MISKOLCI EGYETEM Gépészmérnöki és Informatikai Kar Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszéke
SZAKDOLGOZAT Gépészmérnök, BSc. Logisztikai és termelésirányítási szakirány
Készítette:
Vass Gábor DE2XCY
Miskolc - Egyetemváros
2013.
Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Kar Szám: 2013-GE-BGL-L
Gépészmérnöki
szak
Logisztikai és termelésirányítási
szakirány
Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék 3515 Miskolc-Egyetemváros
SZAKDOLGOZAT FELADAT
Vass Gábor DE2XCY Neptun kód BSc gépészmérnök jelölt részére A tervezés tárgyköre:
Logisztika
A feladat címe:
Állapot-felügyeleti és Anyagmozgatási és Laboratóriumában
karbantartási rendszer-koncepció kidolgozása az Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai
A feladat részletezése: 1.
Röviden mutassa be az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatait és eszközeit!
Automatizált
Logisztikai
2.
Ismertesse a karbantartás-tervezés általános folyamatát és módszertanát, a tervezéshez igényelt jellegzetes információkat és annak megszerzési lehetőségeit!
3.
Az Automatizált Logisztikai Laboratórium eszközparkját figyelembe véve tervezze meg annak karbantartási rendszer-koncepcióját és a karbantartási rendszer kiépítésének folyamatát!
4.
Egy konkrét laboreszköz esetére dolgozza ki annak - a felvázolt karbantartási rendszer-koncepcióhoz illeszkedő - karbantartási tervét!
A feladat kidolgozásánál alkalmazzon lehetőség szerint ábrákat, táblázatokat és a fenti vizsgálatokat, elemzéseket, valamint a fejlesztési javaslatokat számításokkal támassza alá. Tervezésvezető: Bálint Richárd egyetemi adjunktus Konzulens: Instruktor: A szakdolgozat kiadásának időpontja:
2013. február 22.
A szakdolgozat beadásának határideje:
2013. május 03.
tanszékvezető
1.
A szakdolgozat módosítása:
szükséges (a módosítást külön lap tartalmazza) nem szükséges (a megfelelő rész aláhúzandó)
Miskolc, ……… tervezésvezető aláírása
2.
A tervezést ellenőriztem:
(1) (2) (3) (4) tervezésvezető aláírása
3.
beadható
A szakdolgozat
nem adható be Miskolc, ……… konzulens aláírása
4.
tervezésvezető aláírása
… szövegoldalt,
A szakdolgozat
… db rajzot, …egyéb mellékletet tartalmaz. 5.
A szakdolgozat bírálatra
bocsátható nem bocsátható
A bíráló neve: ……………………….. Miskolc, …… tanszékvezető aláírása
6.
Osztályzat: a bíráló javaslata: ………………………..……………………….. a tanszék javaslata: ………………………..……………………….. a Záróvizsga Bizottság döntése: ………………………..……….. Miskolc, …. ….. a Záróvizsga Bizottság elnökének aláírása
EREDETISÉGI NYILATKOZAT
Alulírott Vass Gábor; Neptun-kód: DE2XCY a Miskolci Egyetem Gépészmérnöki és Informatikai Karának gépészmérnök szakos hallgatója ezennel büntetőjogi és fegyelmi felelősségem tudatában nyilatkozom és aláírásommal igazolom, hogy
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszer-koncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában című szakdolgozatom saját, önálló munkám; az abban hivatkozott szakirodalom felhasználása a forráskezelés szabályai szerint történt.
Tudomásul veszem, hogy szakdolgozat esetén plágiumnak számít: -
szószerinti idézet közlése idézőjel és hivatkozás megjelölése nélkül;
-
tartalmi idézet hivatkozás megjelölése nélkül;
-
más publikált gondolatainak saját gondolatként való feltüntetése.
Alulírott kijelentem, hogy a plágium fogalmát megismertem, és tudomásul veszem, hogy plágium esetén szakdolgozatom visszautasításra kerül.
Miskolc, 2013. május 3.
…….……………………………….… Hallgató
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
5
Tartalomjegyzék
Tartalomjegyzék Tartalomjegyzék .................................................................................................................. 5 Bevezetés ............................................................................................................................... 7 1. Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei ...................... 8 1.1. Az anyagáramlási rendszer elemei ............................................................................. 9 1.1.1. Normál raktári állványrendszer ............................................................................ 9 1.1.2. Felrakógép .......................................................................................................... 10 1.1.3. Komissiózó állvány ............................................................................................ 11 1.1.4. Hajtott szállítópálya rendszer ............................................................................. 12 1.1.5. Palettamozgató cella ........................................................................................... 13 1.1.6. Lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot ........................................... 14 1.1.7. Függősínpálya-rendszer emelőművel ................................................................. 15 1.1.8. Vezetőnélküli targonca ....................................................................................... 16 1.1.9. Sűrített levegő ellátó rendszer ............................................................................ 18 1.2. Az anyagáramlási folyamat leírása ........................................................................... 19 2. A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana .................................. 20 2.1. A karbantartás lényege .............................................................................................. 20 2.2. A karbantartási módszerek ........................................................................................ 21 2.2.1. Általános áttekintés ............................................................................................ 21 2.2.2. A kiesési módszer............................................................................................... 22 2.2.3. A merev ciklus szerinti karbantartás .................................................................. 23 2.2.3.1. A merev ciklus szerinti karbantartás előre megadott túlélési valószínűség biztosításával ........................................................................................................... 23 2.2.3.2. A merev ciklus szerinti karbantartás minimális költségekkel .................... 24 2.2.3.3. A merev ciklus szerinti karbantartás optimális készenléttel....................... 24 2.2.4. A felülvizsgálatok alapján végzett karbantartás (ellenőrzés, felügyelet) ........... 25 2.2.4.1. A felülvizsgálatok alapján végzett karbantartás előre megadott túlélési valószínűséggel ........................................................................................................ 25 2.2.4.2. A felülvizsgálat alapján végzett karbantartás az üzemeltetés részéről megadott periodikus vagy aperiodikus felülvizsgálati határidőkkel ....................... 26 2.2.4.3. A felülvizsgálatok alapján végzett minimális költségű karbantartás.......... 27 2.2.4.4. Karbantartás folyamatos (futó) felülvizsgálatok alapján ............................ 27 2.2.5. Az egyedi (individuális) karbantartás ................................................................ 28
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
6
Tartalomjegyzék
2.2.6. A komplex karbantartás ..................................................................................... 29 3. A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése ............................. 30 3.1. A tervezés menete, fő lépései ................................................................................... 30 3.2. A laboreszközök használati jellege ........................................................................... 31 3.3. A karbantartási módszer kiválasztása ....................................................................... 32 3.4. A labor karbantartandó eszközeinek és felépítő elemeinek struktúrálása ................ 32 3.4.1. Az alkatrészek megjelenítése struktúrában ....................................................... 32 3.4.2. Az állványrendszer alkatrészei struktúrában ...................................................... 33 3.4.3. A felrakógép alkatrészei struktúrában ................................................................ 33 3.4.4. A komissiózó állvány alkatrészei struktúrában .................................................. 33 3.4.5. A hajtott szállítópálya rendszer alkatrészei struktúrában ................................... 34 3.4.6. A palettamozgató cella alkatrészei struktúrában ................................................ 34 3.4.7. A lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot alkatrészei struktúrában . 35 3.4.8. A függősínpálya-rendszer alkatrészei struktúrában ........................................... 35 3.4.9. A vezetőnélküli targonca alkatrészei struktúrában ............................................. 36 3.4.10. A sűrített levegőellátó rendszer ........................................................................ 36 3.5. A laboreszközök karbantartási utasításainak összegyűjtése ..................................... 37 3.5.1. A normál raktári állványrendszer ....................................................................... 37 3.5.2. A felrakógép ....................................................................................................... 37 3.5.3. A komissiózó állvány ......................................................................................... 38 3.5.4. A hajtott szállítópálya rendszer .......................................................................... 39 3.5.5. A palettamozgató cella ....................................................................................... 39 3.5.6. A lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot ........................................ 40 3.5.7. A függősínpálya-rendszer emelőművel .............................................................. 44 3.5.8. A vezetőnélküli targonca .................................................................................... 46 3.5.9. A sűrített levegő ellátó rendszer ......................................................................... 47 3.6. A karbantartást ütemező program koncepciója ........................................................ 48 3.6.1. A programmal szembeni elvárások .................................................................... 48 3.6.2. A programba előzetesen betáplált információk .................................................. 50 3.6.3. A program állapotfelügyeleti és hibajelző funkciója ......................................... 51 3.6.4. A program működésének bemutatása ................................................................ 51 Összefoglalás ...................................................................................................................... 56 Irodalomjegyzék ................................................................................................................ 57
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
7
Bevezetés
Bevezetés Szakdolgozatomban azt a feladatot kaptam, hogy a Miskolci Egyetem Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laborjához kidolgozzak egy állapot-felügyeleti és karbantartási rendszer koncepciót, aminek a segítségével a későbbiekben megvalósítható lenne a labor számítógépen irányított és vezetett, az egész rendszert lefedő rendszer. A labor bemutatása után ismertetetem az általános karbantartás-tervezés folyamatait, módszereit. Az ehhez tartozó ismereteket Prof. Dr. sc. tech. Christian Eicler – „Karbantartás tervezése” [1] című könyvéből dolgozom ki. Ezek után kiválasztom a labor rendszeréhez legjobban illő karbantartási tervet, kidolgozom, hogy a programnak milyen információkat kell tartalmaznia, milyen elvárásoknak kell megfelelnie, majd egy konkrét rendszerelemen keresztül bemutatom az általam elképzelt rendszert és annak működését.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
8
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1. Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
A labort 2009. június 27-én adták át a Miskolci Egyetem C/3. épületének 4. csarnokában. Több modulból felépülő integrált logisztikai rendszer. A rendszer összehangolt – teljesen automatizált - működését a SCADA rendszer végzi. [3]
1.1. ábra: A labor felülnézeti vázlata
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
9
1.1. Az anyagáramlási rendszer elemei
1.1.1. Normál raktári állványrendszer
Könnyűszerkezetes,
egyoldali
kiszolgálású
állványrendszer.
