese, scule, etc), informatii (programe, etc) si auxiliare (lichid racire, span, dispozitive, etc). Fluxul de resurse se refera la fluxurile de intrare-iesire a tuturor resurselor care asigura functionarea SFF. Analiza acestor fluxuri se va face in functie de structura si amplasarea SFF in cadrul uzinei. Astfel, se va analiza situatia pentru SFF singular integrat intr-o uzina cu fabricatie conventionala si respectiv situatia pentru SFF-uri multiple integrate intr-o uzina automatizata CIM. Fluxurile de resurse se impart pe urmatoarele categorii: - fluxul pieselor; - fluxul sculelor;

- fluxul programelor; - fluxul materialelor ajutatoare: ajutatoare: lichid de racire, span, span, etc.

Fluxul pieselor

Aces Acesta ta se ocup ocupaa de circ circul ulare areaa pe ambe ambele le sens sensur urii (intr (intrar aree – iesi iesire re in SF SFF) F) a semifabricatelor si pieselor finite, pieselor partial prelucrate, paletele tehnologice insotitoare, dispozitivelor portpiesa, a informatiilor insotitoare ale ansamblului paleta – dispozitiv –  semifabricat (perechile de coduri paleta – piesa, off-seturile piesei – dispozitiv, cotele de origine ale sistemului de coordonate ale piesei pe paleta, etc. Materialele vehiculate sunt pregatite in afara SFF la punctul de personalizare palete PPP si respectiv punctul de incarcare – descarcare al SFF (PID), care este ghiseul de intrare/iesire ale SFF si sunt stocate astfel: paletele tehnologice pe stocatoarele SFF (ele nu  parasesc SFF, decat pana la PID), dispozitivele, piesele semifabricat si finite de la o magazie Regal sau un sistem de alimentare al SFF. In cazu cazull func functi tiei ei AWPC AWPC si AWPR AWPR,, inca incarc rcar area ea – desc descar arca care reaa pale palete telo lorr este este automatizata asistata de robot, iar functia PID se refera la accesul navetelor spre SFF si inafara acestuia. Deservirea interna a fluxului pieselor in SFF se face de catre robocar, sau alt mijloc de transport intern al SFF. Acesta este condus de catre DNC, prin asamblarea de subprograme PLC de cicluri fixe si subprograme de deplasare, care sa asigure ciclurile de alimentare si de descarcare ale masinilor de lucru ale masinilor unelte din SFF cu palete tehnologice, la si de la stocatoare . Subprogramele ciclurilor ciclurilor fixe ale robocarului, raportate raportate la fiecare post al al sau (avand unul sau doua posturi) sunt urmatoarele: - incarcare paleta dreapta; - incarcare paleta stinga; - descarcare paleta dreapta; - descarcare paleta stanga. Combinate cu cicluri de deplasare, din acestea rezulta urmatoarele cicluri: PID – MU  – PID, PID – STO – PID, STO – MU – STO.

In cazul magaziei Regal si robostivuitorului, ciclurile fixe sunt aceleasi ca mai sus,  privind paleta de transport din cadrul magaziei Regal. Combinate cu ciclurile de deplasare in 2 coordonate ale robostivuitorului, vor rezulta cicluri complexe de forma: PPP – MAG – PPP  pentru descarcare la PPP PPP – MAG – PPP pentru incarcare in magazie Activitatile operatorului la PID si PPP sunt urmatoarele privind incarcarea SFF: - listarea programului de fabricatie; - listarea setului de dispozitive modulare; - apelarea robostivuitorului pentru aducerea la PPP a componentelor de dispozitive din containerele depuse in magazia Regal; - personalizarea dispozitivelor; - montajul dispozitivelor pe palete si personalizarea paletelor; - montajul pieselor semifabricat in dispozitive; - luarea originilor pieselor; - informarea terminalului privind: privind: cod paleta, paleta, cod piesa, origine origine piesa, cod stocator; - lansarea paletelor in sistem pe stocatoare; - validare OK – resurse piese. In cazul descarcarii pieselor finite activitatile operatorului sunt: -apelare palete la PID; - desfacere piese finite din dispozitive; - demontare dispozitive (cele care nu se mai utilizeaza la ciclul urmator); - depunere in magazia Regal a componentelor componentelor dispozitivelor demontate; - informare terminal. 1.5.2.

Fluxul sculelor

Acesta se ocupa de vehicularea in ambele sensuri de intrare-iesire in SFF a sculelor utilizate in proces si pregatite in sectorul de pregatire a sculelor, amplasat in vecinatatea exterioara a SFF prin ghiseul de intrare-iesire PIDS (punct de incarcare – descarcare scule). Acesta se refera la urmatoarele aspecte: - alimentarea masinilor cu seturi de scule pentru programul de fabricatie pe orizontul de timp dat; - creerea seturilor de scule pentru toate reperele din programul de fabricatie;

