Központi energiatakarékos por-forgácselszívó rendszer fejlesztése Témavezető: Prof. Dr. Varga Mihály Résztvevők: Dr. Magoss Endre, Lakatos János, Képes László A jelenlegi számítógéppel vezérelt por-forgácselszívó rendszer innovatív átalakításának célja a munkahelyi porexpozíció megfelelő szinten tartása, az energiatakarékosság biztosítása technológia rugalmas rendszerszemlélettel, korszerű vezérlés beépítése a ventilátorok és az elszívóhálózat összehangolt működtetése céljából. A fentiek biztosításához - különösen a CNC gépeknél - új típusú elszívófej került kidolgozásra, amely biztosítja – több szabadságfokú megmunkálófejek esetén –, hogy minél kevesebb por kerüljön ki a munkahelyi légtérbe. Ez az elszívófej kombináltan a levegővisszatápláló rendszerrel működik. A technológia rugalmasság megvalósítását a főgyűjtőcső átalakításával érjük el, amelynek elméleti alapja a csomóponti nyomások közel azonosságának biztosításával, az egyes szakaszok lezárhatósága, mechanikus szállítórendszer kombinációval. Ezzel is összefüggésben került megtervezésre a por-forgácselszívó rendszer vezérlése, amely lehetőséget ad a ventilátorok szabályozására, az elszívandó és szükséges légmennyiségek függvényében. A rendszer megvalósítása a tervek alapján folyamatban van.
Váltólapkás szerszám fejlesztése a szerszám által keltett és irányított levegő ventiláció növelése céljából, segítve a forgácselszívást Témavezető: Dr. Csanády Etele Résztvevők: Prof. Dr. Varga Mihály, Németh Szabolcs Az innovatív fejlesztés célja a jelenlegi szerszámtest olyan célú átalakítása, hogy az új szerszám által keltett ventiláció irányított és kialakuló eredő légsebesség vektornagyság jelentősen meghaladja a hagyományos szerszámét, ezzel segítve a por-forgács eltávolítását a forgácsolási helyről. A por-forgács eltávolítása során jelenleg alkalmazott elszívási légsebességek már elérik a 30-35 m/s-ot, amely jelentős energiafelhasználási többletet jelent. A munkahelyi porexpozíció további csökkentése megkívánná az elszívási levegőmennyiségek további növelését, azonban az ezzel járó kalorikus és villamos energia többletfelhasználás korlátot szab költségoldalról. Meg kell vizsgálni tehát azt, hogy elszívási levegő mennyiség növelése nélkül hogyan biztosítható a munkahelyi porexpozíció határérték alatt tartása. Evidens lehetőségként kínálkozik az, hogy az egyébként is nagy fordulatszámmal forgó szerszám, vagy kiegészítő eleme által keltett ventilációt „jótékonyan” használjuk ki, mintegy rásegítve az elszívásra és a por-forgács szállításra. Az innovatív fejlesztés eredményeként egy teljesen új típusú szerszám-, illetve szerszámcsalád, mint új termék kerül kifejlesztésre. Axiális irányú sebességek 4,00
3,50
Sebesség (m/s)
3,00
2,50 Hagyományos szerszám Fejlesztett szerszám
2,00
Új szerszám 1,50
1,00
0,50
0,00 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
Mérési helyek
Axiális irányú légsebesség értékek az alap-, reflexiós üregű- és új kialakítású szerszámnál Az új típusú szerszám alaptest reflexiós üregű íves forgácselvezető horony kialakítással további jelentékeny hatást eredményeztek a korábbi két fejlesztési típushoz képest. A hornyok légsebesség komponens változtató hatása jelentősen megnőtt, ezt bizonyítja a függőleges irányú sebességkomponens jelentős növekedése. A függőleges sebességvektor növekedése a szerszám által keltett légáramlás eredővektor felfelé elszívó ernyőbe irányulását fokozta, ezáltal a forgácsot kevésbé szórja szét, hanem mindezt hatásosan irányítja az elszívórendszerbe.
Új típusú zajvédő panel fejlesztése Témavezető: Prof. Dr. Varga Mihály Résztvevő: Németh Gábor A zajvédő falszerkezet fejlesztésének célja elsősorban ipari üzemek által kibocsátott környezeti zaj, valamint közlekedési eredetű zajok elleni védelmet szolgálja. A zajvédő fal előregyártott elemekből került tervezésre, amelynek modulrendszere biztosítja a favázas panelek I-szelvényű vasbeton oszlopokban történő elhelyezését és így falazat építését. Az elemek vastagsága változó, attól függően, hogy milyen mértékű hangcsillapítás a cél. A fejlesztés során háromféle falvastagságú panelok kerültek kialakításra, amelyek szerkezete a kutató-fejlesztő munka során laboratóriumi mérésekre alapozott szerkezeti anyagokból lett megépítve. A laboratóriumi munka eredményeként elkészültek az ipari méretű falpanelek is, amelyek ÉMI minősítéssel rendelkeznek. A minősítési eredmények mind a hangelnyelési és a léghangszigetelési képesség szempontjából megfelelő eredményeket adtak, így ezek a szendvicsszerkezetű zajvédő panelek megfelelő hatékonysággal alkalmazhatóak, a kitűzött céloknak megfelelően.