Nyolc
szinten
tizennégy polcot tartalmaz. Szélessége 5,31 m, magassága 2,84 m, mélysége 0,59 m. Önhordó szerkezetű, harminc darab M12-es csavarral van rögzítve az aljzatbetonhoz, a mögötte lévő válaszfalhoz nem kapcsolódik. A tárolási pozíciókba helyezhető egységrakományok (ERKE) 300x400 mm-esek (szélesség x hosszúság), illetve 120 mm vagy 250 mm magasságúak. Az első esetben egy tárolási pozícióba kettő darab, a második esetben egy darab helyezhető el. A 300x400 mm-es ERKE-be továbbá még elhelyezhetőek feles illetve negyedes méretű tárolók. A tárolt egységrakomány lehetővé teszi az automatizált kitárolást is. Magasraktár kialakítású, így viszonylag kis területen nagy tárolókapacitás valósítható meg. [3]
1.2. ábra: Raktári állványrendszer
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
10
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.2. Felrakógép
A gép a gyártó által előírt méretű dobozok felrakására és lerakására szolgál (Schaefer 300 x 400 x 18 méretű doboz). A berendezés alkalmas dobozok be- és kitárolására, valamint mozgatására. A gép méretei a következők: -
hosszúság: 7,76 m
-
szélesség: 1,6 m
-
magasság: 3 m
-
tömeg: ≈ 470 kg
Maximális terhelhetősége dobozzal együtt 30 kg. A gép acél vázból, a vázra épített emelőszerkezetből, a váz mozgását megvezető pályarendszerből és a mozgást irányító vezérlésből áll. A gép a polcrendszer és a görgős pályarendszer között teremt kapcsolatot.
1.3. ábra: Felrakógép
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
11
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.3. Komissiózó állvány
A komissiózás lehetővé teszi a különböző alkatrészek összeválogatását egy egységrakományba. A laborban ennek a központi egysége a komissiózó állvány. Ez kézi kiszolgálású, gravitációs elrendezésű. Három szinten, szintenként 2 x 6 csatornában helyezkednek el a tároló dobozok, a szélső csatornákban, az állványrendszerben is használt alacsonyabb méretű dobozok, a többi csatornában pedig a feles méretűek. [3]
1.4. ábra: Komissiózó állvány
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
12
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.4. Hajtott szállítópálya rendszer
A komissiózó állvány körül helyezkedik el. Biztosítja a tároló dobozok körbeszállítását szükség esetén megállítva azokat biztosítva az alkatrészek ki- és berakását valamint anyagáramlási kapcsolatot teremt a rendszer több moduljával. Különféle villamos és pneumatikus elemeket tartalmaz, fordító, áthordó, megakasztó elemeket, fotóreflexiós érzékelőket, görgő- és szalaghajtásokat. Hozzátartozik, bár a rendszertől független elem a vezetőnélküli targoncával és a függősín pályarendszerrel való kapcsolatot biztosító modul. Itt szükséges egy kilencven fokos paletta elfordítás, mivel a hozzá tartozó berendezések eltérő orientációval szállítják le azokat. A szakaszok hajtása különböző, a hosszabb pályák hosszirányú tengelyes, görgőnkénti szíjhajtással rendelkeznek, a rövidebb szakaszok egyegy görgője dobmotoros, amely láncolt gömbszíj hajtással hajtja meg a többi görgőt. A dobozok érzékelését átmenősugaras, reflektoros vagy tárgyreflexiós optikai érzékelők végzik. [3]
1.5. ábra: A görgős szállítópálya vázlata
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
13
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.5. Palettamozgató cella
Kifejezetten a labor igényeinek megfelelően lett kialakítva. A palettamozgató cella képes az ipari robot által mozgatott termékek átvételére, valamint a PLC programozásnak megfelelően komplex anyagáramlási feladatok ellátására is. Függőleges és vízszintes anyagmozgatást is lehetővé tesz. A vízszintes pálya két hosszabb szakasza láncos kialakítású, melyeket külön-külön egy-egy villanymotor hajt. A két szakasz közötti keresztirányú áthordást villamos meghajtású láncos és speciális dugattyú nélküli pneumatikus munkahengeres áttoló (Lintra) valósítja meg. Számos palettakezelő műveletet lehetővé tesz, pl.: -
egyenes hajtott pályán történő haladás
-
egyenes pályák közötti vízszintes áthordás
-
egymás alatt lévő pályák közötti átadás (lift)
-
kiemelt, pozícionált megállítás
-
gravitációs pálya
A különböző műveletek vezérléséhez különböző érzékelők kerültek felhasználásra, reed relék és induktív közelítéskapcsolók. [3]
1.6. ábra: Palettakezelő cella
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
14
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.6. Lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot
A komissiózó és a palettamozgató modul között helyezkedik el a Mitsubishi RH-12 SH típusú ipari robot. Névleges teherbírása maximum 12 kg. A munkakörnyezete úgy lett kialakítva, hogy a többi modul által mozgatott egységrakományokat elvenni és kezelni is tudja. A robot egy lineáris tengellyel lett kiegészítve, így öt szabadságfokkal rendelkezik. Két megfogó szerkezet áll rendelkezésre hozzá: egy univerzális vákuumkorongos, egy pedig kifejezetten a feles és negyedes dobozok megfogására lett kifejlesztve. A robot önálló vezérléssel rendelkezik, amely kapcsolatot tart a rendszer többi vezérlő egységével. [3]
1.7. ábra: Ipari robot lineáris tengellyel
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
15
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.7. Függősínpálya-rendszer emelőművel
A rendszer két egymásra merőleges szakaszon vízszintes és függőleges anyagmozgatást tesz lehetővé. A pályaszakaszok között forgóváltó biztosít kapcsolatot. A rendszert függőkapcsolóval és az integrált rendszer központi vezérlőjével is lehet működtetni. Teherbírása 250 kg. Öt fel- és lerakodási ponttal rendelkezik, melyek a következők: -
komissiózó rendszer (kettő fel és lerakodási pont)
-
palettamozgató cella
-
vezetőnélküli targonca
-
későbbi felhasználásra fenntartott területen egy lerakodó egység [3]
1.8. ábra: Függősínpálya-rendszer
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
16
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.1.8. Vezetőnélküli targonca
A targonca fizikailag egy egységet alkot. Rozsdamentes acél vázhoz van rögzítve minden hardver elem, beleértve a négy rotációs csuklóval rendelkező robotkart is. A rendszer alapvetően kettő részből áll. A koordinátor szerepét az AGV (Automatic Guided Vehicle) szerveralkalmazás tölti be, míg az anyagmozgatásért az AGV felel. Alapvetően három feladatot tud ellátni: -
targonca mozgatása az állomások között
-
anyagmozgatás az erre alkalmas állomások között
-
anyagmozgatás a hordozott dobozok között a robotkar segítségével
A jármű két hajtott és két bolygókerékkel rendelkezik. Mozgatása egyenáramú szervomotorokkal van megoldva. Munkavégzés közben nem igényel kábeles kapcsolatot. Lézeres ütközésvédelemmel van ellátva. Az energiaellátást akkumulátorok biztosítják, melyek 230 V-os hálózati feszültséggel tölthetőek. Kétféle üzemmódban üzemeltethető. Szerviz üzemmódban, ilyenkor a kezelőszervekkel közvetlenül utasítjuk a hardverelemek vezérléséért felelős „Robot kontroller” alrendszert. Automata üzemmódban az „AGV szerver” felügyeli a jármű irányítását. A targonca fő elemei: -
vázszerkezet, burkolat
-
hajtáslánc
-
energiaellátás
-
futószalagok
-
érzékelők
-
vezérlő PC
-
input – output egység
-
hálózati egység
-
kezelőpanel
-
figyelemfelkeltő eszközök
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
17
Főbb technikai adatok: -
szélesség 550 mm
-
magasság 1800 – 2100 mm
-
hosszúság 1000 mm
-
rakodási magasság 900 mm
-
motorok típusa: szervo motor
-
motorok száma: 4 db
-
önsúly 220 kg
1.9. ábra: Vezetőnélküli targonca
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
18
1.1.9. Sűrített levegő ellátó rendszer A levegőellátás gerincét a laborban futó csőhálózat adja. Erre csatlakozik rá a levegőellátást biztosító kompresszor, melynek típusa Atlas Copco GX – 17. Ez biztosítja a rendszer
számára
megfelelő
nyomású,
por-
és
nedvességmentes
levegőt.