- evidentie evidentierea rea gestiuni gestiuniii seturilor seturilor de scule, scule, a seturilor seturilor de corec corectii tii L si R, a

durabilita durabilitatilor  tilor 

reziduale; - punerea seturilor de scule la dispozitia manipulatorului cu posibilitatea interventiei manuale  pentru extinderea ariei in timp a acestuia. Sectorul de pregatire al sculelor (gospodaria de scule) contine: - magazia de scule manuala cu gestiune pe calculator; - prereglare scule; - asamblare scule; - magazinele M1, M2, M3 ale PIDS; - terminal; - monorail cu manipulator schimbator de scule; - magazinele masinilor unelte. Manipulatorul cu brat dublu pe monorail are cicluri PLC de forma urmatoare: - incarcare scula; - descarcare scula; - transport in punctul programat. Prin asamblare cu ajutorul DNC a ciclurilor complexe, se pot obtine traseele urmatoare: PIDS  – MU – PIDS, MU – MU, PIDS – PIDS. Prin aceasta se realizeaza reactualizarea cu scule a magazinelor de scule ale masinilor  (functia ATR). Activitatile operatorului la PIDS sunt urmatoarele: - listare program de fabricatie; - listare scule la fiecare piesa; - listare componente de scule; - asamblare scule; - determinarea lungimilor L si razelor R ale sculelor; - informare terminal; - operare in gestiune; - lansare in proces si alocare locasuri la PIDS; - validare OK – resurse scule. 1.5.3.

Fluxul programelor programelor

Acesta este asigurat de catre DNC spre CNC-uri si PLC-uri si se refera la:

- transfer programe DNC la CNC-uri; - transfer programe si ordine la PLC-uri - primire confirmari de executie si informatii de stare; - control si reactualizari de gestiuni. (sistem distribuit). Functionarea este semiautomata si automata. Exemplu:

- Actualizarea programelor DNC stocate in memorie (semiautomat); - actualizarea codurilor sculelor;

- actualizarea corectiilor de scule (semiautomat) la PIDS, sau automat pe masina cu palpator; - verificari de sintaxa; - validare OK – resurse programe DNC; Fluxul programelor are la baza retelele de calculatoare cu partile de hard si soft aferente si construite in diferite sisteme de lucru si cu arhitecturi diverse. Astfel Siemens  produce sistemele FMS 300-10, 300-20, 300-30, 300-40, 300-50, bazate pe PC-uri din categoria Pentium pe 32 biti si RAM 16 Mbyte, diskete 31/2 si 51/4, Harddisk 260 Mbyte, retea ETHERNET sau ARCNET, sistem de baza soft SCO-UNIX, INGRES, X-WINDOWS, MOTIF, TCP/IP. Exemplu: FMS 300-40 Bineinteles ca la ora actuala deja au aparut sisteme noi mai evoluate de retele de conducere a SFF si CIM chiar de la Siemens, dar si de la alti producatori, asta neschimband mult principiul. Circulatia programelor si informatiilor in SFF se efectueaza pe subsisteme si pe subretele,   precum si pe ansamblul SFF sau CIM. Astfel avem subretele: CAD, CAM, CAP, CAQ, CAO, si retele macrostructurale ierarhice spre DNC si CNC. Pentru partea de simulare CAP exista produse program specializate GRAFSIM, SIM850 cu reprezentare grafica (primul), sau tabelara Gantt (al doilea) Exista programe utilitare de reactualizare a programelor piesa. Aceste programe se ruleaza la nivel de retele sau subretele si deservesc SFF in ansamblu sau pe parti componente. In cazul retelelor distribuite nu se mai utilizeaza sisteme cu DNC pentru conducerea SFF, ci cu functia MASTER – SLAVE. De asemenea, nu este obligatorie dispunerea in retea PC, ci pot sa existe cuplari la nivele PLC. In toate PC-urile se afla programe similare care permit comenzi de la orice PC (mai putin la strung) si pot vizualiza desfasurari de programe identice privind

 programul de fabricatie, sistemul central de transport, magazia Regal, manipulatoarele de incarcare. Orice comanda de la aceste PC-uri se transmite prin PLC-ul master la PLC-ul unitatii comandate. In cazul strungului si frezei, acestea au PC-uri proprii cu rol de CNC si care au  programele piesa rezidente, ce pot fi activate prin coduri corelate cu programul de fabricatie de la CIM sau celelalte PC-uri. In acest fel nu mai exista transmisii ON – LINE de programe la distanta, ci activari  prin coduri a programelor rezidente in fiecare unitate. La nivel CIM exista un program de supervizare care permite urmatoarele: - pregatirea programului sortimental de fabricatie; - pregatirea programului cantitativ de fabricatie; - actualizarea gestiunii codurilor tuturor materialelor de pe flux (fluxul pieselor); - pregatirea tuturor unitatilor de lucru implicate. De asemenea trebuie pregatite separat fiecare unitate de lucru in sensul actualizarii gestiunilor, comenzilor, luarea originilor fiecarei unitati pentru a fi gata de lucru ,“ready to request,” sau “ready to work”. Acest Acest mod de lucru lucru este este insuf insufici icien entt pentru pentru sistem sistemele ele flexib flexibile ile indust industria riale, le, unde unde flux fluxur uril ilee de resu resurs rsee sunt sunt mult mult mai mai ampl amplee si unde unde nu ar pute puteaa face face fata fata desf desfas asur urar area ea distrubuita. In plus transmisiile prin PLC-uri implica succesivitate in desfasurarea comenzilor si face ineficienta ordonantarea si desfasurarea paralela a activitatilor. La nivelu nivelull DNC se desfa desfasoa soara ra functi functiaa CAP – Comput Computer er Aided Aided Planin Planing. g. Aceas Aceasta ta este este rezultatul modelarii si simularii fabricatiei in cadrul SFF si rezulta in final ordonantarea SFF, respec respectiv tiv ordine ordineaa de lucru lucru a tut tuturo urorr module modulelor lor SFF SFF,, ca rezult rezultat at optimi optimiza zatt cu ajuto ajutorul rul  programului Taylor. Introduca Introducand nd ordine ordine si confirmar confirmarii din partea partea unitatilor unitatilor participa participante, nte, programul programul de ordonantare devine program de conducere al functionarii SFF si este gestionat de catre DNC. Mașini unelte unelte utilizate utilizate pentru pentru sisteme sisteme flexibil flexibile. e.

