P íjmení a jméno:. Obor:. P R O H L Á Š E N Í

1iYUKNRQVWUXNFH]Dĝt]HQtYëUREQtOLQN\

%F0DUHN*UHF

'LSORPRYiSUiFH

PĜíjmení a jméno: ………………………………………. Obor: ………………….

PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že •

•

•

• •

•

•

beru na vČdomí, že odevzdáním diplomové/bakaláĜské práce souhlasím se zveĜejnČním své práce podle zákona þ. 111/1998 Sb. o vysokých školách a o zmČnČ a doplnČní dalších zákonĤ (zákon o vysokých školách), ve znČní pozdČjších právních pĜedpisĤ, bez ohledu na výsledek obhajoby 1); beru na vČdomí, že diplomová/bakaláĜská práce bude uložena v elektronické podobČ v univerzitním informaþním systému dostupná k nahlédnutí, že jeden výtisk diplomové/bakaláĜské práce bude uložen na pĜíslušném ústavu Fakulty technologické UTB ve ZlínČ a jeden výtisk bude uložen u vedoucího práce; byl/a jsem seznámen/a s tím, že na moji diplomovou/bakaláĜskou práci se plnČ vztahuje zákon þ. 121/2000 Sb. o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zmČnČ nČkterých zákonĤ (autorský zákon) ve znČní pozdČjších právních pĜedpisĤ, zejm. § 35 odst. 3 2); beru na vČdomí, že podle § 60 3) odst. 1 autorského zákona má UTB ve ZlínČ právo na uzavĜení licenþní smlouvy o užití školního díla v rozsahu § 12 odst. 4 autorského zákona; beru na vČdomí, že podle § 60 3) odst. 2 a 3 mohu užít své dílo – diplomovou/bakaláĜskou práci nebo poskytnout licenci k jejímu využití jen s pĜedchozím písemným souhlasem Univerzity Tomáše Bati ve ZlínČ, která je oprávnČna v takovém pĜípadČ ode mne požadovat pĜimČĜený pĜíspČvek na úhradu nákladĤ, které byly Univerzitou Tomáše Bati ve ZlínČ na vytvoĜení díla vynaloženy (až do jejich skuteþné výše); beru na vČdomí, že pokud bylo k vypracování diplomové/bakaláĜské práce využito softwaru poskytnutého Univerzitou Tomáše Bati ve ZlínČ nebo jinými subjekty pouze ke studijním a výzkumným úþelĤm (tedy pouze k nekomerþnímu využití), nelze výsledky diplomové/bakaláĜské práce využít ke komerþním úþelĤm; beru na vČdomí, že pokud je výstupem diplomové/bakaláĜské práce jakýkoliv softwarový produkt, považují se za souþást práce rovnČž i zdrojové kódy, popĜ. soubory, ze kterých se projekt skládá. Neodevzdání této souþásti mĤže být dĤvodem k neobhájení práce.

Ve ZlínČ ................... .......................................................

