Megmunkálási technológiák AJ003_2 Gépészmérnöki (BSc) szak
GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁS
Összeállította: Dr. Pintér József
GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁS 1. A rugalmas gyártás alapfogalmai 2. Rugalmas gyártócella (Flexible Manufacturing Cell, FMC) fogalma 3. A rugalmas gyártórendszer (Flexible Manufacturing System, FMS) fogalma 4. A számítógéppel integrált gyártás (Computer Integrated Manufacturing, CIM) fogalma
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
2
GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁS 1. A rugalmas gyártás alapfogalmai Rugalmas (flexibilis) gyártóeszközök: különféle munkadarabok automatikus gyártására alkalmas berendezések, amelyek a gyártási feladathoz történő gyors alkalmazkodást teszik lehetővé. A rugalmas gyártóeszközök: Megmunkáló központok (MC) Gyártócellák (FMC) Gyártórendszerek (FMS)
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
3
GYÁRTÁSAUTOMATIZÁLÁS 1. A rugalmas gyártás alapfogalmai A rendszer rugalmassága: önállóan/automatikusan, vagy csekély emberi manuális beavatkozással, elemei elrendezése változtatása nélkül technológiailag hasonló feladatok elvégzéséhez alkalmazkodni tud. A rugalmas gyártást jellemzi: Kis sorozatnagyság rövid átfutási idővel Raktárkészlet csökkenése Rövid szállítási határidő, a gyártóberendezések magasfokú rendelkezésre állása és kihasználtsága 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
4
Gyártócellák
Gyártócella fogalma I.
Rugalmas gyártócella (Flexible Manufacturing Cell, FMC A rugalmas (forgácsoló) gyártócella egy szervezési egység, amely állhat egy vagy több forgácsoló szerszámgépegységből, Mukadarabcsaládok elemeit munkálja meg, Kiegészítő funkciók; munkadarab- és szerszám ellátás,mérési és felügyeleti funkciók automatizáltak, Felügyelet (kezelő személyzet) nélküli , vagy csökkentett létszámmal történő üzemelés a második és a harmadik műszakban (akár vasárnap) 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
5
Gyártócellák
Gyártócella fogalma II. A gyártási feladat változása nem mindig igényel felszerszámozást, gépelőkészítést, elegendő a megmunkálási program megváltoztatása, A gyártócellák felépítése függ a munkadarab jellegétől: a szekrényes alkatrészeket palettákon mozgatják a forgástest alakú alkatrészek mozgatására leggyakrabban
ipari robotokat (síkportál, illetve térportál) használnak. A robot végezhet szerszám-, vagy munkadarab-befogó készülék cserét is. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
6
Gyártócellák Kicsit részletesebben:
Munkadarabellátás, paletta Induktív robotkocsik (AGV) Szerszámellátás, szerszámcserélők Példák
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
7
Gyártócellák
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
8
Gyártócellák Paletta tároló elrendezések
Megjegyzés: Az 1. paletta a szerszámgépen van 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
9
Gyártócellák Automatikus palettacsere
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
10
Gyártócellák ISO szabvány szerinti paletta
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
11
Gyártócellák 1. Számítógép vezérlésű induktív robotkocsik (Automatic Guided Vehicle, AGV) A szállítórendszer lehet:
pályához (sínhez) kötött, padlón mozgó vagy függesztett, a munkadarabot közvetlen formában vag palettán szállító.
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
12
Gyártócellák A számítógép vezérlésű induktív robotkocsik, amelyek általában a padlóba süllyesztett elektromos kábel indukciós jeleit érzékelve „tájékozódnak” (Automatic Guided Vehicle, AGV) megbízható és elsősorban nagy méretű, hosszú megmunkálási idejű egységekből álló rendszerek kedvelt szállító egységei. Pályájuk – a lefektetett útvonalon belül – szabadon programozható. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
13
Gyártócellák Hátrányuk, hogy a szerszámgépek között viszonylag széles útvonalat igényelnek és a közvetlen paletta/munkadarab cseréhez pozicionálási pontosságuk csak kiegészítő egységekkel lehet elegendő.