Produc Producția flexibi flexibila la se bazea bazează ză pe mașini conduse conduse prin prin calcu calculat lator, or, prin înalt înalt grad grad de auto automa matiz tizar are, e, cu asig asigur urar area ea flux fluxur uril ilor or de resu resurs rsee in mod mod auto automa matt si flex flexib ibil il,, cu o infras infrastru tructu ctura ra modula modulara ra (refe (referit ritoar oaree la SDV-ur SDV-uri,i, aici aici incluz incluzând ând si progra programel mele) e) privin privindd

 pregătirea acestor acestor fluxuri, cu tehnologia, organizarea, organizarea, planificarea planificarea si controlul calității asistate de calculator. Ca rezultat, rezultat, producția flexibila flexibila permite o variație aleatoare aleatoare sortimentala sortimentala si cantitativa cantitativa de produse, cu adaptare si reorganizare rapida (instantanee) astfel ca, atât produsele de serie, cat cat si prot protot otip ipur urii sau sau unic unicat atee sunt sunt trat tratat atee la fel, fel, in limi limite tele le tehn tehnol olog ogic icee ale ale prod produc ucției iei respective. Autonomia fata fata de operator, operator, care este capacitatea mașinii de a produce produce in condiții de flexibilitate flexibilitate cu prezenta prezenta parțiala sau lipsa lipsa operatorul operatorului. ui. Se măsoară prin gradul gradul de autonomie autonomie fata de operator operator a, care este un un raport raport intre intre timpul timpul (suma (suma timpil timpilor) or) de func funcționare ionare a mașini iniii fără fără operato operatorr si timpul timpul total de funcționare pe orizontul de timp dat. a = 0 - autonomie nula, cazul mașinilor total dependente de operator, sau produc producția clas clasica ica cu mașini conven convenționale ionale;; a = 1 - auto autono nomi miee total totalaa (caz (caz ideal ideal), ), când când prod produc ucția este este in tota totali lita tate te automatizata cu func funcționare complecta fără fără prezenta operatorului. operatorului. Cazul a = 1 încă nu nu este atins in sistemele flexibile de prelucrare prelucrare prin prin așchiere, doar  in alte sectoare de producție, unde se pretează automatizări automatizări cu flexibilitate totala si autonomie autonomie totala. Orizontul de timp, sau sau durata durata de funcționare in regim automat automat intre intre doua doua incarcari consecutive ale fluxului fluxului de resurse resurse al ma șinii / sistemului. sistemului. Acest orizont de timp este organizat de regula pe intervale de cate 24 de ore, in cicluri de funcționare ionare continua, continua, din care 8 ore, sau 16 ore de func ționare ionare cu prezenta prezenta operatorulu operatoruluii (opera (operator torilo ilor) r) si restul restul autono autonom. m. Pe timpul timpul de func funcționare ionare in preze prezenta nta operat operatori orilor lor au loc opera operațiile iile de incarna incarnare re – descă descărca rcare re a mașini inilor lor de piese piese (semifa (semifabri brica cate te si finite), finite), scule, scule,  programe, alte resurse, toate acestea fără oprirea ciclului de prelucrare automata. Activi Activită tățile operat operatoru orului lui se desfă desfășoară oară înafara înafara mașini iniii / sistemul sistemului ui sau la punctel punctelee de interfa interfațare cu exteriorul exteriorul (PID – punct de incarnare incarnare – descărcare descărcare a pieselor, pieselor, PIDS – punct de incarnare – descărcare descărcare a sculelor, tastatura tastatura CNC, pupitru de comanda, comanda, etc.), iar interven ția se face prin accesarea unor comenzi in regim semiautomat in “timp mascat” fără oprirea  procesulu  procesuluii de prelucrare prelucrare desfă desfă șurata in regim automat, automat, comenzi destinate destinate asigurării asigurării fluxului fluxului de resurse (descărcarea pieselor finite si incarnarea noilor semifabricate, înlocuirea sculelor  ieșite din proces cu noile seturi seturi de scule, scule, înlocuirea programelor, programelor, etc.)