ϭͿ ǌĄŬŽŶē͘ϭϭϭͬϭϵϵϴ^ď͘ŽǀǇƐŽŬǉĐŚƓŬŽůĄĐŚĂŽǌŵĢŶĢĂĚŽƉůŶĢŶşĚĂůƓşĐŚǌĄŬŽŶƽ;ǌĄŬŽŶŽǀǇƐŽŬǉĐŚƓŬŽůĄĐŚͿ͕ǀĞǌŶĢŶşƉŽǌĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀͲ ŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϰϳǀĞƎĞũŸŽǀĄŶşǌĄǀĢƌĞēŶǉĐŚƉƌĂĐş͗ ;ϭͿ sǇƐŽŬĄ ƓŬŽůĂ ŶĞǀǉĚĢůĞēŶĢ ǌǀĞƎĞũŸƵũĞ ĚŝƐĞƌƚĂēŶş͕ ĚŝƉůŽŵŽǀĠ͕ ďĂŬĂůĄƎƐŬĠ Ă ƌŝŐŽƌſǌŶş ƉƌĄĐĞ͕ Ƶ ŬƚĞƌǉĐŚ ƉƌŽďĢŚůĂ ŽďŚĂũŽďĂ͕ ǀēĞƚŶĢ ƉŽƐƵĚŬƽŽƉŽŶĞŶƚƽĂǀǉƐůĞĚŬƵŽďŚĂũŽďǇƉƌŽƐƚƎĞĚŶŝĐƚǀşŵĚĂƚĂďĄǌĞŬǀĂůŝĨŝŬĂēŶşĐŚƉƌĂĐş͕ŬƚĞƌŽƵƐƉƌĂǀƵũĞ͘ƉƽƐŽďǌǀĞƎĞũŶĢŶşƐƚĂŶŽǀşǀŶŝƚƎŶş ƉƎĞĚƉŝƐǀǇƐŽŬĠƓŬŽůǇ͘ ;ϮͿ ŝƐĞƌƚĂēŶş͕ ĚŝƉůŽŵŽǀĠ͕ ďĂŬĂůĄƎƐŬĠ Ă ƌŝŐŽƌſǌŶş ƉƌĄĐĞ ŽĚĞǀǌĚĂŶĠ ƵĐŚĂǌĞēĞŵ Ŭ ŽďŚĂũŽďĢ ŵƵƐş ďǉƚ ƚĠǎ ŶĞũŵĠŶĢ ƉĢƚ ƉƌĂĐŽǀŶşĐŚ ĚŶƽ ƉƎĞĚ ŬŽŶĄŶşŵ ŽďŚĂũŽďǇ ǌǀĞƎĞũŶĢŶǇ Ŭ ŶĂŚůşǎĞŶş ǀĞƎĞũŶŽƐƚŝ ǀ ŵşƐƚĢ ƵƌēĞŶĠŵ ǀŶŝƚƎŶşŵ ƉƎĞĚƉŝƐĞŵ ǀǇƐŽŬĠ ƓŬŽůǇ ŶĞďŽ ŶĞŶşͲůŝ ƚĂŬ ƵƌēĞŶŽ͕ ǀŵşƐƚĢƉƌĂĐŽǀŝƓƚĢǀǇƐŽŬĠƓŬŽůǇ͕ŬĚĞƐĞŵĄŬŽŶĂƚŽďŚĂũŽďĂƉƌĄĐĞ͘<ĂǎĚǉƐŝŵƽǎĞǌĞǌǀĞƎĞũŶĢŶĠƉƌĄĐĞƉŽƎŝǌŽǀĂƚŶĂƐǀĠŶĄŬůĂĚǇǀǉƉŝƐǇ͕ ŽƉŝƐǇŶĞďŽƌŽǌŵŶŽǎĞŶŝŶǇ͘ ;ϯͿ WůĂƚş͕ǎĞŽĚĞǀǌĚĄŶşŵƉƌĄĐĞĂƵƚŽƌƐŽƵŚůĂƐşƐĞǌǀĞƎĞũŶĢŶşŵƐǀĠƉƌĄĐĞƉŽĚůĞƚŽŚŽƚŽǌĄŬŽŶĂ͕ďĞǌŽŚůĞĚƵŶĂǀǉƐůĞĚĞŬŽďŚĂũŽďǇ͘ ϮͿ ǌĄŬŽŶē͘ϭϮϭͬϮϬϬϬ^ď͘ŽƉƌĄǀƵĂƵƚŽƌƐŬĠŵ͕ŽƉƌĄǀĞĐŚƐŽƵǀŝƐĞũşĐşĐŚƐƉƌĄǀĞŵĂƵƚŽƌƐŬǉŵĂŽǌŵĢŶĢŶĢŬƚĞƌǉĐŚǌĄŬŽŶƽ;ĂƵƚŽƌƐŬǉǌĄŬŽŶͿ ǀĞǌŶĢŶşƉŽǌĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϯϱŽĚƐƚ͘ϯ͗ ;ϯͿ Ž ƉƌĄǀĂ ĂƵƚŽƌƐŬĠŚŽ ƚĂŬĠ ŶĞǌĂƐĂŚƵũĞƓŬŽůĂŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠēŝǀǌĚĢůĄǀĂĐşǌĂƎşǌĞŶş͕ƵǎŝũĞͲůŝŶŝŬŽůŝǌĂƷēĞůĞŵƉƎşŵĠŚŽŶĞďŽŶĞƉƎşŵĠŚŽ ŚŽƐƉŽĚĄƎƐŬĠŚŽ ŶĞďŽ ŽďĐŚŽĚŶşŚŽƉƌŽƐƉĢĐŚƵŬǀǉƵĐĞŶĞďŽŬǀůĂƐƚŶşƉŽƚƎĞďĢĚşůŽǀǇƚǀŽƎĞŶĠǎĄŬĞŵŶĞďŽƐƚƵĚĞŶƚĞŵŬĞƐƉůŶĢŶşƓŬŽůŶşĐŚ ŶĞďŽƐƚƵĚŝũŶşĐŚƉŽǀŝŶŶŽƐƚşǀǇƉůǉǀĂũşĐşĐŚǌũĞŚŽƉƌĄǀŶşŚŽǀǌƚĂŚƵŬĞƓŬŽůĞŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠŵƵēŝǀǌĚĢůĄǀĂĐşŚŽǌĂƎşǌĞŶş;ƓŬŽůŶşĚşůŽͿ͘ ϯͿ ǌĄŬŽŶē͘ϭϮϭͬϮϬϬϬ^ď͘ŽƉƌĄǀƵĂƵƚŽƌƐŬĠŵ͕ŽƉƌĄǀĞĐŚƐŽƵǀŝƐĞũşĐşĐŚƐƉƌĄǀĞŵĂƵƚŽƌƐŬǉŵĂŽǌŵĢŶĢŶĢŬƚĞƌǉĐŚǌĄŬŽŶƽ;ĂƵƚŽƌƐŬǉǌĄŬŽŶͿ ǀĞǌŶĢŶşƉŽǌĚĢũƓşĐŚƉƌĄǀŶşĐŚƉƎĞĚƉŝƐƽ͕ΑϲϬaŬŽůŶşĚşůŽ͗ ;ϭͿ aŬŽůĂŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠēŝǀǌĚĢůĄǀĂĐşǌĂƎşǌĞŶşŵĂũşǌĂŽďǀǇŬůǉĐŚƉŽĚŵşŶĞŬƉƌĄǀŽŶĂƵǌĂǀƎĞŶşůŝĐĞŶēŶşƐŵůŽƵǀǇŽƵǎŝƚşƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂ;Αϯϱ ŽĚƐƚ͘ϯͿ͘KĚƉşƌĄͲůŝĂƵƚŽƌƚĂŬŽǀĠŚŽĚşůĂƵĚĢůŝƚƐǀŽůĞŶşďĞǌǀĄǎŶĠŚŽĚƽǀŽĚƵ͕ŵŽŚŽƵƐĞƚǇƚŽŽƐŽďǇĚŽŵĄŚĂƚŶĂŚƌĂǌĞŶşĐŚǇďĢũşĐşŚŽƉƌŽũĞǀƵ ũĞŚŽǀƽůĞƵƐŽƵĚƵ͘hƐƚĂŶŽǀĞŶşΑϯϱŽĚƐƚ͘ϯǌƽƐƚĄǀĄŶĞĚŽƚēĞŶŽ͘ ;ϮͿ EĞŶşͲůŝƐũĞĚŶĄŶŽũŝŶĂŬ͕ŵƽǎĞĂƵƚŽƌƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂƐǀĠĚşůŽƵǎşƚēŝƉŽƐŬǇƚŶŽƵƚũŝŶĠŵƵůŝĐĞŶĐŝ͕ŶĞŶşͲůŝƚŽǀƌŽǌƉŽƌƵƐŽƉƌĄǀŶĢŶǉŵŝǌĄũŵǇ ƓŬŽůǇŶĞďŽƓŬŽůƐŬĠŚŽēŝǀǌĚĢůĄǀĂĐşŚŽǌĂƎşǌĞŶş͘ ;ϯͿ aŬŽůĂ ŶĞďŽ ƓŬŽůƐŬĠ ēŝ ǀǌĚĢůĄǀĂĐş ǌĂƎşǌĞŶş ũƐŽƵ ŽƉƌĄǀŶĢŶǇ ƉŽǎĂĚŽǀĂƚ͕ ĂďǇ ũŝŵ ĂƵƚŽƌ ƓŬŽůŶşŚŽ ĚşůĂ ǌ ǀǉĚĢůŬƵ ũşŵ ĚŽƐĂǎĞŶĠŚŽ ǀƐŽƵǀŝƐůŽƐƚŝƐƵǎŝƚşŵĚşůĂēŝƉŽƐŬǇƚŶƵƚşŵůŝĐĞŶĐĞƉŽĚůĞŽĚƐƚĂǀĐĞϮƉƎŝŵĢƎĞŶĢƉƎŝƐƉĢůŶĂƷŚƌĂĚƵŶĄŬůĂĚƽ͕ŬƚĞƌĠŶĂǀǇƚǀŽƎĞŶşĚşůĂǀǇŶĂůŽǎŝͲ ůǇ͕ĂƚŽƉŽĚůĞŽŬŽůŶŽƐƚşĂǎĚŽũĞũŝĐŚƐŬƵƚĞēŶĠǀǉƓĞ͖ƉƎŝƚŽŵƐĞƉƎŝŚůĠĚŶĞŬǀǉƓŝǀǉĚĢůŬƵĚŽƐĂǎĞŶĠŚŽƓŬŽůŽƵŶĞďŽƓŬŽůƐŬǉŵēŝǀǌĚĢůĄǀĂĐşŵ ǌĂƎşǌĞŶşŵǌƵǎŝƚşƓŬŽůŶşŚŽĚşůĂƉŽĚůĞŽĚƐƚĂǀĐĞϭ͘

ABSTRAKT Je nutné mČnit dlouhodobČ zavedené výrobní postupy a zastaralé výrobní technologie a nahrazovat je produktivnČjšími metodami. Každá firma musí mít stanovenou podnikatelskou strategii vedoucí k co nejvyšší produktivitČ v požadované kvalitČ a pĜi co nejmenších nákladech, protože má smysl vyrábČt jen to, co mĤžeme výhodnČ prodat.