A
gerinchálózatból jövő nyomást a rendszer ellenőrzi, az előírtnál kisebb és nagyobb nyomásnál is a rendszer letilt. [3]
1.10. ábra: Atlas Copco GX-12 csavarkompresszor
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
19
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában lévő rendszer anyagáramlási folyamatai és eszközei
1.2. Az anyagáramlási folyamat leírása
A dolgozó, vagy a rendszer valamelyik modulja (emelőmű, targonca, felrakó gép) felrakja az egységrakományt a pályára. A darab a PLC programnak megfelelően közlekedik a pályán. Az egységrakomány eljut a megakasztóig, amit a tükrös darabérzékelő érzékel, megállítja a dobozt. Az áthordón a megakasztó a ládát előpozícionálta, a pneumatikus henger kijár, kiemelve a ládát. A felső véghelyzetben az ikerhevederes áthordó elindul és átviszi a dobozt a keresztbe lévő pályára. A doboz eljut a fordító szalagig, majd átmegy a görgős pályáról a fordítószalagra. Ha teljes terjedelmével a szalagon van azt a tükrös darabérzékelő érzékeli, a pálya leáll. A fordító elfordítja a szalagot, ezt követően a szalag újra elindul és a doboz lejár a szalagról. A pozícionálónál doboz eljut az megakasztóig, amit a tükrös darabérzékelő érzékel. A korlát a ládát előpozícionálta, majd a pozícionáló henger a sarokba szorítja. Az így rögzített pozícióban lévő ládából a robot kipakol. A robot a kiválasztott egységrakományt a kiválasztott helyről egy meghatározott helyre mozgatja. Alapesetben a robot parancsra vár. Amikor parancsot kap, elmegy a kiválasztott láda fölé. Megfogja, felemeli és elmozgatja a célponthoz. Ott lerakja, majd megint parancsra vár. Összetett mozgások esetén több mozgatási utasítás együttes végrehajtása után lép alapállapotba. A robot a modulokat összekötő automatizált görgős szállító pálya pozícionált egységének valamelyikéről átrakja a szállított dobozokat a palettás rendszer pozícionált kiemelőjén lévő palettára. Ezt követően az egységrakomány a PLC programnak megfelelően közlekedik a pályán. [3]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
20
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2. A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.1. A karbantartás lényege
A műszaki eszközök (gépek, berendezések) használat közben, sőt használat nélkül is elveszthetik eredeti tulajdonságukat. Ezeket a nemkívánatos jelenségeket ellensúlyozni kell, vagy ki kell küszöbölni a hatásukat. „A karbantartás tehát azoknak a tevékenységeknek az összessége, amelyek a műszaki munkaeszközök felügyeletét, fenntartását és használhatóságának helyreállítását végzi.” [1] Feladata a tervezéssel és gyártással kezdődik, kiterjed az elhasználódás elkerülésére, csökkentésére, a károsodás kihatásainak elkerülésre tett intézkedésekre, egészen a műszaki munkaeszközök minimális elhasználódását biztosító intézkedésekig. A karbantartás szükségességét a károsodások indokolják. Fontos szempont a váratlan kiesések elkerülése. A karbantartás a gyártási főfolyamat segédfolyamata. A karbantartással szemben támasztott legfontosabb követelmények az alábbiak: -
gazdaságilag a lehető legnagyobb hatékonysággal kell végrehajtani
-
legyen gazdaságosan elérhető a pót-alkatrész ellátás
-
biztosítani kell a karbantartás során használt eszközök nagyfokú állóeszköz-rentabilitását (jövedelmezőségét)
A karbantartási technológiához tartozik az ápolás, gondozás, a használati tulajdonságok helyreállításának jellege és módja vagy a károsodások hatásainak kiküszöbölése. [1];[2]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
21
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2. A karbantartási módszerek
2.2.1. Általános áttekintés
A műszaki munkaeszközök karbantartásához sokoldalú intézkedésekre van szükség, az ápolás, a gondozás, a felülvizsgálat, a megelőző vagy újra üzemképessé tevő helyreállítás területén. Ezeknek az intézkedéseknek a fajtáját és időpontját a károsodási magatartás, az üzemeltetési feltételek, valamint maguk a karbantartási munkák határozzák meg. A karbantartási intézkedések a teljes rendszerre vagy a rendszer egy-egy elemére kiterjedő karbantartási teendők ésszerű kombinációja. Vonatkozhat alkatrészekre, részegységekre, szerelési csoportokra vagy gépekre. A karbantartási módszer a karbantartási intézkedéseknek a jellegét és időpontját rögzíti. A karbantartás a károsodással szembeni reakció, tehát a károsodási folyamatból kell kiindulni. A karbantartási módszerek alapmodellje a gép működésének célfüggvényéből (üzemi viselkedéséből) indul ki. Mivel a károsodási magatartás minden eszköznél különböző, ezért minden eszköznél más és más karbantartási módszernek kell az adott gép karbantartási szükségleteit kielégíteni. Egy műszaki munkaeszköz karbantartási módszerének kidolgozásakor az elemekből kell kiindulni. Egy műszaki munkaeszköz minden elemére vonatkozó karbantartási módszernek, a gépmagatartás célfüggvényének (várható élettartam) nézőpontjából való ésszerű összevonása adja meg az egész rendszerre vonatkozó optimális karbantartási módszert. Különbség van az elemek és a rendszerek karbantartási módszere között. [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
22
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2.2. A kiesési módszer
A kiesési módszernél az elem a kár bekövetkeztéig a munkaeszközben marad. A meghibásodás után a kiesett elemet megjavítják vagy kicserélik. Mivel az eszköz kiesésének időpontját nem tudjuk előre megjósolni, ezért a karbantartást se tudjuk előre betervezni. Egy elem károsodása gyakran az eszköz más elemeinek a károsodását is magában hordozza. A módszer előnyei és hátrányai: Előnyei: -
az elhasználódási tartalék (funkcióteljesítést biztosító készlet, az üzemeltető számára a gép használati értékét jelenti) teljes kihasználása;
-
nem szükséges a károsodási magatartás (az elhasználódási mérték becslése) ismerete;
-
egyszerű alkalmazás;
-
minden elem váratlanul esik ki, előre nem meghatározható időkben, ami
Hátrányai:
nagy állási veszteséget (a gép áll, nem végez termelést, nem termel anyagi értéket) okoz; -
valamennyi helyreállítást operatív módon kell végrehajtani, ezáltal nagy valószínűséggel nagyobb állásidők lesznek;
-
csak egy globális, nagy időközökre vonatkozó kapacitástervezésre van lehetőség a karbantartás megszervezésekor; [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
23
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2.3. A merev ciklus szerinti karbantartás A merev ciklusú karbantartásnál egy előre lerögzített tervszerű határidőben kell végrehajtani a karbantartást, függetlenül a külső ható tényezőktől és a károsodási állapottól. Ápoláskor és gondozáskor az előírt karbantartási munkákat el kell végezni az előírt időközönként. A károsodásnak kitett elem cseréje többnyire a kár bekövetkezése előtt bekövetkezik. A merev ciklus szerinti karbantartásnak három jelentős változata van. [1]
2.2.3.1. A merev ciklus szerinti karbantartás előre megadott túlélési valószínűség biztosításával Ennél a típusnál a használati időtartam bizonyos előre megadott időtartamáig az elemet a károsodási állapottól függetlenül ki kell cserélni. Így a megadott működési időtartam számítása elölről kezdődik. Mivel a működési időtartam csak becslésen alapul, ezért előfordul, hogy egyes elemek váratlanul kiesnek, anélkül, hogy megelőző karbantartásban részesültek volna. Így a megelőző karbantartással kicserélendő elemek elhasználódási tartaléka nincs teljesen kihasználva. Ha volt egy elem, amit a megelőző karbantartás ideje előtt nem sokkal cseréltek ki, a megelőző karbantartásnál azt is ki kell cserélni. Használhatósága egyszerű, de a karbantartási költségek magasak. A kortól függő merev ciklus mindegyik elem egyedi kezelését kívánja meg. Ennek a módszernek az előnyei és a hátrányai: Előnyei: -
az állandó túlélési valószínűség a megkívánt mértékben biztosítható;
-
a károsodási határokat nem kell ismerni;
-
a károsodási magatartást csak nagyságrendjében kell ismerni;
-
jobban tervezhető, mint a kiesési módszer;
-
egyszerű kezelhetőség;
-
az elhasználódási tartalék (öregedési, biztonsági tartalék) csak részben
Hátránya: van kihasználva; [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
24
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2.3.2. A merev ciklus szerinti karbantartás minimális költségekkel
Hasonlít az előre megadott túlélési valószínűséget biztosító merev ciklusú szerinti karbantartáshoz. A különbség a megelőző karbantartási határidők merev meghatározásában van. A megelőző kicserélést olyan határidőhöz köti, amelynél a karbantartási költség és a gyártáskiesés költsége minimális lesz. Az előnyei és hátrányai ugyanazok, mint az előírt túlélési valószínűség biztosítására vonatkozó változatnak, azzal a különbséggel, hogy a túlélési valószínűség az eszköz időtartama alatt állandó, de nem követeli meg annak meghatározott nagyságrendjét. [1]
2.2.3.3. A merev ciklus szerinti karbantartás optimális készenléttel