De menționat ionat ca prin proces proces de de prelucra prelucrare re in regim automa automatt se înțelege elege funcționarea ionarea mașini iniii / CP / CFF / SFF cu u șile caren carenaj ajulu uluii închise închise si confirm confirmate ate electr electric, ic, cu incinta incinta de  prelucrare complect izolata de operator. In cadrul mașinilor din categoria “flexibile” “flexibile” intra centre de de prelucrare, celule celule flexibile, sisteme flexibile, linii flexibile, la care întreg procesul de prelucrare este automatizat si se desfă desfășoară asupra asupra unui progra program m de fabrica fabricație prestabi prestabilit. lit. Astfel, in cazul centrului de prelucrare se face referire la l a prelucrarea complecta a unui reper / piesa de prelucrat, din una sau mai multe prinderi, in cantitati lotizate, cu asigurarea încărcării la stocatoare (PID) piesa cu piesa de către operator. In cazul celulei flexibile de productie (CFF), se prelucrează un program de fabrica fabricație din mai multe repere lotizate lotizate sau individual individuale, e, in ordine ordine aleatoare, aleatoare, cu alimentarea alimentarea automata a întregului flux de resurse (piese, scule, programe, alte resurse). In cazul cazul sistem sistemulu uluii flexib flexibil il de produc producție se preluc prelucrea rează ză un progra program m compl complect ect de fabr fabric icaație refe referit ritor or la un numă numărr de ma șini ini din din cadr cadrul ul sist sistem emul ului ui,, con conținân inândd un sort sortim imen entt variabil variabil de repere repere / piese de prelucrat prelucrat si de cantită cantită ți individual individualee (unicate) (unicate) sau lotizate, lotizate, fără restricții, cu asigurarea automata automata centralizata a fluxului de resurse, iar activitatea operatorilor  operatorilor  se desfă desfășoară înafa înafara ra sistemului sistemului si la la punctele punctele de interf interfaa țare al acestuia acestuia cu cu exterioru exteriorull (PID, PIDS,etc.). Funcții ce caracterize caracterizează ază mașinile pentru sisteme sisteme flexibile. flexibile.

Pentru nivelele nivelele de automatizare enunțate mai sus sus (vezi (vezi par.2.2), func țiile caracteristice caracteristice conceptului de flexibilitate sunt următoarele: a)

MUCN – Mașina ina Unealta cu Comanda Numeric rica;

-

Automatize Automatizează ază opera operația de prelucrat prelucrat (cu o scula), scula), realizând realizând ciclul ciclul cotelor cotelor si al

mișcării cării princi principa pale; le; -

Flexibilitatea se refera la ușurința modificării operației prin program

tehnologi tehnologic, c, operația aparținând de prelucra prelucrarea rea cu o anumita scula; scula; -

Trec recerea rea la op opera erația urm urmăătoar toaree imp implica lica sc schim himbare bareaa scu sculei, lei, da dar asta asta se se fac face

manual sau semiautomat si impune prezenta operatorului -

Sch Schim imbbarea rea pie piesei sei in dis dispoz pozitiv itiv,, schim chimbbarea rea prin prinde deri rii, i, reg reglare lareaa scule ulelor, lor,

introducerea off-set-urilor piesei si sculei sunt de asemenea manuale;

-

Autonomia este redusa, prac ractic se impune prezenta operat ratorul rului in mod

 permanen  permanent.t. Nici in regim continuu continuu CNC maș ina nu poate lucra fără operato operatorr , deoarece deoarece ii lipsește funcția de supraveghere supraveghere automata automata a procesului (specifica centrelor de prelucrare) b)

CP - Centru de Prelucrare

- Automatizează prelucrarea complecta a piesei de prelucrat dintr-o prindere -

Mașina ina este este comp comple lect ct care carena nata ta si lucr lucrea ează ză “cu “cu u șile ile înch închis ise” e” de la intr introd oduc ucer erea ea

semifabri semifabricatu catului lui pana la scoaterea scoaterea piesei piesei prelucrat prelucratee cu toate opera țiile efectuate efectuate si cu toate sculele. -

Funcții specifice:

i.

Schi Schimb mbar area ea aut autom omat ataa a scule sculeii (ATC(ATC-Au Auto toma mati ticc Tool Tool Cha Chang ngin ing) g) avâ având nd toa toate te

sculele pregătite necesare prelucrării complecte a piesei, cu depozitarea sculelor in magazinul de scule; ii. ii.

Schi Schimb mbar area ea aut autom omat ataa a pale palete teii (APC(APC-Au Auto toma mati ticc Pall Pallet et Cha Chang ngin ing) g) cu cu pies piesaa de

 prelucrat, iar incarnarea – descărcarea descărcarea paletelor de piese se face face manual de operator înafara incintei de prelucrare, pe stocatoare (PID). iii. iii.

Supr Su prav aveg eghe here reaa auto automa mata ta a proc proces esul ului ui (ADS (ADS-A -Aut utom omat atic ic Diag Diagno nose se Sy Syst stem em), ),

conținând inând unele unele func funcții de identi identific ficare are a avari avariei, ei, de opri oprire, re, sau sau de ie șire autom automata ata a ma șini iniii din starea de avarie, dar si monitorizarea sculei, preluarea off-seturilor, etc iv. iv.