Klíþová slova: automatizace, montáž, GRA páka, proces, tempomatová páka

ABSTRACT It is necessary to change the established manufacturing processes and outdated manufacturing technology and replacing them with productive methods. Every company must have a set business strategy, leading to higher productivity in the required quality and at the least possible cost, because the meaning has only produce what we can sell for a profit.

Keywords: automatization, assembly, GRA lever, process, speed control lever

ChtČl bych podČkovat doc. Ing. ZdeĖkovi DvoĜákovi, CSc., vedoucímu mé diplomové práce, za ochotu a odborné rady. Dále bych chtČl podČkovat Ing. Martinovi Müllerovi, mému konzultantovi a kolegovi, za poskytnutý þas a cenné rady.

Prohlašuji, že odevzdaná verze bakaláĜské/diplomové práce a verze elektronická nahraná do IS/STAG jsou totožné.

OBSAH ÚVOD.................................................................................................................................... 8 I

TEORETICKÁ ýÁST ...............................................................................................9 1.1

2

ÚROVNċ VÝROBNÍCH PROCESģ ............................................................................10

KLASIFIKACE PROCESģ .................................................................................... 11 2.1 ROZDċLENÍ PROCESģ PODLE FUNKýNOSTI ............................................................11 2.1.1 PrĤmyslové procesy......................................................................................11 2.1.2 Administrativní procesy ...............................................................................12 2.1.3 ěídící procesy...............................................................................................12 2.2 ROZDċLENÍ PROCESģ PODLE KLÍýOVOSTI .............................................................13 2.2.1 Klíþové procesy............................................................................................13 2.2.2 Pomocné procesy..........................................................................................13 2.2.3 Operace.........................................................................................................13 2.3 PODLE STRUKTURY PROCESģ................................................................................14

3

USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ VE VÝROBNÍM PROCESU............................... 15 3.1

TECHNOLOGICKÉ USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ ..........................................................16

3.2

PěEDMċTNÉ USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ ..................................................................17

3.3

HNÍZDOVÉ USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ.....................................................................18

3.4 LINKOVÉ USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ .......................................................................19 3.4.1 Typy proudových linek.................................................................................20 4 AUTOMATIZACE .................................................................................................. 22 4.1 5

DģVODY AUTOMATIZACE .....................................................................................22

PRģBċŽNÁ DOBA VÝROBY, PRģBċŽNÁ DOBA VÝROBKU ..................... 24 5.1

VÝROBNÍ CYKLUS.................................................................................................26

5.2

ZPģSOBY VÝPOýTU PRģBċŽNÉ DOBY VÝROBY .....................................................26

6

PěEDSTAVENÍ FIRMY KOSTAL CR ................................................................ 28

7

PODVOLANTOVÝ MODUL ................................................................................. 29 7.1

TOK MATERIÁLU PěI MONTÁŽI PODVOLANTOVÉHO MODULU ................................30

7.2

SOUýÁSTI TEMPOMATOVÝCH (GRA) PÁK ............................................................31

7.3

ROZPAD GRA PÁKY .............................................................................................32

8

ZÁKLADNÍ ROZDċLENÍ TEMPOMATOVÝCH PÁK .................................... 33

9

VÝROBA TEMPOMATOVÝCH PÁK ................................................................. 34 9.1

MANUÁLNÍ VÝROBA JEDNODUCHÉ VARIANTY TEMPOMATOVÝCH PÁK .................34

9.2

MANUÁLNÍ VÝROBA TEMPOMATOVÝCH PÁK S ACC.............................................36

9.3 POLOAUTOMATICKÁ LINKA PRO MONTÁŽ TEMPOMATOVÝCH PÁK ........................37 9.3.1 Poloautomatická montáž variant s ACC ......................................................38

10

9.3.2 Poloautomatická montáž variant bez ACC ..................................................40 SOUHRN TEORETICKÉ ýÁSTI.......................................................................... 41

II

PRAKTICKÁ ýÁST ................................................................................................42

11

STANOVENÍ CÍLģ PRAKTICKÉ ýÁSTI........................................................... 43

12

SROVNÁNÍ SOUýASNÉHO A POŽADOVANÉHO STAVU VÝROBY GRA PÁK.................................................................................................................. 44 12.1

VÝPOýET ýASU CYKLU .........................................................................................44

12.2

VÝPOýET NORMOHODIN .......................................................................................46

12.3

SOUýASNÝ STAV VÝROBY GRA PÁK ....................................................................48

12.4 NÁVRH VÝROBY GRA PÁK...................................................................................49 12.4.1 Finální návrh layoutu....................................................................................50 13 VÝPOýET ÚSPOR .................................................................................................. 52 14

15

ZÁSADY BEZOLOVNATÉHO PÁJENÍ .............................................................. 54 14.1

PÁJECÍ SLITINY .....................................................................................................54

14.2

TAVIDLA ..............................................................................................................54

NÁVRHY PÁJECÍHO PěÍPRAVKU .................................................................... 55

15.1 PRVNÍ NÁVRH PÁJECÍHO PěÍPRAVKU ....................................................................56 15.1.1 Použité materiály..........................................................................................60 15.2 DRUHÝ NÁVRH PÁJECÍHO PěÍPRAVKU...................................................................62 15.2.1 Použité materiály..........................................................................................65 ZÁVċR ............................................................................................................................... 66 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY.............................................................................. 67 SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLģ A ZKRATEK ..................................................... 68 SEZNAM OBRÁZKģ ....................................................................................................... 69 SEZNAM TABULEK........................................................................................................ 71 SEZNAM PěÍLOH...................................... CHYBA! ZÁLOŽKA NENÍ DEFINOVÁNA.

UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická

8

ÚVOD Diplomová práce se zabývá optimalizací toku materiálu na lince pro výrobu tempomatových pák, projektu MQB GRA, tzn. pák s VW a Audi designem, do které je tĜeba implementovat pájecí pĜípravek pro automatické letování. Návrh zakládacího pĜípravku pro automatické pájení musí splĖovat nČkolik základních požadavkĤ, jako napĜíklad snadné polohování vstupního materiálu a zajištČní pĜesného vedení kabelĤ na kontakty mikrospínaþe a zároveĖ musí být pĜípravek schopen pracovat v taktu linky. V teoretické þásti je definován výrobní proces na základČ nČkolika hledisek a v další þásti pak uspoĜádání pracovišĢ ve výrobním procesu, kde jsou pro jednotlivá uspoĜádání uvedeny hlavní výhody a nevýhody. V druhé þásti teorie se práce zabývá výrobním procesem podvolantového modulu, konkrétnČ pak samotnou montáží tempomatové páky. Praktická þást je pak zamČĜena na porovnání souþasného a budoucího stavu toku materiálu, vyþíslení úspor a hlavnČ pak na samotný návrh pájecího pĜípravku.