A főfolyamat fajlagos jellege nagyfokú készenlétet követel meg, amelynél a fellépő költségeket figyelembe kell venni. Ennél a típusnál a karbantartáshoz szükséges állásidőket minimumra kell csökkenteni, a készenlétet pedig a maximumra növelni. Ugyanazon a mechanizmuson alapul, mint az előző kettő változat. Ennek a változatnak főleg a rendszerek komplex karbantartási módszereinél van jelentőségük. [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
25
2.2.4. A felülvizsgálatok alapján végzett karbantartás (ellenőrzés, felügyelet)
Ennek a módszernek az alapelve az, hogy az alkatrészeket tervezett időben megvizsgálják, de karbantartási intézkedésekre csak akkor utasítanak, ha ezt az alkatrész állapota megköveteli. Megelőzésnél pl. megvizsgálják az olaj, szűrő állapotát. A kopott alkatrészeknek rögzítik a károsodási állapotát és a maradék használati idejét. Cserét csak akkor kezdeményeznek, ha az elem elérte a selejtezés időpontját. Előfeltétel ennél a módszernél, hogy a károsodást műszaki diagnosztikával pontosan meg tudjuk határozni, továbbá feltételezzük, hogy a felülvizsgálatra szükséges ráfordítás kisebb, mint az elhasználódási tartalék jobb kihasználása által elérhető megtakarítás. Minden felülvizsgálati módszer kettő részből áll, egy merev, károsodási állapottól független elvégzendő részből és egy károsodási állapottól függő részből. A felülvizsgálatot a munka üzemeltetési ritmusával együtt vagy folyamatosan lehet végezni. Lehetővé teszi a károsodási sebesség csökkentését, így a karbantartási költségek is csökkenhetnek. [1]
2.2.4.1. A felülvizsgálatok alapján végzett karbantartás előre megadott túlélési valószínűséggel
Ennél a módszernél a károsodási sebesség figyelembevételével végezzük el a karbantartást. A rögzített felülvizsgálati időben elvégzett ellenőrzéskor, ha az alkatrész elérte a kiselejtezési határt, azt azonnal cserélni kell. Ha még nem érte el, akkor megengedhető
az,
hogy
az
alkatrész
cseréjének
szükségességét
a
következő
felülvizsgálatkor újból megvizsgáljuk. Az elhasználódási tartalék jobban ki van használva, mint a merev ciklusú karbantartásnál. Ennek a változatnak az előnyei és hátrányai: Előnyei: -
jó anyaggazdaságosság;
-
állandó túlélési valószínűség;
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
-
26
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
az anyagi érdekeltség elve a nagy használati határidőtartamra építhető fel;
Hátrányai: -
műszaki diagnosztika szükséges;
-
magas fokú képesítés szükséges;
-
valamennyi elem és gép károsodási magatartását figyelemmel kell kísérni;
-
a károsodási magatartást nagy pontossággal kell ismerni; [1]
2.2.4.2. A felülvizsgálat alapján végzett karbantartás az üzemeltetés részéről megadott periodikus vagy aperiodikus felülvizsgálati határidőkkel
A felülvizsgálatok időpontját ennél a változatnál az üzemeltetés szabja meg. Az üzemeltetés oldaláról előre megadott felülvizsgálati periódusok minden egyes periódusban azok hosszától függően az elemek kora és károsodási sebessége szerinti különböző túlélési valószínűséget eredményez. Az üzemeltetési idő növelésével a túlélési valószínűség csökken. Ha minden olyam elemet kicserélnek, amelynek a maradék használati ideje kisebb, mint a következő üzemeltetési időszak időtartama, váratlan meghibásodás csak a következő okok miatt jöhet létre: -
túlterhelés, kezelési hibák;
-
nagyobb hibák előfordulása, mint amekkorákat a maradék használati időtartam előrejelzésekor terveztek;
-
a felülvizsgálati időközök tervszerűtlen meghosszabbítása;
-
megváltozott károsodási magatartások;
Ennek a módszernek az előnyei és hátrányai: Előnyök: -
az anyaggazdálkodás kedvező;
-
a váratlan kieséseket elkerüli;
-
nincsenek állásidők a tervszerű karbantartásokon kívül;
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
27
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
Hátrányok: -
az elérhető túlélési valószínűség függ a felülvizsgálati periódustól;
-
műszaki diagnosztika szükséges;
-
magas fokú képesítés szükséges;
-
a karbantartási költségek a károsodási magatartásból és a felülvizsgálati időpontok hosszából adódnak ;[1]
2.2.4.3. A felülvizsgálatok alapján végzett minimális költségű karbantartás
A mechanizmusa ugyanolyan, mint az eddig tárgyaltaké. A különbség a felülvizsgálati időközök lerögzítésében van. A felülvizsgálati időközök időtartama úgy van meghatározva, hogy az összköltség az üzemidő függvényében minimális legyen. Ekkor jön létre a minimális költségű, optimális megbízhatóság. Előnyei ugyanazok, mint a 2.3.4.2-es pontban felsoroltak, de a költségek minimálisak. [1]
2.2.4.4. Karbantartás folyamatos (futó) felülvizsgálatok alapján
Ennél a módszernél az elemek károsodási állapotát egy mérőkészülék állandóan figyeli. A készülék közvetlenül a kár bekövetkezése előtt jelzést ad a mért selejtezési hatást elérő károsodási állapotról. A munkaeszköz automatikusan megáll, vagy a jelzéskor megállítják és elhárítják a hibát. A módszer biztonsága a mérő- és szabályozó eljárás megbízhatóságától is függ. A mérőkészülék járulékos ráfordítást igényel, amelynek kisebbnek kell lennie, mint az elhasználódási tartalék jobb kihasználásával elért nyereség. [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
28
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2.5. Az egyedi (individuális) karbantartás
Az egyedi karbantartásnál a rendszer minden egyes elemén el kell végezni a karbantartási munkálatokat, az adott elemre vonatkozó optimális időpontban. A rendszer valamennyi elemének átfedése sok kiesét okoz, a karbantartáshoz szükséges idő összességében hosszú állásidőket okoz. A módszer előnyei is hátrányai: Előnyök: -
egyszerű alkalmazás;
-
az elhasználódási tartalék kihasználása;
-
csekélyebb ráfordítás az egyes karbantartási intézkedéseknél;
Hátrányok: -
viszonylag csekély készenlétet biztosít;
-
csekély a karbantartásmentes használati időtartam;
-
a helyreállítástól függő utólagos károk; [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
29
A karbantartás-tervezés általános folyamata és módszertana
2.2.6. A komplex karbantartás
Komplex karbantartáskor egyidejűleg egy rendszer valamennyi elemére kiterjedő karbantartási munkát kell végezni. A komplex karbantartási intézkedés bevezetésének indítéka egy rendszernél egy elem legrövidebb karbantartási periódusa, vagy egy „együttesen közepes” karbantartási határidő, aminek pl. a költség érdekében optimálisnak kell lennie. Egy elemnél végzett karbantartási intézkedést egy másikkal együtt kell végrehajtani, ha ez gazdaságos és a főfolyamatra kedvező. Minden egyes, a komplex karbantartásnál érintett elem, rendszerint a helyreállítás után új károsodási folyamatot kezd el. Előnyei és hátrányai: Előnyök: -
rövidebb karbantartási állásidők, mint az egyedi karbantartásnál
-
nagyobb termelékenység a karbantartási intézkedéseknél
Hátrányok: -
bonyolultabb a közös optimális határidők tervezése és kiszámítása
-
kedvezőtlenebb anyaggazdálkodás [1]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
30
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3. A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
A legfőbb elvárások a rendszerrel szemben többek között az, hogy rendelkezzen állapotfelügyeleti modullal, amivel könnyen és gyorsan áttekinthető lenne a rendszer állapota. A megelőző, tervszerű karbantartást automatikusan ütemezze, hívja fel a figyelmet a karbantartási határidők betartására. A nem tervezett, előre nem ütemezett karbantartási munkákat, hibaelhárításokat a rendszerbe be lehessen vezetni, az adott alkatrészre a hibaelhárítás után ütemezze az előírt karbantartási munkákat.
3.1. A tervezés menete, fő lépései
3.1. ábra: Karbantartási program tervezésének fő lépései
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
31
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Első lépésként egy adott karbantartási rendszer tervezésénél meg kell határozni az eszközök használati jellegét. Értelemszerűen más rendszert kell tervezni folyamatos üzemmel működő eszközök esetén és más rendszer kell az időszakosan működő, kisebbnagyobb állásidőkkel üzemelő rendszer esetében. Miután ismerjük a rendszer használati jellegét, kiválaszthatjuk az ehhez a rendszerhez legjobban illő karbantartási módszert, amiket az előző főfejezetben ismertettem. Miután megállapítottuk a használati jelleget és kiválasztottuk az ahhoz illő karbantartási módszert, készítsünk a rendszerben található eszközökről és azok alkatrészeiről egy listát. Szükséges a használt eszközök és alkatrészek karbantartási utasításainak a beszerzése. Ezeket célszerű összegyűjteni, rendszerezni és digitalizálni, megkönnyítve, meggyorsítva a későbbi felhasználásukat. Az utasításokat a géphez tartozó gépkönyvnek tartalmaznia kell, ha nem tartalmazza, keressük fel a gyártót és szerezzük meg. Rögzítsük, hogy egy adott gép vagy alkatrész esetében mi az a feltétel, ami alapján a karbantartást el kell végezni. Itt kell meghatározni, a program számára rögzíteni, hogy időciklusonként kell-e elvégezni a karbantartást, vagy az alkatrész kopásának mértékéhez kell igazítani a szükséges intézkedéseket Meg kell határozni, hogy a leendő programot mire szeretnénk használni, milyen tulajdonságokat kell rendelkeznie ahhoz, hogy a kitűzött feladatát képes legyen ellátni.