Auto Automa mati tiza zare reaa uno unorr fun funccții auxi auxili liar aree (sp (spăl ălar are, e, răci răcire re,, eva evacu cuar aree așchii chii,, etc etc.) .);;

-

Soft-ul -ul îns însoțitor se ref refera la CNC CNC-ul si PC-u PC-ull din dot dotare, cu alg algoritmele

specifice Atribuțiile operatorului se refera la activitatea înafara spațiului de lucru si înafara ciclului de funcționare (in timp “mascat”): - prinderea – desprinderea pasei la PID; - pregătirea setului de scule in magazinul ATC; - pregătirea programului piesa; - introducerea off-set-urilor de scule si piese. Flexibilita Flexibilitatea tea se refera refera la ușurința trecerii trecerii de la o piesa de prelucra prelucratt la alta, lucru care care se face face fără fără sta staționa ionare reaa mașinii inii.. Auto Autono nomi miaa este este limi limita tata ta de acti activi vită tățile ile operatorului in timp “mascat”, cu prezenta cvasipermanenta. Autonomia Autonomia fata fata de operator operator se refera refera la func funcționarea ionarea ma șinii fără operato operatorr pe durate mai lungi de prelucrare a unor piese cu ciclu lung.

c)

CFF – Celula Flexibila de Fabricație

- Automatizea Automatizează ză execu execuția unui program program de fabrica fabrica ție compus din din mai multe piese piese de  prelucrat, diferite ca sortiment si cantitate, pe o unitate productive productive (o mașina). -

Mașina ina se se ali alime ment ntea ează ză auto automa matt cu cu pie piese se,, scu scule le,, pro progr gram amee (ad (adic icăă res resur urse se), ), daca daca

acestea sunt pregătite in prealabil. -

Func Fu ncții spec specif ific icee sup supli lime ment ntar aree fat fataa de de niv nivel elul ul “ce “cent ntru ru de prel preluc ucra rare re”” (CP (CP): ):

Reactualizarea automata a sculelor (lătr-automatic Tool Readjustment), care înseamnă introd int roduc ucere ereaa autom automata ata in timp timp masca mascatt a noului noului set de scule in magaz magazinu inull ATC al mașini ini,, înaintea schimbării piesei de prelucrat; Reactu Reactuali aliza zarea rea automa automata ta a palet paletei ei (APR-A (APR-Auto utomat matic ic Pallet Pallet Readj Readjust ustmen ment), t), care care înseamnă aducerea aducerea automata automata la mașina si punerea punerea la dispozi ția APC a unei noi palete cu piesa noua de prelucrat si respectiv preluarea de la APC a paletei vechi si depozitarea acesteia, in mod aleato aleatoriu riu,, in func funcție de ordine ordineaa presta prestabil bilita ita prin prin progra program. m. Aceast Aceastaa implic implicaa stocar stocarea ea  palet  paletelo elorr înafara înafara maș ini inii,i, transpo transportu rtull la maș ina si de la maș ina, ina, manipul manipulare areaa de incarna incarnare re / descărca descărcare re – separat separat de APC (care (care se desfă desfă șoară la masa masa ma șinii / celulei); celulei); Schimbarea automata a piesei in dispozitivul multi-cuib (AWPC-Automatic Work  Piec Piecee Chan Changi ging ng), ),ac acea east staa fiin fiindd in gene genera rall o func funcție asis asista tata ta de robo robot,t, care care înlo înlocu cuie ie ște operatorul la punctul PID, si fiind o alternativa la funcția APR, completând completând func ția APC; - Activi Activită tățile operat operatoru orului lui se desfă desfășoară oară in timp “masca “mascat” t” înafara înafara celul celulei ei la PID si PIDS (acestea pot fi comune) si la CNC sau DNC, pentru asigurarea fluxului de resurse. -

Flex Flexib ibil ilit itat atea ea se refe refera ra la ușurin urința asi asigu gură rări riii flu fluxu xulu luii de de res resur urse se pent pentru ru dife diferi rite te

  progr programe ame de fabrica fabricaț ie, fără staț ionare ionareaa maș ini iniii si cu preze prezenta nta periodi periodica ca neperma nepermane nenta nta a operatorului. -

Auto Autono nomi miaa fat fataa de de ope opera rato torr se refe refera ra la la fun funcc ționa ionare reaa aut autom omat ataa pe pe sch schim imbu buri rile le

2 si 3, cu alimentarea alimentarea mașinii din resursele asigurate asigurate cu prezenta prezenta operatorului in schimbul schimbul 1. d) SFF – Sistem Sistem Flexibil Flexibil de Fabrica Fabricație -

Automatizează execuția unui program de fabrica ție la nivel de linie

tehnol tehnologi ogica ca cu mai multe multe mașini ini,, astfe astfell ca sa se asigure asigure preluc prelucrar rarea ea in regim regim flexib flexibil, il, cu variație sortimentala si cantitativa aleatoare aleatoare a pieselor. pieselor. -

Alim Alimen enta tare reaa cu pie piese se,, scul scule, e, pro progr gram amee si alte alte res resur urse se se fac facee auto automa matt la toa toate te

mașini inile, le, cu mijloa mijloace ce centrali centralizat zatee comune comune pentru pentru toate toate mașini inile le din SF SFFF si conduce conducere re prin Retea pe 3 nivele. -

Activitățile ope operat ratorul rului se des desfășoară in in tim timp “ma “mascat”, fără op oprirea SFF,

înafara SFF si la punctele punctele de interfațare cu exteriorul: PID, PIDS, CNC, CNC, DNC, terminale,. terminale,.