I. TEORETICKÁ ýÁST

9


10

1.1 ÚrovnČ výrobních procesĤ Automatizace pĜedstavuje nejvyšší úroveĖ ve zdokonalování výrobních procesĤ, kterými spoleþnost vytváĜí hmotné statky, potĜebné pro svoji obživu a existenci: [1]

1. úroveĖ - instrumentace

-

pracovní proces je vybavován ruþními nástroji

2. úroveĖ - mechanizace

-

fyzická lidská práce nahrazována þinností strojĤ

3. úroveĖ - automatizace

-

duševní a Ĝídící práce je nahrazována þinností strojĤ

Obr. 1 Jednotlivé úrovnČ ve zdokonalování výrobních procesĤ

PĜechod od ruþního a strojového systému výroby k automatizovanému zpĤsobu výroby je spojen se zásadními zmČnami v charakteru lidské práce, což má pĜímý vliv na Ĝadu oblastí v lidské spoleþnosti. Vznikají a zanikají rĤzná zamČstnání. MČní se charakter i zpĤsob práce u Ĝady profesí a oborĤ. [2]


2

11

KLASIFIKACE PROCESģ

RozdČlení procesĤ lze provést podle rĤzných hledisek: [5]

funkþnosti

klíþovosti

struktury procesu

2.1 RozdČlení procesĤ podle funkþnosti Podle funkþnosti, kterou procesy zabezpeþují: [5] 9 prĤmyslové procesy 9 administrativní procesy 9 Ĝídící procesy 2.1.1

PrĤmyslové procesy

Vstupem prĤmyslových procesĤ jsou hmotné vČci, tj. suroviny a materiál (komponenty poþítaþĤ, uhlí, ruda apod.). Výstupem z prĤmyslových procesĤ mĤže být surovina nebo polotovar pro další prĤmyslový proces, a zejména výsledný produkt. PrĤmyslové procesy mohou být též i procesy: oprav, modernizace zaĜízení, atd. V tomto pĜípadČ jsou vstupem do prĤmyslového, napĜ. dané zaĜízení, které má být opraveno, nové souþástky, apod. [13]

Obr. 2 Klasifikace procesĤ dle funkþnosti [13]

UTB ve ZlínČ, Fakulta technologická 2.1.2

12

Administrativní procesy

Administrativní procesy produkují sestavy, data, informace, které jsou využívány ostatními procesy. VytváĜejí se v nich rovnČž produkty, které jsou pĜímo využívány zákazníkem jako napĜ. šeky, daĖové doklady, zprávy a datové soubory. Tyto procesy zahrnují rovnČž nejvýznamnČjší a nejkomplexnČjší i nejbyrokratiþtČjší výzvy pro zvyšování produktivity, efektivnosti a zlepšování procesĤ s cílem dosáhnout úrovnČ nejlepších svČtových firem. ZproduktivnČní administrativních procesĤ ovlivĖuje ostatní procesy v organizaci. Speciální pozornost musí být vČnována vlivu tzv. oddalování, kterým pĤsobí neefektivní, neproduktivní, administrativní procesy na morálku pracovníkĤ, týmovou spolupráci, Ĝízení procesĤ a prĤmyslové procesy. [13] 2.1.3

ěídící procesy

ěídící procesy jsou strukturované prostĜedky, kterými dČlají individuality i týmy klíþová rozhodnutí. Je velmi dĤležité v tomto pĜípadČ chápat Ĝízení jako proces využívání dat pro realizaci nČjakého rozhodnutí. Tento proces funguje nejlépe, když pro rozhodování využíváme strukturovaný a kvalifikovaný pĜístup, podpoĜený celou Ĝadou nástrojĤ a metod pro zvyšování produktivity a efektivnosti. [13]


13

2.2 RozdČlení procesĤ podle klíþovosti Podle klíþovosti dČlíme procesy na klíþové, pomocné a jednotlivé þinnosti (operace). 2.2.1

Klíþové procesy

Klíþové procesy jsou obvykle procesy vzniku výrobkĤ, služeb, pĜípadnČ idejí. Jejich koneþná hodnota se pomČĜuje potĜebami zákazníkĤ. Z praxe provádČných prĤzkumĤ vyplývá, že stĜední výrobní podnik má kole 10ti klíþových procesĤ. [5] 2.2.2

Pomocné procesy

Pomocné procesy (supporting processes) zajišĢují þinnosti a zdroje pro klíþové þinnosti nebo zajišĢují jejich požadované vlastnosti. MĤže se jednat o vnitro objektovou manipulaci s materiálem nebo kontrolu jakosti. [5] 2.2.3

Operace

Operace pĜedstavují dílþí aktivitu, kterou obvykle vykonává pracovník v rámci urþitého procesu. ýinnosti se v rámci procesu integrují (sdružují) tak, aby mohly být provádČny jedním nebo více pracovníky. [5]


14

2.3 Podle struktury procesĤ Pojem proces je relativní, urþitý proces mĤže být podprocesem jiného procesu (podobnČ jako urþitá množina mĤže být podmnožinou množiny jiné). Proces, podobnČ jako výrobek, je proto tĜeba obsahovČ vymezit. [8] PĜíklady vymezení procesu:

od surovin po dokonþení hotových výrobkĤ (Shingo)

od objednávky po dodání zboží (Hammer, Champy)

od poptávky po pĜíjem penČz za zboží (Northey, Southway)

Obr. 3 Struktura procesu

Nejširší vymezení zahrnuje i pĜedvýrobní výzkumy trhu a poprodejní servis. PĜedvýrobní procesy se vztahují pĜedevším ke zpracování informací. V dobČ cyklu mají však velmi þasto vČtší váhu než vlastní výroba, charakteristická hmotnými toky. [8] Proces je definován jako soubor þinností, které vyžaduje jeden nebo více druhĤ vstupĤ a tvoĜí výstup, který má pro zákazníka hodnotu.