Közlekedési zaj spektrális eloszlása
Hangnyomás (dB)
40
35
30
25
20 10
100
1000 Frekvencia (Hz)
Ipari zaj spektrális eloszlása
10000
CNC gép por-forgácselszívási hatékonyságának növelése Témavezető: Prof. Dr. Varga Mihály Résztvevők: Dr. Csanády Etele, Németh Gábor, Németh Szabolcs, Kocsis Zoltán A CNC gépek elszívásának általános problémája – különösen a nagy szabadságfokú gépek esetében -, hogy megfelelő hatékonyságú elszívás kialakítása csak gépspecifikus paraméterek ismeretében lehetséges. Szükséges ezért a különböző géptípusok esetén elvégezni az elszívófej(ek) környezetében és belső terében aerodinamikai vizsgálatokat. Ennek megfelelően megvizsgáltuk különböző átmérőjű, alakú és fordulatszámú hagyományos és korszerű szerszámok esetén, hogy milyen hatást gyakorolnak az elszívásra. A kialakuló légsebességek nagysága, azok változása és iránya alapján megfelelő tervezési alapadatokhoz jutottunk, amelyek lehetőséget biztosítanak az elszívási környezet olyan formájú átalakítására, amely biztosítja az elszívási hatékonyság növelését. A kutatás során ipari körülmények között végzett mérések olyan eredményeket szolgáltattak, amelyek alapján áttervezett elszívófejek utólagos bemérése bizonyította a kutató-fejlesztő munka eredményességét. 5,00 4,00 4,00-5,00
3,00
3,00-4,00
2,00 vx
2,00-3,00
1,00 0,00 -1,00 -2,00 -3,00
1,00-2,00 0,00-1,00 -1,00-0,00 40 -135
-45
-2,00--1,00 y
-140
45
-3,00--2,00
135
x
5,00 4,00 3,00 2,00 vx 1,00 0,00 -1,00 -2,0 0 -3,00
4,00-5,00 3,00-4,00 2,00-3,00 1,00-2,00 40 -135
-45
45 x
135
0,00-1,00 y
-1,00-0,00 -2,00--1,00 -3,00--2,00
5,00 4,00
4,00-5,00
3,00
3,00-4,00
2,00 vx
2,00-3,00
1,00 1,00-2,00
0,00
0,00-1,00
-1,00 -2,00 -3,00
-1,00-0,00 40
-4,00 -135
-55 x
-2,00--1,00 y
55
-140 135
-3,00--2,00 -4,00--3,00
Bútor kft. életképessége, különös tekintettel új, korszerű logisztikai eljárások alkalmazására Témavezető: Prof. Dr. Varga Mihály Résztvevő: Kocsis Zoltán A bútorgyártás során is az alapanyagok beszerzésénél, a gyártásnál és a késztermék elosztásnál a versenyképesség megtartásában, illetve növelésében döntő jelentőségű a korszerű logisztikai módszerek alkalmazása, illetve komplex logisztikai rendszerek kialakítása. Jelenleg a beszállítói szervezés és megvalósítás, a technológiai tevékenység, valamint az értékesítés még sok helyen a hagyományos anyagmozgatás szervezési és bonyolítási módszerekkel történik. A gyártás is nélkülözi a korszerű gyártásszervezési, szinkronizálási, optimalizálási módszerek alkalmazását. A jelen gazdasági környezet, a faipari ágazat hazai és nemzetközi helyzete a versenyképesség és az életképesség megköveteli olyan korszerű eljárások, módszerek kidolgozását és alkalmazását, elsősorban a logisztika területén, amelyek eljárás innovációként biztosítják, illetve nagyban hozzájárulnak a cég fennmaradásához. Ebben a kutatásban cég specifikus logisztikai rendszerre teszünk javaslatot a beszerzés logisztikától a technológia logisztikán át az értékesítés logisztikáig. Az így kialakított logisztika az anyagok, termékek és személyek és a hozzájuk tartozó információk, rendszereken belüli és rendszerek közötti áramlásával, tervezésével, szervezésével, irányításával és ellenőrzésévei kapcsolatos tevékenységek összessége. A kutatási eredmények az intézetben korszerű logisztikai szoftver – Simul8 – alkalmazásával szimulálhatóak és az egyes paraméterek változtathatósága lehetőséget ad az optimális rendszer kialakításához.