-

Funcții su suplimentare fata de de ce celula fl flexibila (C (CFF) :

APR, sau AWPR cu deservire deservire centraliza centralizata ta pentru toate ma șinile din sistem, sistem, stocare, stocare, transport comun la toate toate mașinile din sistem privind fluxul fluxul pieselor., alimentare alimentare comuna de la PID. PID. (La (La mașinil inilee care au AWP AWPC in loc loc de APR, APR, func unc ția de reac reactu tual aliz izar aree devin evinee Reactualizarea automata a piesei de prelucrat (apr-automatic Work Piece Readjustment), care înseamnă înseamnă aducere aducereaa piesei noi din afara afara ma șinii si punerea punerea acesteia acesteia la dispozi dispozi ția AWPC pentru pentru incarnare incarnareaa in dispozitivul dispozitivul multi-cuib multi-cuib de pe masa mașinii, si respectiv respectiv invers, invers, preluarea preluarea piesei vechi vechi de la AWPC si depozita depozitarea rea acesteia acesteia înafara înafara ma șinii, func func ție specifica specifica nivelului nivelului SFF). SFF). ATR cu deser deservir viree centr centrali alizat zataa pentru pentru toate toate mașini inile le din siste sistem, m, sistem sistem de stoca stocare, re, transport comun la toate toate mașinile din sistem privind fluxul fluxul sculelor, alimentare alimentare comuna de la PIDS. Autoorgani Autoorganizare zare de rang superior, superior, cu Retea Retea ierarhica ierarhica,, incluzând incluzând func ții specifice specifice de diagnoza, teleservice, teleservice, supraveghere supraveghere automata a procesului, procesului, atât la fiecare ma șina in parte, cat si a ansamblului liniei flexibile. -

Flex Flexib ibil ilit itat atea ea se refe refera ra la ușurin urința asi asigu gură rări riii flu fluxu xulu luii de de res resur urse se pent pentru ru într întrea eaga ga

linie cu diferite diferite programe de fabricație, cu trecere trecere aleatoare de de la unul la altul fără restric ții. -

Auto Autono nomi miaa fat fataa de de ope opera rato torr se refe refera ra la func funcționa ionare reaa într întreg egii ii lin linii ii făr fărăă pre preze zent ntaa

acestuia in schimburile 2 si 3 si respectiv cu operator in schimbul 1. In cadrul noțiunii de SFF trebuie distinse următoarele următoarele categorii categorii : Sistem Sistem flexib flexibil il cu flexib flexibilit ilitate ate lărgit lărgitaa pentru pentru divers diversita itate te larga larga de piese, piese, opera operații tehnol tehnologi ogice, ce, număr de scule, scule, apt pentr pentruu produc producția de unica unicate te si serii serii foart foartee mici, mici, având având funcțiile ATR, APR, AWPR extinse extinse nelimitat; Linie flexibila flexibila cu flexibilit flexibilitate ate limitata pentru diversitate diversitate limitata de piese, piese, operații, număr număr scule, scule, apta pentru pentru produc producții lot lotiza izate te in lot loturi uri de mărime mărime mijlocie mijlocie de piese piese înrudi înrudite te tehnol tehnologi ogicc din aceea aceeași famil familie ie si un număr număr redus redus de repere repere pe orizon orizontul tul de timp, timp, având funcțiile ATR, APR, APR, AWPR limitate limitate.. Linie flexibila cu flexibilitate flexibilitate extinsa, apta pentru pentru producții lotizate de serii mijlocii si mari dintr-un dintr-un singur reper reper pe orizontul orizontul de timp, dar cu trecere relativ relativ ușoara (flexibil (flexibila) a) la un alt reper pe orizontul de timp următor, având ATR lipsa, iar APR sau AWPR limitate. In unele unele cazuri cazuri de astfe astfell de lin linii ii flexib flexibile ile,, func funcția ATC este limitata limitata,, iar linia este organizata cu flux flux serial, pentru opera opera ții complementare, gen gen linie de agregate CNC. CNC. O tend tendin ința noua noua este este cea cea refe referi rito toar aree la flex flexib ibil ilit itat atea ea in dire direccția univ univer ersa sali lită tății tehnologice, adică celula sau sistemul flexibil apte sa execute practic orice tip de piesa, opera operație tehnolo tehnologica gica,, adică adică mașina “buna “buna la toate” toate”..