3

15

USPOěÁDÁNÍ PRACOVIŠġ VE VÝROBNÍM PROCESU

Základem prostorové struktury výrobního procesu je pracovištČ. Je to relativnČ ohraniþená þást výrobního prostoru pĜizpĤsobená pro provádČní urþitého výrobního úkolu (pracovní operace). Pro provádČní daného výrobního úkolu je pracovištČ odpovídajícím zpĤsobem vybaveno a organizováno. RozmístČní pracovišĢ v prostoru výrobní jednotky mĤže být zpravidla individuální (volné) nebo skupinové. [6] Individuální rozmístČní pracovišĢ se používá u nižších typĤ výrob, v nichž se výrobní procesy zpravidla neopakují a celkový poþet pracovišĢ je malý. V tČchto podmínkách je obtížné stanovit pro rozmístČní strojĤ a zaĜízení spoleþné znaky výrobkĤ nebo operací. Jedná se napĜ. o laboratoĜe, vývojové pokusné nebo prototypové dílny, modelárny, malé opravny apod. [6] Skupinové rozmístČní pracovišĢ se uplatĖuje ve složitČjších výrobních procesech a pĜi vyšších typech výrob. DČlba práce se odráží ve vyþleĖování, pĜípadnČ sluþování pracovišĢ podle jednoho ze dvou možných základních hledisek: [6]

na základČ pĜíbuznosti výrobních operací, shodných technologií, dochází k tzv. technologickému uspoĜádání pracovišĢ (soustružna, brusírna, lisovna, šicí dílna apod.)

podle charakteru vyrábČného pĜedmČtu vzniká pĜedmČtné uspoĜádání pracovišĢ (nČkdy oznaþované jako souþástkové) - napĜ. výroba hĜídelí, výroba ozubených kol, výroba skĜíní atd.

Další možnou formou mĤže být kombinace technologického a pĜedmČtného uspoĜádání.


16

3.1 Technologické uspoĜádání pracovišĢ PĜi technologickém uspoĜádání pracovišĢ jsou výrobní stroje a zaĜízení seskupována podle jejich technologické pĜíbuznosti (podle profesnČ shodných technologií). Zpracovávané materiály a polotovary pĜecházejí z jedné dílny (skupiny pracovišĢ) do druhé a mohou se do téže dílny i nČkolikrát vracet. Materiálové toky jsou dlouhé a þasto se kĜižují. [6] Výhodou je:

zamČnitelnost strojĤ a tím vČtší odolnost proti jejich poruchám,

vČtší pružnost výroby - rychlejší pĜizpĤsobení zmČnám výrobního programu,

jednodušší organizace a vČtší operativnost Ĝízení v technologicky specializovaných útvarech atd.

Nevýhodou tohoto uspoĜádání jsou:

prodloužení výrobního cyklu, neboĢ roste podíl þasĤ manipulaþních a þasu pĜerušení vzhledem k þasu výrobnímu,

dlouhé dopravní cesty - velké nároky na manipulaci s materiálem - vČtší poþet pracovníkĤ zabývajících se manipulací s materiálem atd.

Obr. 4 Technologické uspoĜádání pracovištČ


17

3.2 PĜedmČtné uspoĜádání pracovišĢ PĜi pĜedmČtném uspoĜádání pracovišĢ jsou pracovištČ seskupována tak, jak to vyžaduje technologický postup daného výrobku, uzlu, nebo souþásti. Za sebou jsou tedy Ĝazena technologicky odlišná pracovištČ podle sledu technologických operací (prĤbČhu výroby) a zpracovávaný pĜedmČt postupuje bČhem výrobního procesu nejkratší cestou pĜímo z jednoho pracovištČ na druhé. Výhody se dosahuje pĜi výrobČ stejných nebo technologicky podobných pĜedmČtĤ. Kriteriem pro výbČr druhu a typu strojĤ a pro jejich uspoĜádání je tedy postup výroby jednoho nebo více technologicky podobných pĜedmČtĤ. [6] Výhodou tohoto zpĤsobu uspoĜádání pracovišĢ je:

zvýšení specializace pracovišĢ a pracovníkĤ,

zkrácení dopravních cest, snížení poþtu pracovníkĤ manipulace,

nižší náklady na manipulaci s materiálem atd.

Nevýhodou jsou:

vysoké požadavky na úroveĖ pĜípravy výroby,

vyšší nároky na údržbu strojĤ a zaĜízení (porucha jednoho stroje mĤže narušit práci navazujících pracovišĢ)

mala pružnost - obtížnČ se provádČjí zmČny výrobního programu.

Obr. 5 PĜedmČtné uspoĜádání pracovištČ


18

3.3 Hnízdové uspoĜádání pracovišĢ Hnízdové uspoĜádání výroby je vhodné pro výrobu vČtšího poþtu a nižšího výrobního množství technologicky podobných výrobkĤ. Realizuje se zejména v pĜípadech, kdy sortiment souþásti vykazuje konstrukþnČ-technologickou pĜíbuznost a využívá se pĜitom technologické standardizace (technologie hnízdová). [6] Výroba v "hnízdČ" probíhá nejþastČji ve volné þasové návaznosti (není stanoven takt nebo rytmus) a proto musí být s rozmístČním strojĤ Ĝešena i problematika mezioperaþního skladování. [6] V závislosti na poþtu vyrábČných dílĤ, složitosti výroby a stupni mechanizace, automatizace a integrace technologických a manipulaþních þinností mĤže být hnízdové uspoĜádání vytvoĜeno jako:

volnČ rozptýlené,

buĖkové,

modulární,

Ĝadové.

Obr. 6 Hnízdové uspoĜádání pracovišĢ


19

3.4 Linkové uspoĜádání pracovišĢ Linkové uspoĜádání výroby se používá pĜi výrobČ menšího poþtu (jednoho nebo nČkolika) a vyššího výrobního množství technologicky podobných produktĤ. [6] Podle poþtu vyrábČných dílcĤ (výrobkĤ) se linkové uspoĜádání realizuje jako: 1. Pružná linka (vícepĜedmČtná linka, skupinová linka).

1 – laser, 2 – rozvod laserového paprsku, 3 – svaĜování, 4 – integrované obrábČní, 5 – dokonþovací operace, 6 – kompletace, 7 – laserový generátor, 8 – integrovaná montáž,9 – pracovištČ kontroly, 10 – hotové souþásti, 11 – panel Ĝízení, 12 – hrubování, 13 – zaĜízení pro podávání polotovarĤ, 14 – vyþkávací poloha, 15 – oblast pĜípravy, 16 – polotovary,17 – navaĜování, 18 – zaĜízení pro odklon laserového paprsku, 19 – sklad, 20 – dopravní systém Obr. 7 Víceprofesní pružná výrobní soustava

2. Proudová linka (jednopĜedmČtná linka).

Obr. 8 Proudové uspoĜádání pracovištČ


20

Typy proudových linek

Proudová linka je tvoĜena souborem pracovišĢ, uspoĜádaných ve sledu technologického postupu, na nichž je vykonáván soubor prací (operací, úkonĤ) nutných pro zhotovení výrobku nebo jeho þásti. V souþasnosti uplatĖované proudové linky se liší prostorovým uspoĜádáním pracovišĢ, zpĤsobem pohybu materiálu, mírou synchronizace a rytmiþnosti a dalšími parametry. Pro tĜídČní linek se uplatĖují tato hlediska: [7] a) Hledisko zpĤsobu pohybu výrobních þinitelĤ (materiálu a pracovníka): [7]

linky stacionární (s pevnými stanovišti), na nich se práce vykonává za klidu zpracovávaného materiálu. Ten se buć nepohybuje vĤbec, zatímco pracovníci pĜecházejí z místa na místo, nebo se pĜemísĢuje až po vykonání dané operace, která je provádČna za klidu.

linky nestacionární (s pohybujícími se zpracovávanými pĜedmČty), pĜiþemž zpracovávané pĜedmČty se pohybují buć po dokonþení pĜíslušné operace, nebo se pohybují soustavnČ, tedy i v prĤbČhu provádČní operací.

b) Hledisko prostorového uspoĜádání linek a zpĤsobu umístČní pracovišĢ (rozvČtvenost a smČr): [7]

Jednoduché výrobní linky mohou být podle zpĤsobu rozmístČní pracovišĢ po jedné nebo po obou stranách dopravního zaĜízení: - jednostranné, - oboustranné.

a podle smČru, v jakém na sebe pracovištČ navazují: - pĜímoþaré (pĜímkové), - zakĜivené (kruhové).