Valósidejű termékvonal-gyártást támogató rendszer Témavezető: Dr. Csanády Etele Résztvevők: Prof. Dr. Varga Mihály, Kovács Zalán Koppány A kutatási munka alapján megállapítható, hogy a szimuláció maximálisan kihasználja a modell megalkotására használt SIMUL8 Professional program lehetőségeit. Olyan, az adatok alapján automatikusan létrejövő modellt épít fel, amely szilárd alapul szolgálhat a későbbiekben esetlegesen felmerülő adatelemzési igények kielégítésére. Azonban ezen igényekre kellő pontosságú válasz csak akkor adható, ha a szükséges alapadatok a lehető legpontosabbak, illetve ezen igények megfogalmazása szakszerűen számszerűsített, vagy számszerűsíthető. Az elkészült modell szilárd alapkent lehetőséget biztosit bármilyen kiegészítés, vagy később megfogalmazott igény beépítésére, tovább gondolasara, azáltal, hogy a lehető legpontosabban próbálja követni a valóságban lezajló folyamatokat es modellezni azokat a szimulációban. Fontos megemlíteni azt, hogy a modell alkalmas arra is, hogy a saját maga számara szükséges adatokat - melyből a szimulációs modellt felépíti -, illetve a szimuláció futtatása során keletkezett adatokat –amely a felmerült igények megválaszolása–, minden további nélkül lekérheti az éles adatokat tartalmazó rendszerből, illetve az eredményt visszatöltheti oda a megfelelő formátumban. A fenti kiegészítésekkel a most elkészült modell olyan valós adatokon alapuló, könnyen használható szimulációs modellé válna, amely megállná a helyét valós ipari körülmények között is. Nagy pontosságú adatokat lenne képes szolgáltatni a döntési helyzetek felmerülésekor, időben segítve ezzel a helyes döntések meghozatalát, optimálisan megoldva a szervezési nehézségeket, csökkentve a felesleges kiadásokat.
Az új bőrraktározási rendszer korszerű logisztikájának kifejlesztése és szimulációs modelljének kidolgozása Témavezetők: Dr. Varga Mihály Résztvevők: Dr. Csanády Etele, Kocsis Zoltán, Kovács Zalán Koppány Az innovációs feladat célja, hogy kifejlesszen egy teljesen egyedi és újszerű anyagáramlási folyamatot egy újonnan épített bőrraktárban. Így a valós körülményeknek megfelelő módon lehet szimulálni olyan folyamatokat, amelyek alapvetően befolyásolják a termelésben kulcsszerepet, játszó paramétereket, vagy kívánalmakat, segítve ezzel a különböző termelési stratégiák előnyeinek és hátrányainak meghatározását, valamint az optimális stratégia kiválasztását. A szimuláció megvalósítására a Visual Thinking International Ltd. SIMUL8 nevű programját használtuk, mert ez megfelelően testre szabható, moduláris, és támogatja az egyedi konstrukciók kialakítását, programozható, és még jó néhány, a hasonló jellegű feladatok megoldásánál elengedhetetlen tulajdonsággal bír.
Kamion beérkezés szimulációja a raktár fogadótermináljába A szimuláció által kapott eredmények segítségével az alábbi innovatív javaslatokat tudjuk adni: A minősítő, válogató személyzet kihasználtsága és a vele összefüggésben lévő szükséges létszámigény A „lovak” szükséges minimális és maximális darabszámának a meghatározása Az egyes bőrtípusoknak megfelelő új tárolási logisztikai rendszer kidolgozása, figyelembe véve a jelenlegi igényeket A fenti tulajdonságok és eredmények figyelembevételével értékelésként elmondható, hogy jelen szimuláció valós szempontból innovatív, úgynevezett eljárási innováció, mivel új és jelentős mértékben eredményez javulást a technológiában és többlet költség keletkezése és gépek beszerzése nélkül ad lehetőséget arra, hogy milyen teljesítményjellemzőket bír majd az
új koncepciók alapján megvalósított beruházás. Mindezt pedig oly módon teszi, hogy nem korlátozza a felhasználót a jelenlegi elrendezés megtartására, és a jelenlegi helyzet karakterisztikájának módosítási lehetőségeire, hanem biztosítja bármely új objektum hozzáadásának, illetve a meglévő objektum törlésének lehetőségét. Ezzel biztosítja a teljes modularitást és a döntéshez szükséges maximális információtartalmat.