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
14
Gyártócellák Robotkocsi (Automatic Guided Vehicle, AGV) Technika
Szortírozá s
Állványstruktúra Automatizálás
Minden egy technikával
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
15
Szerszámellátás, szerszámcserélők
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
16
Példák szerszámcserélőre
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
17
Gyártócellák Eszterga jellegű megmunkáló gépen/ eszterga gyártócellán elkészíthető munkadarabok
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
18
Gyártócellák
Eszterga gyártócella (négy tengelyes) (MAZAK) 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
19
Gyártócellák Esztergáló Gyártócella REKARD
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
20
• 5D megmunkáló központok alkotják a cella forgácsoló gépeit
•A cellához illesztett szoftver támogatja az alkalmazások tervezését •A cella egységei:
4 forgácsoló gép Adagoló állomás Továbbító rendszer Raktár Központi számítógép 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
21
Gyártócellák Gyártócella tengelycsonk gyártásához BPW Szombathely
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
22
Gyártócellák Esztergáló gyártócella EMCO
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
23
EMCO HYPERTURN 645 CNC Esztergaközpont technológiai sajátosságai és tanfolyam 8 tengelyes esztergáló megmunkálóközpont
EMCO HYPERTURN 645 MCplus
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
24
EMCO HYPERTURN 645 CNC Esztergaközpont 8 tengelyes esztergáló megmunkálóközpont
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
25
Gyártócellák
Eszterga megmunkáló központ (Gildemeister)
SZE laborban 2008. május (négy tengelyes) 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
26
Gyártócellák
Térportál kiszolgálású gyártócella
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
27
Gyártócellák Oktató gyártócella EMCO Concept Mill 105 marógéppel és Mitsubishi robottal
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
28
Rugalmas gyártórendszer A rugalmas gyártórendszer (FMS) több, egymással összekapcsolt szerszámgépből tevődik össze, a szerszámgépek különféle munkadarabokat párhuzamosan munkálnak meg. A gyártás folyamatosságát egy-egy egység átállítása nem zavarja meg.
A gyártó egységeket (pl. a gyártó cellákat) közös irányító egység és munkadarab-, esetleg szerszám ellátó egység köti össze. A munkadarab továbbítás nem kötött ütemű, a szerszámgépek hozzáférése tetszőleges sorrendben történhet. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
29
Rugalmas gyártórendszer A megmunkáló egységek egy sorban helyezkednek el, és a munkadarabok haladási útvonala az egyes megmunkáló egységek munkaterein át is vezethet (in line típus). Ha munkadarab áramlás fő útvonala a szerszámgépen kívül halad (off line típus), az egyes gépekhez jobb a hozzáférés.
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
30
Rugalmas gyártórendszer A rugalmas gyártó rendszerek irányítási rendszerének felépítésére többnyire a hierarchikus irányítás és az osztott intelligencia jellemző. A gyártórendszerek irányításának hierarchiája azt jelenti, hogy a döntések általában a legalacsonyabb szinten történnek, ott, ahol a szükséges információ rendelkezésre áll. Ugyanakkor magasabb szintekről bármely információ elérhető, például az NC vezérlés bármely regisztere lekérdezhető. Erre akkor kerül sor, ha egy alsóbb szintű döntést felül kell bírálni. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
31
Rugalmas gyártórendszer A rugalmas gyártó rendszerben a gyártó cellák vezérlőit egy központi (folyamatirányító) számítógép irányítja, így valójában ez a számítógép irányítja az egész gyártási folyamatot. A rendszer működését irányító utasítások a folyamatirányító számítógépből indulnak a cellavezérlők felé. A cellavezérlők lebontják a kapott utasításokat a szerszámgép vezérlések számára végrehajtás céljára. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
32
Rugalmas gyártórendszer Maguk a cellavezérlők is működőképesek, a folyamatirányító számítógép engedélyével vagy külső parancs hatására egymással is tudnak kommunikálni és egyszerű feladatokat végrehajtani. Az irányítási rendszerekben a rugalmas gyártó rendszert irányító, a cellavezérlő és raktári számítógépeket az intelligens vezérlőkkel (CNC, PLC, ROC, mérőgép vezérlők, belső anyagmozgatásban használt robotjárművek vezérlői, stb.) un. LAN (Local Area Network) hálózat kapcsolja össze. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
33
Rugalmas gyártórendszer Ennek a helyi számítógépes hálózatnak a tipikus prokollja a MAP (Manufacturin Automation Protocol).
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
34
Rugalmas gyártórendszer felépítése INFORM ÁCIÓS HELYI HÁLÓZAT (LAN)
FMSC DNC
CNC PLC
ALREN DSZER
CNC PLC
SZERSZÁMTÁR
MMC
ROC
TECHN OLÓGIA I ALREN DSZER MEGM. KÖZP.
MEGM. KÖZP.
MÉRŐGÉP ANYAG ELLÁTÁ SI ALREN DSZER
PALETTACSERÉLŐ
ROBOTKOCSI
RAKTÁR
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
35
Rugalmas gyártórendszer felépítése Forgácsoló FMS
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
36
Rugalmas gyártórendszer
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
37
Számítógéppel integrált gyártás A számítógéppel integrált gyártás (Computer Integrated Manufacturing, CIM) fogalma Termelő vállalatok tevékenységének részterületei: Vállalatirányítás (management) Műszaki tervezés (engineering) Gyártás (manufacturing)
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
38
Számítógéppel integrált gyártás A számítógéppel integrált gyártás (Computer Integrated Manufacturing, CIM) fogalma: (Erdélyi Ferenc szerint) A termeléshez kapcsolódó vállalti funkciók olyan együttese, amelyben a funkciók informatikai folyamatait számítógép támogatja és az alkalmazási modulok informatikai kapcsolatait helyi hálózat (LAN) egységes adatbázis üzenetszolgáltatások (MMS) biztosítják. 2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
39
Számítógéppel integrált gyártás
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
40
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
2014.10.11.
MEGMUNKÁLÁSI TECHNOLÓGIÁK
41