RozvČtvené výrobní linky jsou souborem nČkolika jednoduchých linek vzájemnČ propojených tak, že tvoĜí urþitý celek. Skládají se z hlavní linky (osa výroby) a navazujících linek vedlejších.


21

c) Hledisko poþtu druhĤ vyrábČných typĤ výrobkĤ (stupeĖ specializace, stálost výrobního programu): [7]

jednopĜedmČtné linky (stálé) jsou specializované po delší dobu na výrobu jednoho typu výrobku.

vícepĜedmČtné linky (stĜídavé, promČnlivé) vyrábČjí více technologicky podobných dílcĤ, zaĜazovaných do výroby v pravidelných intervalech.

d) Hledisko vzájemné vazby pracovních þasĤ jednotlivých pracovišĢ (synchronizace operací): [7]

þasovČ sledČné (synchronizované) linky jsou charakteristické tím, že pracovní rytmy všech pracovišĢ jsou shodné, výrobek prochází všemi operacemi bez pĜerušení,

þasovČ nesladČné (nesynchronizované) linky mají pracovištČ, která pracují v individuálním rytmu, odlišném od rytmu hotových výrobkĤ; výrobní proces není plynulý.

e) Hledisko zpĤsobu udržování stanoveného rytmu výroby: [7]

linky s vázaným rytmem jsou plnČ synchronizované, pĜiþemž pravidelný pohyb zpracovávaných pĜedmČtĤ je závislý na výkonu pracovníkĤ, pĜípadnČ rychlosti dopravních zaĜízení.

linky s volným rytmem, u nichž dosahované tempo závisí na pracovnících, provádČjících pĜíslušné operace; není zde žádný technický prostĜedek k udržování požadovaného rytmu pohybu linky.

f) Hledisko technického vybavení práce a funkce þlovČka ve výrobČ: [7]

ruþní výrobní linky - všechny operace jsou vykonávány ruþnČ ( montážní linky).

mechanizované výrobní linky využívají mechanizmĤ zejména pĜi vykonávání technologických operací;pomocné operace jsou provádČny ruþnČ.

automatizované výrobní linky vykonávají všechny operace pomocí strojĤ, þlovČk pĜebírá funkci dozoru.


4

22

AUTOMATIZACE

Ve vyspČlém tržním hospodáĜství mĤže uspČt jen ten podnik, který dovede uspokojovat stále nároþnČjší požadavky zákazníkĤ nabídkou nového, vysoce kvalitního zboží nebo služeb. [1] Za faktory úspČšnosti lze požadovat:

zvyšování kvality

snižování nákladĤ

zvyšování pružnosti

Význam tČchto faktorĤ, pĤsobících soubČžnČ, se bČhem posledních let posouvá, a to z kvality pĜes snižování nákladĤ k pružnosti. Znamená to, že nestaþí pouze hospodárnČ vyrobit kvalitní zboží þi poskytnout solidní službu, ale je tĜeba zboží þi službu dodat zákazníkovi dodat co nejrychleji, ve správném množství, sortimentu, atd. V podmínkách nesmlouvavé konkurence uvedené faktory platí ve všech sférách hospodáĜství, tj. ve výrobČ, obČhu zboží i službách. [1] Ve výrobČ délka cyklu životnosti klesá, komplexnost výrobkĤ stoupá a sortiment se rozšiĜuje. Vysoké náklady výroby se dají redukovat jen dĤsledným uplatnČním automatizace, nasazením nejmodernČjších technologicky vyspČlých výrobních a montážních zaĜízení. [1]

4.1 DĤvody automatizace Automatizace, ostatnČ jako jakákoliv jiná racionální þinnost, musí být založena na rozumných dĤvodech, které sledují zamČĜené cíle. Jedná se o zodpovČzení otázky: Proþ? Úþelem automatizace je úplné nebo þásteþné vylouþení þlovČka z procesĤ, které chceme automatizovat. DĤvody, které nás k tomuto vedou, je možno rozdČlit do nČkolika skupin: [2]


23

Vynucená automatizace pĜedstavuje pĜípady, kdy je náhrada práce þlovČka urþitými skuteþnostmi: [2]

bezprostĜední pĜítomnost pĜedstavuje pro þlovČka nebezpeþí

þinnost þlovČka je pĜíþinou chyb

þlovČk není schopen vykonávat potĜebnou þinnost z hlediska rychlosti, pĜesnosti nebo rozsahu

Ekonomicky zdĤvodnČná automatizace vychází z ekonomických hledisek tržní ekonomiky: [2]

použití automatického zaĜízení pĜedstavuje snížení výrobních nákladĤ

použití automatického zaĜízení umožĖuje zvýšení produktivity

Jiné dĤvody k automatizaci: [2]

automatizace bývá používána þasto s prestižních dĤvodĤ, kdy chce firma demonstrovat svoje konstrukþní, technické nebo finanþní schopnosti a možnosti

zvyšuje pohodlí þlovČka (koneþného zákazníka), napĜ. dálkové ovládání domácích spotĜebiþĤ, automatické otvírání vrat garáže

umožĖuje dodávat þlovČku bezprostĜednČ Ĝadu informací, které mĤže použít pro svou potĜebu, napĜ. indikace rĤzných hodnot o bČhu motoru v automobilu, automatická indikace obsazených parkovišĢ aj.

automatizace má dnes stále þastČji pomáhat zabezpeþovat realizaci ekologického hlediska, napĜ. automatické monitorovací systémy þistoty ovzduší


5

24

PRģBċŽNÁ DOBA VÝROBY, PRģBċŽNÁ DOBA VÝROBKU

PrĤbČžná doba výroby je definována jako celková doba mezi pĜijetím materiálu nebo surovin do výrobního provozu a dokonþením výrobního procesu, pĜi kterém se vyrobí prodejné výrobky. [9] Je tĜeba rozlišovat prĤbČžnou dobu výroby a prĤbČžnou dobu výrobku. Zatímco prĤbČžná doba výrobku znamená celý cyklus od prvního impulzu k vývoji výrobku a jeho uvedení do výrobního procesu vþetnČ technické pĜípravy výroby (TPV), vlastního výrobního cyklu až po ukonþení expedice, pĜípadnČ i dalších odbytových þinností, týká se prĤbČžná doba výroby pouze vlastního výrobního cyklu. [10]