Pentru firmele mici si mijlocii este ideal de a avea un singur utilaj tehnologic care sa   poată poată preluc prelucra ra toate toate cazuri cazurile le tehnol tehnologi ogice ce tip tipice ice dintr-u dintr-unn domeni domeniuu de fabric fabricaaț ie dat. dat. De exemplu exemplu piese de rotație cu operații: de frezare, frezare, danturare danturare,, canelare, canelare, rectificare; rectificare; precum precum si: oper operaații de epos epos,, semi semifi fini ni,, fini finiș incl inclus usiv iv rect rectif ific icar are, e, oper operaații de căli călire re loca locala la CIF CIF sau sau cu flacăra; toate intr-o anumita gama dimensionala specifica mașinii. Acestea intra in categoria sisteme, deoarece au de regula cel Putin doua unitatea prelucrătoare (de exemplu semifini si finiș, sau strunjire si frezare), frezare), iar fiecare din acestea acestea pot lucra lucra intr-un mod flexibil utilizând utilizând un număr variabil da axe CNC simultane, fiind deservite de structura ierarhica integrata pentru funcții CAD, CAM, CAP, CAO, CAQ, etc., toate integrate integrate intr-o singura unitate de comanda. comanda. La aceste aceste FF-uri FF-uri obiective obiectivele le sunt diversitat diversitatea ea tehnologi tehnologica ca nelimitata, nelimitata, precizia precizia,, calitatea calitatea constanta, iar iar productivitatea este pe plan secundar. secundar. Func țiile ATC, APC sau AWPC AWPC exista dar limitate si neperformante, neperformante, in schimb sunt dezvoltate dezvoltate funcțiile tehnologice, număr număr de axe, generarea in spa spațiul cu mai multe multe axe simultane, simultane, iar funcții ca ATR, APR, AWPR sunt reduse sau chiar chiar lipsesc. lipsesc. De fapt, din acest ultim motiv motiv ele nu sunt încadrate încadrate in categoria categoria CIM (de și dețin funcții specifi specifice) ce),, ci in categ categori oriile ile CFF si SFF SFF,, după după caz. Se va reveni reveni pe parcur parcursul sul  prezentei lucrări cu exemple exemple concludente concludente privind aceasta aceasta noua tendința. La mașini inile le la care care este este priori prioritar taraa produc productiv tivita itatea tea (din (din toate toate categ categori oriile ile:: CP, CP, CFF, CFF, SFF), funcțiile de baza ATC si APC / AWPC sunt adaptate adaptate la performante ridicate, respectiv timpi redu reduși de schimbare schimbare scule, scule, palete, palete, piese, piese, iar pentru pentru acest acest obiectiv obiectiv ma șinile sunt sunt dotate dotate corespunzător. d)

CIM – Fa Fabric ricația in integrata cu cu ca calculatorul.

(Si aici aici se impune impune aceea aceeași obser observa vație, ca cim-uri cim-urile le modern modernee acoperă acoperă func func țiuni iuni din sfera sfera producției, si deci mai nimerit nimerit este sa se numească numească de produc ție. De exemplu exemplu cim-ul de la uzina STAR din Schweinfurt, care produce ghidajele multi circuit pentru masini unelte si roboti, roboti, este extins extins la nivelul întregii uzine, si toate activită activitățile, inclusiv financiar financiar-conta -contabile bile,, comerc comercial iale, e, logist logistica ica,, etc. etc. sunt sunt asigur asigurate ate central centraliza izatt de aceea aceea și Retea Retea ierarh ierarhica ica,, de aceea aceea și  baza de date). - Conține mai multe SFF-uri, structura structura de conducere conducere ierarhica pe 4 nivele; nivele; - Automatizează prelucrarea prelucrarea flexibila la nivel nivel de sector de produc producție. -Fle -Flexi xibi bilit litat atea ea se refe refera ra la într întreg egul ul grup grup de acti activi vita tate teaa si ușurin urința de adap adapta tare re a fabri fabrica cației la varia variația aleato aleatoare are de comen comenzi zi de la un orizo orizont nt de timp la altul altul,, precum precum si in interiorul orizontului de timp dat. - Autonomia fata de operator se refera la unele activitatea, in general pentru nivelul 4  – de execuție, cu desfă desfă șurare fără fără operator operator in schimburile schimburile 2 si 3, (dar asistate asistate de dispecer dispecer pe