3.2. A laboreszközök használati jellege
A laboreszközök használati jellege időszakos, nem nagy terhelés jellemzi őket üzemeltetés közben. Általában rövid üzemelés jellemzi, nagy állásidőkkel, két indítás között akár több nap is eltelhet. A karbantartás a labor esetében inkább azt a célt szolgálja, hogy bármikor rendelkezésre álljon egy-egy bemutató vagy vizsgálat idejére. Mivel az üzemeltetési idő rövid, egy termelő üzemhez képest már-már elhanyagolható, ezért a karbantartási folyamatok
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
32
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
tervezésénél véleményem szerint elsősorban nem az üzemidőt, hanem a két karbantartás közötti időszakot kell figyelembe venni. Persze, az olyan karbantartási előírásnál ahol az üzemidő van megadva, mint vonatkoztatási adat, figyelembe kell venni a karbantartás tervezésénél. Üzemidő szerinti karbantartást az ipari robot és a kompresszor igényel, mind a kettő gép rendelkezik üzemidőt mérő órával. A laborban használt karbantartási rendszer tervezésekor figyelembe kell venni, hogy a labor eszközei más és más karbantartási eljárást igényelnek, vannak azonos időközönként, az összes gépen egyszerre elvégezhető karbantartatási, felülvizsgálati tevékenységek, viszont vannak csak egy-egy adott gépre jellemző felülvizsgálati és/vagy csere időtartamok.
3.3. A karbantartási módszer kiválasztása
A laborban alkalmazott rendszerhez véleményem szerint a 2.4.2.2-es pontban ismertetett felülvizsgálat alapján végzett karbantartás az üzemeltetés részéről megadott periodikus vagy aperiodikus felülvizsgálati határidőkkel módszer lenne a célravezető, azért mert így tudjuk azt elérni, hogy a rendszer mindig elérhető legyen, amikor szükséges, ne legyenek váratlan kiesések, állásidők a tervezett karbantartásokon kívül.
3.4. A labor karbantartandó eszközeinek és felépítő elemeinek struktúrálása
3.4.1. Az alkatrészek megjelenítése struktúrában
A rendszer elemeinél célszerű lehet egy gép karbantartandó alkatrészeit grafikusan is megjeleníteni, így még jobban átlátható lenne, hogy mely alkatrészek azok, amelyeknek karbantartási igényük van. Felülre kerüljenek a gyakran ellenőrzést igénylő alkatrészek, míg alulra a ritkábban ellenőrizendő alkatrészek.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
33
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.4.2. Az állványrendszer alkatrészei struktúrában
3.2. ábra: Az állványrendszer alkatrészei
3.4.3. A felrakógép alkatrészei struktúrában
3.3. ábra: A felrakógép alkatrészei
3.4.4. A komissiózó állvány alkatrészei struktúrában
A komissiózó állványnál ugyanazok a karbantartandó alkatrészek szerepelnek, amelyeket már a 3.2-es ábrán ábrázoltam.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
34
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.4.5. A hajtott szállítópálya rendszer alkatrészei struktúrában
3.4. ábra: A hajtott szállítópálya alkatrészei
3.4.6. A palettamozgató cella alkatrészei struktúrában
3.5. ábra: A palettamozgató cella alkatrészei
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
35
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.4.7. A lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot alkatrészei struktúrában
3.6. ábra: Az ipari robot alkatrészei
3.4.8. A függősínpálya-rendszer alkatrészei struktúrában
3.7. ábra: A függősínpálya-rendszer alkatrészei
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
36
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.4.9. A vezetőnélküli targonca alkatrészei struktúrában
3.8. ábra: A vezetőnélküli targonca alkatrészei
3.4.10. A sűrített levegőellátó rendszer
3.9. ábra: A sűrített levegőellátó rendszer alkatrészei
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
37
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.5. A laboreszközök karbantartási utasításainak összegyűjtése
Az egyes laboreszközökhöz kapcsolódó karbantartási utasítások elsődleges forrásai az ezen eszközökhöz tartozó gépkönyvek, használati utasítások, illetve műszaki leírások, amelyeket az eszközök gyártói készítenek. Ezen dokumentációk áttekintése alapján a következőkben részletezem az egyes eszközökhöz tartozó karbantartási feladatokat.
3.5.1. A normál raktári állványrendszer
Bizonyára furcsa párosításként hat első hallásra a raktári állványrendszerek és a karbantartás, de ha belegondolunk abba, hogy egy raktárt biztonságosan és folyamatosan maximális kihasználtság mellett üzemeltethessünk, ellenőrzésekre és folyamatos felügyeletre van szükség. A legfontosabb, amire oda kell figyelni, az a terhelhetőség, soha ne terheljük túl a rendszert, mert az balesetet okozhat. Évente érdemes ellenőrizni az állvány stabilitását, nem lazultak-e meg az illesztések, csavarkötések, nincsenek e korrodációk. Az állványrendszert tartsuk mindig tisztán, valamint figyeljünk arra, hogy csak a méretben hozzávaló tároló dobozokat helyezzük rá és azok megfelelő pozícióban helyezkedjenek el a polcokon.
3.5.2. A felrakógép
A gépet a lehetőségekhez mérten védeni és rendszeresen takarítani kell a portól, kosztól, idegen anyagoktól. Hiba, vagy elakadás után a gép javítását/karbantartását csak az erre kioktatott személyek végezhetik. A hiba elhárítása után állítsuk a sebességet lassabbra, és várjuk meg, míg legalább egy mozgási ciklust végigjár a kar. Hibátlan járás esetén a sebességet visszaállíthatjuk. Hiba esetén ellenőrizzük a dobozok és a polcok pozícióját.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
38
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Naponta, indítás előtt ellenőrizni kell szemrevételezéssel, hogy történt e a rendszeren valamilyen külső sérülés, nincs e valami kimozdult alkatrész a munkaterületen. Ellenőrizni kell, hogy a főkapcsoló felkapcsolt állapotban van e. Hetente ellenőrizni kell, hogy történt e valamilyen hallható elváltozás a szerkezeti egységben (zaj, zúgás, recsegés, hangosabban futó motorok). Amennyiben elváltozás észlelhető értesíteni kell a szállítót a további hibák elkerülése végett. Az infravörös érzékelőket egy puha ronggyal tisztítsuk meg. A munkafolyamat során figyelni kell a ládák állapotát. Havonta szemrevételezni kell a ládák állapotát, a felrakó-gép teherfelvevők látható elváltozásait, a felsorolt egységek bármilyen külsérelmi elváltozását. Ellenőrizni kell a lineáris egységek helyzetét és állapotát. Negyedévente szállítói karbantartás javasolt. Ez kiterjed az elmozdulások, kopások javítására, olajozásra, zsírozásra, és az elektromos rendszer karbantartására is. Minden esetben ellenőrizendő a kötőelemek megléte és a kötések megfelelő minősége, az egymáson csúszó, mozgó alkatrészek közötti szabad elmozdulás. A villamos szekrényben lévő kötéseket évente ellenőrizni kell. A Fi-relé működését havonta ellenőrizni kell. A légcserélő berendezés szűrőbetétjeit havonta ellenőrizni, szükség szerint tisztítani kell. A gyártó évente légszűrő betét cserét javasol.
3.5.3. A komissiózó állvány
Az állványnál a már 3.5.1.-es pontban ismertetett tevékenységeket kell elvégezni.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
39
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.5.4. A hajtott szállítópálya rendszer
Naponta, munkakezdés előtt tisztítsuk meg a berendezést, különösképpen figyeljünk oda a tükrös darabérzékelőre, ezen, ha szennyeződés van, akkor a rendszer hibásan fog működni. Ezeken felül havonta ellenőrizzük a csavarkötéseket, amennyiben ezek meglazultak volna, akkor húzzuk meg őket. Ha a rendszerben egy görgő vagy egy meghajtó szíj megsérül, akkor azt cseréljük ki, a munkát csak a csere után folytassuk tovább. A görgős pályán különféle hajtások találhatóak, dobmotoros és gömbszíjas hajtás. A dobmotor egy kompakt egység, mely lehetővé teszi nagyon keskeny szállítószalagok építését is, úgy hogy a nyomaték nem csökken. Ezek kis karbantartás igényűek, ha meghibásodik, vagy furcsa hangot hallat, akkor forduljunk szervizhez. A gömbszíjakat évente érdemes szemrevételezni, amennyiben látható sérülést, elévülést veszünk észre rajta, haladéktalanul cseréljük ki.
3.5.5. A palettamozgató cella
A 2 villamos motor különösebb karbantartást nem igényel, arra figyeljünk, hogy a ventillátorok megfelelően lássák el feladatukat, a motor hűtését. Amennyiben az poros lenne, tisztítsuk meg, pl. levegővel fúvassuk ki. A görgős lánchajtás karbantartást időszakosan igényel. Figyeljünk arra, hogy ne legyen se a lánc, se a lánckerék szennyezett, valamint nagyon fontos odafigyelni a megfelelő kenésre. A kenést ne vigyük túlzásba, mert akkor a gép egyéb alkatrészei is szennyeződhetnek. A zajos járás utalhat a hiányos kenésre. A gravitációs pályaelemnél figyeljünk oda, hogy a munkakezdés előtt ne tartalmazzon semmilyen oda nem illő akadályt, amin esetleg a munkadarabok megakadhatnának. Tartsuk mindig tisztán. A műanyaggörgők ne legyenek sérültek, ha valamelyik sérült lenne, vagy nem forogna, akkor azt cseréljük ki. A pneumatikus csúszó áthordónál figyeljünk arra, hogy sehol ne szivárogjon, amennyiben valahol szivárgást tapasztalunk, azonnal cseréljük ki.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
40
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
A hajtott láncos áthordónál ugyanazokra a dolgokra figyeljünk oda, mint a görgős láncos meghajtásnál. A kiemelő pozícionálónál a kiemelő hengerre ugyanolyan karbantartási utasítás vonatkozik, mint az előbbi pneumatikus csúszó áthordónál. A két liftnél lánc és pneumatikus elemek vannak, ezek karbantartását már az előző pontokban ismertettem.