Obr. 9 Vztah prĤbČžné doby výrobku a prĤbČžné doby výroby

PrĤbČžná doba výroby resp. výrobní cyklus pĜedstavuje kombinaci Ĝady dílþích þasĤ. Jedná se o þasy technologických, netechnologických (i pĜerušení), jak to vyžaduje postupné plnČní sledu jednotlivých operací, rozmístČní pracovišĢ, organizace výrobního procesu, tj. dodávky na jiná pracovištČ (mezisklad).[9]


25

PrĤbČžnou dobou výroby se takto rozumí þasový úsek od provedení první operace až do okamžiku odvedení výrobku na sklad hotových výrobkĤ. Rozsah prĤbČžné doby výroby odpovídá dobČ nezbytnČ nutné pro urþitý konkrétní výrobní úkol pĜi daných technickoekonomických a technologicko-organizaþních podmínkách bez ohledu na poruchy. V kontinuální výrobČ je prĤbČžná doba dána vyslovenČ dobou technologických operací. V pĜerušované výrobČ tuto dobu podstatnČ ovlivĖují þinitele, které pĤsobí na vznik pĜestávek mezi jednotlivými operacemi.[10] Z hlediska výrobku je prĤbČžná doba výroby þas, za který projde výrobek celým výrobním procesem a který zahrnuje jak pĜípravu výroby, tak vlastní výrobní proces. Výrobní cyklus je potom doba, která uplyne od zahájení první výrobní operace do chvíle, kdy je výrobek odveden do skladu. Je to souþet jednotlivých technologických i netechnologických operací a þasĤ pĜestávek a pĜerušení mezi operacemi. [10]

Obr. 10 Schéma þlenČní prĤbČžné doby výroby [12]


26

5.1 Výrobní cyklus Výrobní cyklus je možné podrobnČji rozþlenit na: [10]

technologické þasy (þas kusový – tk nebo též operaþní – top) – ruþní operace, strojní operace, strojnČ ruþní operace, automatické operace, pĜírodní (biochemické) operace

netechnologické þasy (þas pĜípravy a zakonþení – tpz nebo þas dopravy a kontroly – tdk apod.) – pĜíprava pracovištČ, seĜízení stroje, pĜepravní operace, technologická manipulace, nakládání, skladování, kontrola jakosti

þasy pĜerušení (z dĤvodu organizace práce, stavu technického zaĜízení, technickoorganizaþními nedostatky, subjektivních pĜíþin ze strany dČlníka)

5.2 ZpĤsoby výpoþtu prĤbČžné doby výroby Pro výpoþet prĤbČžné doby výroby je možno použít jak pĜesné analytické metody vycházející z výkonových a kapacitních technicko-hospodáĜských norem, tak metody statistické vycházející z minulých období nebo založené na existenci obdobných výrobkĤ a koneþnČ na odhadu. Analytické metody jsou buć výpoþtové, nebo grafické. [10] Výrobní cyklus (prĤbČžná doba výroby) jedné operace pro jeden kus výrobku: [10]

Tc =

kde

tk qs

Tc

-

celková doba výrobního cyklu,

tk

-

kusový þas,

qs

-

poþet souþástí souþasnČ opracovávaných na pracovišti

(5.1)


27

Výrobní cyklus dávky pro jednu operaci: [11]

d v .t k + t pz P.q s

Tc =

kde

(5.2)

P

-

poþet pracovišĢ, na nichž se souþasné provádí daná operace,

dv

-

poþet kusĤ ve výrobní dávce,

tpz

-

þas pĜípravy a zakonþení.

Celkový výrobní cyklus jedné souþásti: [5] p

p

p

p

Tc = ¦ To + ¦ T p + ¦ T pm + ¦ Tm l

kde

T0

-

l

l

l

doba opracování souþásti urþitého druhu v daném provozu (v þasových jednotkách)

Tp

-

doba trvání meziprovozních pĜestávek pĜi pĜedávání (v þasových jednotkách)

Tpm

-

doba þekání souþásti na kompletaci pĜed montáží (v þasových jednotkách),

Tm

-

doba setrvání souþásti v procesu montáže (v þasových jednotkách),

p

-

poþet provozĤ.

Výrobní cyklus souþástí pĜi nČkolika operacích: PrĤbČh dávky mĤže být organizován postupným, soubČžným nebo smíšeným zpĤsobem: Postupný zpĤsob probíhá tak, že na následující operaci je pĜedána celá dávka a další operace zaþne až po skonþení pĜedchozí operace na všech kusech dávky. Výpoþet lze vyjádĜit takto: [10] m

m

m

i =1

i =1

i =1

Tc − post = ¦ t dki +d v ¦ t ki + ¦ t pzi kde

m

-

poþet operací i=1,2,…,m,

dv

-

poþet kusĤ ve výrobní dávce,

tdki

-

þas dopravy a kontroly.

(5.3)


6

28

PěEDSTAVENÍ FIRMY KOSTAL CR

KOSTAL je nezávislý rodinný podnik, založený v roce 1912 v nČmeckém mČstČ Lüdenscheid. Vedení mezinárodní skupiny dodnes sídlí v tomto mČstČ, kde firmu založil Leopold Kostal (pĤvodnČ KošĢál), rodák z Mnichova HradištČ. V závodech Kostalu CR se dennČ zkompletuje témČĜ 160 tisíc výrobkĤ a jejich produkce v posledních letech výraznČ roste. Oproti roku 2003, kdy Kostal CR otevĜel novou továrnu ve Zdicích, se zvýšila produkce více než o þtvrtinu. [3]

Obr. 11 Produkty firmy KOSTAL CR

NejdĤležitČjší produkty: - horní podvolantové moduly

- elektrické ovládání sedadel

- elektrické ovládání oken

- spínaþe a senzory pro pĜevodovky

Mezi zákazníky Kostal CR patĜí Ĝada význam ných prĤmyslových podnikĤ, vþetnČ nejvČtších svČtových automobilek: BMW, Audi, Škoda, Porsche, PSA Peugot Citroën, Ford, FIAT, Alfa Romeo, VolksWagen-Koncern a jejich dodavatelé.[3] Obr. 12 Zákazníci firmy KOSTAL CR


7

29

PODVOLANTOVÝ MODUL

Podvolantový modul spojený s volantem a nasazený na volantové tyþi je nedílnou souþástí každého automobilu. Nosiþ s páþkami, nazývaný SEH, je základní þást a je složen ze soklu, páþek blinkru, stČraþe, páky tempomatu a tzv. pružnČ vinuté kazety s elektronikou, nazývané WFK/LWS. [3]

Obr. 13 Podvolantový modul [4]

Diplomová práce je zamČĜena na modifikaci automatické linky pro montáž tempomatových pák, projekt GRA MQB, kde jsou montovány páky pro automobily znaþky Audi a VW.