nivelul nivelul 3 in toate punctele punctele de supra supravegh veghere ere a procesului procesului), ), iar in schimbul schimbul 1 se desfă desfă șoară activitatea complecte asistate de operatori. Ideea Ideea autonomiei autonomiei fata de operator operator nu este un obiectiv obiectiv prioritar prioritar al flexibilită flexibilității, ci mai degr degrab abăă o cons consec ecin ința, un avan avanta tajj al auto automa matiz tizări ării,i, care care perm permit itee func func ționa ionare reaa cont contin inua ua suficient de sigura, cu o fiabilitate fiabilitate ridicata, rezultata din funcția de supraveghere automata automata a   pro proce cesu sulu luii si diag diagno noza za auto automa mata ta,, astf astfel el ca sa perm permit ităă func funcț iona ionare reaa cu prez prezen enta ta cvas cvasip iper erma mane nent ntaa a oper operat ator oril ilor or la nive nivelu lull 4 de exec execuu ție din din iera ierarh rhia ia rețelei elei,, pe timp timpul ul schimburi schimburilor lor 2 si 3, dumineci duminecile le si pe timpul sărbătorilor sărbătorilor legale. legale. Practic Practic se cere funcționarea ionarea fără întrerupere întrerupere a SFF, aceasta in special in sectoare ca cel al produc produc ției de automobile, automobile, unde întreruperi pentru revizii, întrețineri, eventuale remedieri, remedieri, se fac odată pe luna pe timpul unui weekend. Acest Acest mod de solic solicita itare re a mașini inilor lor pune proble probleme me grele grele const construc ructor torilo ilorr de lin linii ii flexibile pentru asigurarea fiabilită fiabilității, deoarece întreruperile in astfel de cazuri duc la pierderi enorme. enorme. Pe de alta alta parte, mașinile au o durata durata de via via ța de cca 5 ani, după după care întreag întreagaa linie este înlocuita, chiar chiar daca uzura unora dintre mașini nu a ajuns inga la maxim. La acest mod de lucru sunt alinia aliniate te si activ activită itățile comer comercia ciale, le, service, service, întreținere, inere,  partea financiara, financiara, bancara, bancara, politica investițiilor, etc. In industria de automobile se prefera prefera linii flexibile din categoria categoria a 3-a, cu flexibilitate limitata, din motiv ca sunt mai simple si deci mai fiabile, si se prefera uneori sa se investea investească scă in mai multe linii paralele, paralele, indiferen indiferentt de costurile costurile investiției, ca sa se acopere acopere necesi necesitat tatea ea variației sortimen sortimental talee a produc producției, iei, dar dar cu obiecti obiectivul vul clar al produ producti ctivit vităă ții si al fiabilită fiabilității. Agregatizare Agregatizareaa rigida s-a demodat demodat datorita datorita fiabilității reduse, neavând neavând sisteme de suprav supraveg egher heree autom automata ata a proces procesulu uluii cu contr controlu olull ruperi ruperiii si uzurii uzurii sculel sculelor, or, contro controlul lul dime dimens nsio iona nall al cote cotelo lor, r, prec precum um si a alto altorr sist sistem eme, e, deși flex flexib ibil ilita itate teaa redu redusa sa ar fi fost fost compensata de un număr mai mare de linii. Toate Toate aceste aceste consid considere erente nte expuse expuse mai sus, sus, conduc conduc la solu solu ții const construc ructiv tivee si soft soft specifice, expuse selectiv in capitolele următoare. Automatizarea flexibilă a proceselor tehnologice de prelucrare.

Deoarece simultan cu creşterea flexibilităţii sistemului de prelucrare creşte şi costul cestuia, este de mare importanţă problema alegerii flexibilităţii maxime. Totodată trebuie să se ţină seama şi de timpul de pregătire a fabricaţiei pentru un reper nou.

Productivitatea unei celule flexibile de prelucrare depinde de numărul de piese, timpul de  prelucrare şi intensitatea de deservire cu piese şi scule a robotului.

Figură 3 Circulaţia unei piese într-un sistem flexibil de prelucrare.

Figură 4 Modulul funcţional al fluxului de scule

Avantajele utilizării S.F.F.

Introduce Introducerea rea si exploata exploatarea rea judicioasă judicioasă a S.F.F. asigură asigură ob ținerea inerea unei eficien eficien țe înalte si creșterea terea efectelor efectelor economic economicee ale produc produc ției. Cele mai mai importante importante sunt: sunt: •

reducere reducereaa numărului numărului de muncito muncitori ri de până la la 5 ori față de produc produc ția conven conven țională; ională;

•

reducerea personalului pentru pregătirea fabricaŃiei de aprox. 2.5 ori;

•

reducerea cu 50% a utilajelor tehnologice;

•

reducere reducereaa cu 20-40% 20-40% a spațiilor necesa necesare re produc produc ției;

•

creșterea productivi productivită tății munci munciii cu 200-400%; 200-400%;

•

creșterea indicelui de de utilizare a MU la 90-95% sau chiar mai mai mult;

•

reducerea rebuturilor rebuturilor si cre creșterea indicelui indicelui de utilizare utilizare a materialelor; materialelor;

•

scurtarea ciclurilor ciclurilor de pregătire tehnologică tehnologică a producției;

•

creșterea terea produc producției anuale anuale;;

•

creșterea gradul gradului ui de tipizare tipizare a MU si dispozitiv dispozitivelor elor rezultând rezultând mic micșorarea orarea termenelor  termenelor  de proiecta proiectare, re, execu execuție si între întreținere a S.F.F.; S.F.F.;

•

reducerea cu 50-70% a duratei duratei ciclului de fabricație;

•

scăderea cu 40-45% a cheltuielilor cheltuielilor de produc ție si a cheltuielilor suplimentare suplimentare cu

•

•

•

•

•

 până la 85%; scurtarea scurtarea timpilo timpilorr de prelucrare prelucrare a pieselo pieselorr pe MU cu 50% si si creșterea calită calității  produ  produccției; iei; scăderea timpilor timpilor de reglare a mașinilor la modificarea modificarea pieselor prelucrate prelucrate cu  până la 80%.