3.5.6. A lineáris tengellyel kiegészített SCARA ipari robot
A robotkar felépítését a 3.10. ábra szemlélteti: 1) A J1 tengelyt az <1> J1 motor a <2> áttételen keresztül hajtja. 2) A J2 tengelyt a <3> J2 motor a <4> áttételen keresztül hajtja. 3) A <10> golyósorsót a <8> J3 motor a <9> bordásszíjon keresztül mozgatja. A mágneses fék rá van építve J3 tengely <8> motorjára. 4) A <10> golyósorsót a <5> J4 motor a <6, 7> bordásszíjakon keresztül forgatja.
3.10. ábra: A robotkar felépítése
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
41
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
A golyósorsó karbantartásánál figyeljünk oda, hogy mindig szennyeződésmentes legyen az orsó, valamint a megfelelő kenésről is gondoskodjunk. A robot karbantartása nagyon összetett. A hozzá tartozó program segítségével néhány dolgot azonnal megtudhatunk. A karbantartást előrejelző funkció segíti az üzemeltetőket a robot folyamatos és zökkenőmentes üzemeltetésére. Az előrejelzéssel a karbantartás ütemezhető. A következő karbantartási feladatok szükségessége ellenőrizhető: - Elemek várható élettartama és a csere várható időpontja - Zsírozás várható időpontja - Hajtószíjak állapota és várható élettartama Üzemidővel kapcsolatos karbantartások A karbantartást javasolt Mitsubishi szakszervizzel végeztetni. A karbantartási feladatokat rendszeresen el kell végeznünk az előírásoknak megfelelően annak érdekében, hogy a robot sokáig hibamentesen és biztonságosan üzemeljen. Ha valamilyen alkatrészre van szükségünk, lépjünk kapcsolatba a Mitsubishi szakszervizzel. Figyeljünk arra, hogy a karbantartás során a robot elveszítheti az „origin data” adatot, amelyet a karbantartás után újra be kell állítani. A karbantartási idő a robot üzemidejétől függ. A karbantartások egy része üzemórához, másik része időtartamhoz kötött. Az üzemórához kötött karbantartások: - Golyósorsó zsírozása ~ 250 - 500 h - Hullámhajtóművek zsírozása ~ 6.000 h - Szíjkészlet ellenőrzése, cseréje ~ 25.000 h Eltelt időhöz köthető karbantartás: - Normál üzemeltetési ellenőrzés naponta - Porszűrő tisztítása havonta - Háttértároló elemek cseréje évente (figyelembe véve a robot elem-üzemóra előrejelzését)
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
42
Bekapcsolás előtt nézzük meg a következő dolgokat: - A robot csavarjai nem lazultak-e meg? - A megfogó csavarjai nem lazultak-e meg? - A robot megfogója nem kotyog-e?
Húzzuk meg őket rendesen
- A robotot a vezérlővel összekötő kábel megfelelően csatlakozik e? - A megfogók megfelelően helyezkednek-e el a megfogó tartókon? - Van e ütésnyom, szennyeződés, akadály, egyéb a robot vagy a vezérlő burkolatán? - Van-e zsír vagy olajfolyás a robotkaron? - Van-e sérülés a (mozgó) kábeleken? - A pneumatikus rendszer rendben van-e? (Nincs levegőszökés, dugulás, törés vagy repedés?) A levegőnyomás rendben van? Bekapcsolás után ellenőrizzük a következő dolgokat: -
Nincs-e a normálistól eltérő mozgása vagy hangja a robotnak? Ilyen esetben a robotot késlekedés nélkül azonnal le kell állítani, akár egy vészgomb használatával.
Működés közben, amikor a robot az eredeti programmal dolgozik: -
Nézzük meg, hogy a mozgási pontok rendben vannak-e?
Ellenőrizzük a következő pontokat hiba után kutatva: - Mozgás (útvonal, sebesség)? - Pozícióproblémák? - Nincs-e valami elmozdulva? Nincs-e a normálistól eltérő mozgása vagy hangja a robotnak? Ilyen esetben a robotot késlekedés nélkül azonnal le kell állítani, akár egy vészgomb használatával. Ritkább rendszeres ellenőrzés és karbantartás: Havonta két dolgot kell megcsinálnunk. Az egyik a golyósorsó zsírozása, amit a következőképpen végezzünk el: takarítsuk le alaposan (egy száraz papírral vagy ronggyal) az orsószárat, majd vékonyan zsírozzuk be a gyártó által megadott zsírral. A másik dolog, amit meg kell csinálnunk a havi karbantartásnál a robotvezérlő porszűrő kitakarítása.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
43
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Évente esedékes karbantartás, ellenőrzés: - Hullámhajtóművek zsírozása (J1, J2) a gyártó által megadott zsírral. - A robotkarokban cseréljük ki az elemeket. - Ellenőrizzük a fogas szíjak állapotát. Megvan-e az összes foga a fogas szíjnak? Ha laza vagy feszes a szíj, állítsuk be, amennyiben hiányzik fog, akkor cseréljük ki. - Vegyük le az összes fedelet, és nézzük meg, hogy az ott fekvő kábeleken nincs-e sérülés, repedés, vagy egyéb az elhasználódásra utaló jel. Ha valami rendellenességet tapasztalunk, vegyük fel a kapcsolatot a Mitsubishi szakszervizzel. Háromévente ellenőrizzük a szíjak nyúlását, ha túlságosan megnyúltak, akkor cseréljük le őket. Zsírozás, kenés A hullámhajtóműveket és a golyósorsót a karbantartási intervallumnak megfelelően zsírozni kell. Figyelni kell arra, hogy a pontos zsírmennyiséget a megadott időben adagoljuk. A kevés vagy öreg zsír a hajtóművek túlzott kopását, a túlzsírozás a motorok túlterhelését okozza. Előírt zsírmennyiségeket és azok típusait a 3.1. táblázat tartalmazza: 3.1. táblázat
Ha a robotot lassú üzemben használjuk, a zsírozási intervallum meghosszabbodik. A karbantartás előrejelző szolgáltatással nyomon tudjuk követni a zsírozás időpontját, ehhez nyissuk meg a kézi vezérlő „Maintenance forecast” menüpontját. Kerüljük a túlzsírozást!
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
44
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Ha túl sok zsírt rakunk a robotba, a fölösleg kifolyik, vagy a hajtómű károsodik. Hajtóművet maximum 3 alkalommal zsírozhatunk. Amikor az elemek cseréje esedékessé válik, a „Battery cumulative time over alarm (Alarm No. 7520)" 7520-as hibajelzést kapjuk. Ilyenkor az elemeket a vezérlőben és a robotkarokban is a lehető leghamarabb cseréljük ki. Lithium elemeket használjunk (A6BAT, Q6BAT és MR-J3BAT típust). Figyeljünk oda, hogy a robot kikapcsolt állapotban nem tud hibajelzést adni, ezért ha az elemek lemerülnek, adatvesztés következhet be. A porszűrő a robot vezérlőjébe kerülő hűtőlevegőt szűri. Rendszeres karbantartása szükséges a vezérlő túlmelegedésének elkerülése érdekében. Javasolt a szűrőt havonta tisztítani. Eldugult szűrővel vagy szűrő nélkül a vezérlőt üzemeltetni nem szabad
3.5.7. A függősínpálya-rendszer emelőművel Ennél az eszköznél is, mint minden másnál, fontos, hogy ne legyen szennyezett, mindig tartsuk tisztán. A berendezés az alábbi karbantartási ellenőrzéseket igényli: Naponta: -
fék működése
-
lánc ellenőrzése szemrevételezéssel
-
kézi vezérlődoboz drótkötél-felfüggesztése
Havonta: -
lánc tisztasága és kenése
-
csúszó tengelykapcsoló működése
3 havonta: -
végállás kapcsoló működése
-
lánc kopásának megmérése
-
horogcsoport csavarjainak meghúzása
-
horog és horogtartó szemrevételezése
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
45
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Évente: -
horgok kopásának megmérése
-
rögzítő lemez csavarjainak ellenőrzése
-
fékcsavarok feszességének ellenőrzése
-
fék beállítása
-
vezetőgörgő állapota
-
hajtókerék állapota
-
szabadonfutó kerék kenése
-
csavarok meghúzási nyomatékának ellenőrzése és korróziónyomok keresése (a pályaszerkezeten is)
-
csúszó tengelykapcsoló és fék beállítása
A hajtómű nem igényel kenést. A hajtókereket KP 0 K (DIN 51502) kenőzsírral kenjük. A láncot olajjal vagy folyékony kenőanyaggal kell kenni, szükség szerint. A szabadonfutó kereket, siklócsapágyat és a csapágyperselyt szappan alapú lítiumos kenőzsírral kell kenni, szükség szerint. A fékbetétet cserélni kell, ha a vastagsága 8,4mm vagy az alá csökken. A lánc kopását több ponton, egy láncszem (d) és (t) közötti kiterjedés, valamint 11 láncszem (11 t) hosszának a megmérésével kell elvégezni: -
A legkisebb megengedett láncszem vastagság (d): 4,30mm
-
A legnagyobb megengedett hézag (t): 13,10mm
-
A legnagyobb megengedett hossz (11 t): 140,25mm
Ezen határértékek átlépése esetén a láncot azonnal ki kell cserélni. Ilyen esetben a láncvezető és a lánckerék kopását is ellenőrizni kell, és szükség esetén ezeket is ki kell cserélni. Ha bármely láncszemen hiba található, a láncot ki kell cserélni. A felfüggesztő- és emelőhorgok kopását rendszeresen ellenőrizni kell. A sérült kiakadás gátlókat azonnal ki kell cserélni.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
46
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
Ha az emelőhorog legnagyobb mérete 15%-nál nagyobb mértékben meghaladja a kezdeti méretet, akkor a horgot ki kell cserélni. Ha a horog felső részének a toroknyílása meghaladja a 37mm-t, akkor ki kell cserélni.
3.5.8. A vezetőnélküli targonca
A folyamatos működés biztosítása érdekében folyamatos, eseti és tervszerű megelőző karbantartásra van szükség. A szállítószalag alatt elhelyezett elektromos egységekbe a szennyező és darabos anyagok bejutását lemeztálca akadályozza meg. Ennek tisztítása porszívóval történhet. A külső műanyag burkolat érintésvédelmi feladatot is ellát, sérülés estén cseréjéről kell gondoskodni. A keret és burkolat tisztántartásán (portalanítás, törlés) kívül a targoncatestet csak szemrevételezéssel kell ellenőrizni. A lézerszkenner tükör üveglap mögött található, ezért a tükröt az alkalmazás előtt puha kendővel portalanítani kell. A robotkar a tisztántartásáról a felhasználónak kell gondoskodni. Időszakos, szerkezeti egységeket érintő karbantartását a szakszerviz végezheti. A mechanikai karbantartást negyedévente akkor is javasoljuk elvégezni, ha a targoncát nem használják. A mechanikai rendszereket bármilyen használatból adódó sérülés után ellenőrizni és javítani kell. Elektromos karbantartás A 4 db átitatott elektrolitos 12V-os, 107 Ah akkumulátor kezelésmentes, karbantartást nem igényel. A negatív pólus a targonca testre van kötve. Töltöttségét beépített kijelző mutatja. A teljesen lemerült állapotból kiindulva a feltöltés kb. 10 órát vesz igénybe. Az akkumulátortöltő a targoncába van beépítve. A töltés alatt a targonca mozgatása tiltva van. Az elektromos rendszerek karbantartása portalanítást jelent. Megelőző karbantartást félévente javaslunk, ami kiterjed a vezetékek, sorkapcsok szemrevételezéssel történő ellenőrzésére, a csavaros sorkapcsok csavarhúzóval történő után húzására.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
47
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
A szoftver karbantartása a frissítéseket, a rendszer és alkalmazási szoftverek mentését, tárolását, tesztelését jelenti. Ebben a gyártó. kérésre közreműködik. Minden olyan esetben, amikor a bármely rendszelem csak hasonló, illetve más gyártó termékével pótolható, részben a garancia, szavatosság és a működés miatt a gyártóval egyeztetni szükséges. Kiemelten érvényes ez a biztonsági rendszerek elemeire!
3.5.9. A sűrített levegő ellátó rendszer
A kompresszor karbantartásához csak akkor kezdjünk hozzá, ha leállítottuk a kompresszort, áram és nyomásmentesítettük, valamint lezártuk a kimeneti szelepeket, megnyitottuk a kézi kondenzvíz szelepeket. Ha karbantartást végzünk, cseréljük ki az összes eltávolított alátétet, tömítést, O-gyűrűt. Előírt karbantartási feladatok: -
Naponta, indítás előtt ellenőrizzük az olajszintet.
-
Háromhavonta ellenőrizzük a lehetséges szivárgást.
-
Évente teszteljük a biztonsági szelepet.
-
Ezer működési óra után a következő dolgokat kell elvégeznünk: o vizsgáljuk meg az olajhűtőt, tisztítsuk meg, ha szükséges o vizsgáljuk meg a szárítót, tisztítsuk meg, ha szükséges o vizsgáljuk meg a levegőszűrőt o ellenőrizzük a feszültséget, állítsuk be, ha szükséges
-
Négyezer működési óra után a következő dolgokat kell elvégeznünk: o cseréljük ki a levegőszűrőt o cseréljük ki az olajszűrőt o cseréljük ki az olajleválasztót
-
Nyolcezer üzemóránként cseréljük le az olajat. o Ezeken kívül érdemes még ellenőrizni bizonyos időközönként: o működésérzékelőket, elektronikus alkatrészeket o DA szűrőt, tisztítani, ha szükséges o túlmelegedést érzékelő kapcsolót
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
48
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.6. A karbantartást ütemező program koncepciója
3.6.1. A programmal szembeni elvárások
A programnak az alábbi tulajdonságokkal kell rendelkeznie: -
labor eszközeinek teljes körű nyilvántartása
-
karbantartás ütemezése kézi vagy automatikus időciklus alapján
-
elvégzett karbantartási tevékenység rögzítése
-
karbantartási munkalap készítése
-
elvégzett eseti tevékenységek (hibajavítás) rögzítése
-
állásidő rögzítése
-
pótalkatrészek rendeléséhez szükséges információk tárolása
-
szerelési útmutató megnyitható formátumban
-
állapotkijelzés
A programnak kettő esetben, a kompresszornál és az ipari robotnál tudnia kell kezelni az eltelt üzemórák számát. Az üzemórák számát a robot esetében a rendszer vezérlőjéből automatikusan ki lehet olvasni, a kompresszor esetében azonban az eltelt üzemórák rögzítését manuálisan, a kezelőszemélyzetnek kell megadnia. A többi eszköz esetében elég, ha a napokat tudja számolni, kezelni. Az aktuális dátumot célszerű, ha az operációs rendszerből olvassa ki. Ahhoz, hogy ez a dátum biztosan megfelelő legyen, folyamatos online kapcsolat kell, illetve szünetmentes energiaellátás. A laborban lévő rendszer vezérlőjén található Ethernet, USB és RS-232 csatlakozási lehetőség is, ezek segítségével ki lehet olvasni a rendszerindítások számát, a két rendszerindítás között eltelt időt és az üzemelési időt. Amelyik eszköz nem a vezérlőn keresztül van irányítva, annál lehetőséget kell biztosítani arra, hogy a programba utólag beírásra kerülhessen az indításának és megállításának időpontja.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
49
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
A kopó alkatrészeknél a szükséges ellenőrzési időközökben a kezelőszemélyzet által elvégzett mérési eredményeket rögzíteni lehessen a programban, így amelyik alkatrésznél a kopási érték már közelít a szükséges csere értékéhez, azt a program jelezze a felhasználónak.
Lehetőséget kell biztosítani a felhasználónak, hogy az elvégzett karbantartási munkákat rögzítse a programban, ahhoz megjegyzéseket fűzzön. Az elvégzett munkák rögzítése után a karbantartási ciklus számolásának újra kell indulnia. Hasznos lehet, hogy az előírt karbantartási tevékenységnél legyen egy link, amit megnyitva előjönne az aktuális gépre és az aktuális feladatra mutató leírás. Ez akkor lenne megoldható, ha előtte a karbantartási kézikönyveket megfelelően digitalizáltuk. Az időszakos, havonta, háromhavonta, évente esedékes karbantartások előtt a program jelezze, hogy hamarosan karbantartási tevékenységet kell végrehajtani. Mivel a laborban nem található tartalék alkatrész raktár, célszerű ezt az időszakot úgy beállítani, hogy legyen idő az alkatrész beszerzésére, esetleges legyártására. Mivel erről a jelzésről a felhasználónak akkor is értesülnie kell, amikor nem használja a rendszert, célszerű a programnak folyamatosan futnia egy erre alkalmas eszközön. Az eszköznek képesnek kell lennie arra, hogy a felhasználó figyelmét felhívja az elhárítandó problémára. A naponta elvégzendő karbantartásoknál, ellenőrzéseknél vegye figyelembe, hogy azokat csak akkor kelljen elvégezni, mielőtt a rendszert üzembe helyeznénk. Ezt be kell állítani a programba úgy, hogy a felhasználó jelezze a program számára, hogy indítani akarja a rendszert, ekkor kilistázásra kerülnének a napi feladatok. [4];[5]
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
50
3.6.2. A programba előzetesen betáplált információk
A programba be kell táplálni a rendszer összes elemére, a vonatkozó karbantartási utasításokat. Ezeket az adatokat egy bővíthető adatbázisban tárolja el. A karbantartási adatokat célszerű rendezni, hogy könnyebben megtalálhatóak és kiolvashatóak legyenek az adatok. Célszerű gépenként, alkatrészenként és karbantartási időközönként csoportosítani őket, majd a teendőket a táblázatba beírni (3.2. táblázat). Az adott gépre vonatkozó karbantartási, javítási utasításokat digitalizálva képként vagy pdf formátumban tároljuk el az adatbázisban úgy, hogy gépenként és azon belül alkatrészenként később elő tudjuk azt hívni. Adott alkatrészhez megadhatunk a cserét, rendelést megkönnyítendő információkat, telefonszámot, honlapcímet. 3.2. táblázat Karbantartási
napi
heti
havi
3 havi
éves
információ
ciklus rendszerelem
Rendelési
alkatrészek
állványrendszer illesztések csavarkötések tároló dobozok
Ezen felül kettő esetben üzemóra szerinti karbantartást kell végezni (3.3. táblázat): 3.3. táblázat üzemóra ipari robot kompresszor
500
1000
4000
6000
8000
25000
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
51
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
3.6.3. A program állapotfelügyeleti és hibajelző funkciója
A programnak rendelkeznie kell egy alapszintű állapotfelügyeleti funkcióval. Az állapotkijelzésnél a programnak elsődlegesen a karbantartási időközökkel kell dolgoznia, mivel a rendszerben nem állnak rendelkezésre olyan mérőberendezések melyek segítségével azonnal, futás közben is meg tudnánk határozni berendezések állapotát. Így, ha váratlan hiba nem jön közbe, az időben elvégzett karbantartási munkák után nagyon nagy valószínűséggel a rendszer használható lesz a következő ellenőrzési időszakig. A függősín pályarendszer esetében az elhasználódás mértékét bizonyos alkatrészeknél mérőszámokkal adja meg a karbantartási utasítás, ezért ebben az esetben a mérést a kezelőszemélyzetnek kell elvégeznie. A megengedett határértékeket az adatbázisban tárolni kell, illetve lehetőséget kell biztosítani a felhasználónak, hogy az elvégzett mérések eredményét a programban rögzítse. A beírt és az adatbázisban tárolt értéket a program hasonlítsa össze és jelezze a felhasználónak, ha a kopás mértéke közelít vagy meghaladta a megengedett határértéket. Ezt a folyamatot a 3.11. ábra mutatja be.
3.11. ábra: Értékek összehasonlítása
3.6.4. A program működésének bemutatása
A program működését bemutatom egy konkrét gép esetére, jelen esetben a függősín pályarendszerre. A példában a háromhavonta esedékes munkák fognak szerepelni. A programba előzetesen betáplált adatokat a 3.4-es és a 3.5-ös táblázat tartalmazza.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
52
3.4. táblázat Utolsó Ellenőrzési
karbantartás
Rendelési
intervallum Elvégzendő tevékenység
ideje
információ
fék naponta
ellenőrzése,
ellenőrzése,
kézi
vezérlődoboz felfüggesztése lánc
havonta
lánc
tisztítása
és
2013.05.01
kenése,
csúszó
tengelykapcsoló működése
https://www. 2013.05.01
Tel:
végállás kapcsoló működése, lánc kopásának mérése (láncvastagság, lánchossz, láncszem hézag), horogcsoport csavarjainak meghúzása, 3 havonta
horog és horogtartó szemrevételezése
2013.05.01
horgok kopásának mérése, rögzítő lemez csavarjainak
ellenőrzése,
fék
beállítása,
vezetőgörgő állapota, hajtókerék állapota, szabadonfutó meghúzási
kerék
nyomatékának
korróziónyomok évente
kenése, keresése,
tengelykapcsoló és fék beállítása
csavarok ellenőrzése, csúszó 2013.05.01
3.5. táblázat Alkatrész neve
Megengedhető méretek [mm]
Fékbetét vastagsága
min:8,4
Láncszem vastagság
min:4,30
Láncszem hézag
max:13,10
Lánchossz
max:140,25
Horog toroknyílás
max:37
Ezeket az adatokat szükséges az adatbázisba úgy eltárolni, hogy módosítani csak a megfelelő jogosultsággal lehessen.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
53
Az induló képernyőt grafikusan képzelem el (3.12. ábra) úgy, hogy a gépek állapotát a következő karbantartáshoz szükséges idő alapján színekkel jelölnénk, zölddel azokat, amelyek nem igényelnek az elkövetkező egy hétben karbantartást, sárgával azokat, amelyek három napon belül karbantartást igényelnek és pirossal azokat, amelyek azonnali karbantartást igényelnek.
3.12. ábra: Az induló képernyő grafikus felülete A gépeket jelképező ikonokra kattintva, egy felugró szövegbuborékban röviden kiírná, milyen teendőket igényel az adott gép (3.13. ábra). - végállás kapcsoló működése - lánc kopásának megmérése - horogcsoport csavarjainak meghúzása - horog és horogtartó szemrevételezése
Függősín pályarendszer 3.13. ábra
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
54
A teendőkre kattintva felugorhatna egy ablakban a vonatkozó karbantartási utasítás, szerelés leírása. Lehetőséget kell biztosítani arra, hogy a felhasználó kérhesse az adott gép karbantartási munkalapjának elérhetését. Ez lehet a gépen egy ikon vagy egy „jobb-klikkes” utasítás is. Célszerű az elvégzendő tevékenységeket a munkalapra (3.6. táblázat) automatikusan kilistázni, illetve olyan eszköznél, amelynél ellenőrző mérést kell végrehajtani, a mért érték beírására is biztosítani kell lehetőséget. A munkalap bezárásakor ezek az adatok automatikusan kerüljenek mentésre. 3.6. táblázat Végrehajtandó tevékenység
Jelölés, ha el lett végezve
végállás kapcsoló működése
x
horogcsoport
csavarjainak
x
horogtartó
x
Mért érték [mm]
meghúzása horog
és
szemrevételezése láncszem vastagság mérése
4,52
láncszem hézag mérése
12,9
lánchossz mérése
137,5
A mért értéket a program vesse össze az adatbázisban szereplő értékkel. Fontos ügyelni arra, hogy van olyan érték, amelyeknél a maximális, míg van olyan, amelynél a minimális van megadva, ezt a programnak megfelelően kezelnie kell. Ha a láncszem vastagságánál megadott értéknél kisebb kerül beírásra, jelezze a program, hogy csere szükséges, míg a láncszem hézag és a lánchossz esetében ugyanez akkor forduljon elő, ha a megadott értéknél nagyobb kerül beírásra. Hasznos lehet, ha nem csak a cserére hívja fel a figyelmet, hanem az érték közelítésénél már jelzést ad, hogy hamarosan csere lesz szükséges, megadva az üzemeltetőnek az időt arra, hogy a cserére megfelelően felkészüljön, megrendelje az alkatrészt, így csökkentve a rendszer állásidejét. Az előírt karbantartási munkákon kívül előfordulhat egy váratlan meghibásodás, amit a rendszer működtetéséhez azonnal el kell hárítani. Erre a célra biztosítani kell, hogy a
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
A laborban használt általános karbantartási rendszer tervezése
55
kezelőszemélyzet a hibát és annak okát a programba a megfelelő helyre be tudja írni, ezért legyen gépenként és alkatrészenként létrehozható hibabejelentő lap. Ekkor lenne hasznos, ha a felhasználó is látná a már 3.4. fejezetben ismertetett alkatrész struktúrát. Az adott alkatrészre kattintva kiválasztható lenne a „hiba jelentése” funkció, amely segítségével a programnak jeleznénk, hogy az adott gép hibás, nem működik, így az állapotjelző ábrán piros színnel lenne jelölve, így felhívva más felhasználó figyelmét arra, hogy a gép nem működik, ne használja, mert az esetlegesen további meghibásodásokhoz vezethet. A hibajelzés mindaddig jelezve lenne, míg az elhárítás után a felhasználó meg nem jelölné a program számára azt, hogy el lett hárítva a hiba, a gép újból üzemképes lenne. Legyenek elérhetőek a korábbi hibalapok, így azokat átnézve ki lehet szűrni a gyakran előforduló hibákat és így talán el lehetne hárítani a hiba létrejöttének okát. A hibaelhárítás után az adott alkatrészre vonatkozó karbantartási ciklus időtartama az elhárítás időpontjától legyen újból számolva.
Például egy láncszakadás esetén a láncra kattintva a következő adatok lennének láthatóak (3.7. táblázat): 3.7. táblázat Hibás
A hiba
működés
időpontja
A hiba oka
(jelölés, ha
Elhárítására
Elhárítás
Az eszköz
tett
időpontja
újra
intézkedés
működőképes (jelölés, ha
igaz)
igaz) 2013.04.20. láncszakadás
új lánc
2013.05.03.
x
megrendelve
Fontos, hogy egyszerre csak az egyik jelölési hely legyen jelölhető, így lenne biztosítva az, hogy csak az egyik állítás legyen igaz.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
56
Összefoglalás
Összefoglalás A szakdolgozatomban a Miskolci Egyetem Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laborjában lévő eszközökhöz dolgoztam ki egy állapotfelügyeleti és karbantartási-rendszer koncepcióját. A dolgozatom első részében bemutattam a laborban lévő eszközöket, azok működését, majd leírtam az anyagáramlás útját. Ezt követően ismertettem a karbantartási módszereket, amelyhez Prof. Dr. sc. techn. Christian Eichler: A karbantartás tervezése című könyvét használtam fel. Bemutattam, hogy egy általános, karbantartást ütemező és tervező programmal szemben milyen elvárások vannak, majd ismertettem a labor használati jellegét és a laborban lévő eszközökre milyen időközönként milyen karbantartási utasítások vonatkoznak. Végül ismertettem azt, hogy a laborban használt programnak milyen adatokat kell tartalmaznia, milyen információ bevitelt kell támogatnia. A program működését egy kiválasztott rendszerelemen keresztül mutattam be.
Állapot-felügyeleti és karbantartási rendszerkoncepció kidolgozása az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék Automatizált Logisztikai Laboratóriumában
57
Irodalomjegyzék
Irodalomjegyzék [1]
Christian Eichler: A karbantartás tervezése, Műszaki Könyvkiadó, Budapest, 1982.
[2]
Gaál Zoltán – Kovács Zoltán: Megbízhatóság, karbantartás, Veszprémi Egyetemi Kiadó, Veszprém, 2000.
[3]
Az Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék által kiadott, nem katalogizált, oktatási jegyzetek
Internetes források: [4]
http://www.eco-logic.hu/gm/gm1.htm
[5]
http://aastadium.hu/