30

7.1 Tok materiálu pĜi montáži podvolantového modulu Výrobní proces podvolantového modulu je složen z pČti základních subprocesĤ. První tĜi pĜedstavují montáže páþek blinkru, stČraþe a tempomatu, zbývající dva pak montáž SEH a modulu. PĜedmontované páþky tvoĜí vstupní komponenty do SEH kde jsou postupnými kroky usazeny do soklu. Ten pĜedstavuje základní nosný prvek modulu. Po dokonþení montáže je smontovaný SEH odzkoušen na EOLT. Testuje se funkþnost smontovaných dílĤ a správnost variant. Posledním výrobním subprocesem je montáž modulu. Zde dochází ke spojení pĜedmontovaných skupin SEH s WFK/LWS, které tvoĜí modul. Po dokonþení montáže se modul opČt otestuje na EOLT. [3]

Obr. 14 Tok materiálu pĜi montáži modulu


7.2 Souþásti tempomatových (GRA) pák

Hebel

-

páka

Hebeloberschale

-

vrchní plastový díl páky

Hebelunterschale

-

spodní plastový díl páky

Träger

-

nosiþ

Stellrad

-

regulaþní koleþko

Rastelement

-

pružný element

Schieber

-

posunovaþ

LP

-

deska plošných spojĤ

Mikroschalter

-

mikrospínaþ

Taste

-

klávesa

Schaltstück

-

kontakt

Kabelsatz

-

kabely

Schraube

-

šroub

BG Träger

-

pĜedmontáž nosiþe

31


7.3 Rozpad GRA páky

Obr. 15 GRA páka - VW s ACC

32


8

33

ZÁKLADNÍ ROZDċLENÍ TEMPOMATOVÝCH PÁK

Výrobu GRA pák je také tĜeba rozlišit na základČ vyrábČné varianty. Jsou rozlišovány dvČ základní varianty a to tzv. jednoduchá varianta a složitá varianta s ACC (adaptive cruise control). Klasický tempomat (bez ACC) je zaĜízení udržující konstantní rychlost. Adaptivní tempomat zároveĖ monitoruje situaci pĜed vozidlem a umožĖuje automatickou korekci rychlosti. Pomocí mikrovlnného nebo laserového radaru systém vyhodnocuje rychlost blížící se pĜekážky, napĜ. automobilu jedoucího pomaleji. Na základČ tČchto údajĤ je systém schopen automaticky snížit rychlost bez zásahu Ĝidiþe. Když pomalejší automobil opČt zvýší svoji rychlost nebo odboþí, adaptivní tempomat znovu zrychlí vĤz na pĤvodnČ nastavenou rychlost. VČtšinou je možné si vybrat z více programĤ na udržování odstupu od vpĜedu jedoucího vozidla. NapĜíklad program sport udržuje malý odstup od vozidla a v okamžiku, kdy se cesta opČt uvolní dynamicky zrychlí na zvolenou cestovní rychlost. Je-li automobil vybaven automatickou pĜevodovkou, systém je schopen sám podĜadit až o dva stupnČ. Další programy umožĖují plynulou jízdu v kolonách, cestu po venkovských silnicích nebo jízdu s pĜívČsem.

Obr. 16 Jednoduchá varianta GRA páky - design Audi

Obr. 17 Varianta GRA páky s ACC - design Audi


9

34

VÝROBA TEMPOMATOVÝCH PÁK

V souþasné dobČ jsou ve spoleþnosti KOSTAL CR k dispozici zaĜízení pro manuální nebo poloautomatickou montáž GRA pák pro projekt MQB / C7 / B8PA, tzn. pák s VW nebo Audi designem. V brzké budoucnosti však dojde k transportu manuálního zaĜízení pro montáž pák do bulharské poboþky, kde se postupnČ soustĜećuje manuální výroba. Rozhodujícím faktorem k pĜeskladnČní je modifikace poloautomatické linky GRA MQB a zároveĖ stabilizace procesu pro tuto výrobu, jak z hlediska kvality, tak z hlediska plnČní kapacitních závazkĤ.

9.1 Manuální výroba jednoduché varianty tempomatových pák Manuální výroba jednoduché varianty tempomatových páþek probíhá ve dvou operacích: 1. operace - pĜedmontáž BG Träger

do letovacího pĜípravku je operátorem manuálnČ usazen mikrospínaþ a následnČ do drážek jednotlivé kabely, tak aby se v místČ, kde není bužírka, pĜekrývaly s piny mikrospínaþe

následnČ probČhne pájení za pomoci bezolovnatého cínu

dalším úkonem je vyjmutí spájeného spoje a usazení do trägeru

Obr. 18 Pájecí stanice Operátor následnČ pĜedá tuto pĜedmontáž do pĜipraveného zásobníku, kde jej pĜebírá operátor na 2. operaci.


35

2. operace - dokonþení montáže

BG Träger je usazena do Hebeloberschale a spolu s Hebelunterschale usazena do zaĜízení, kde dojde k zalisování

nakonec dojde k nacvaknutí taste na träger

takto smontovaná páka je zabalena podle balicího pĜedpisu

Zabalené páky jsou dále transportovány k lince pro montáž SEH nebo uskladnČny.

Obr. 19 Lisovací stanice

Obr. 20 Layout pracovištČ pro montáž jednoduché varianty


36

9.2 Manuální výroba tempomatových pák s ACC Výroba tempomatových pák s ACC je shodná s výrobou jednoduchých variant. Pájecí operaci však pĜedchází ještČ montáž stellradu s rasthuelsen do stellradu, kde je také usazen schieber. Na pájecí operaci je vymČnČn zakládací pĜípravek pro letování mikrospínaþĤ za pájecí pĜípravek pro LP.

Obr. 21 Layout pracovištČ pro montáž varianty s ACC


37

9.3 Poloautomatická linka pro montáž tempomatových pák Na poloautomatické lince je možné montovat kromČ pák s Audi designem také VW design a to ve dvou verzích - s ACC a bez ACC. Tab. 1 PĜehled variant páþek GRA

Výrobní linka je urþená pro montáž páky GRA MQB VW. ZaĜízení se sestavuje z jedné základní þásti rozpadlé na jednotlivé výrobní stanice. Jednotlivé výrobní stanice jsou spojeny dopravníkovým systémem, po kterém se pohybuje nosiþ/vozík, na který jsou zakládány díly urþené k montáži. Vozík zároveĖ slouží jako souþást montážních pĜípravkĤ na jednotlivých stanicích. Každý vozík (paletka) má identifikaþní þip, jehož prostĜednictvím komunikuje s centrálním Ĝídícím systémem linky. Vozík bude také sloužit jako aktivní souþást montážních pĜípravkĤ na jednotlivých stanicích.

Obr. 22 Poloautomatická linka MQB GRA


38

Poloautomatická montáž variant s ACC

Obr. 23 Layout linky MQB GRA - montáž GRA s ACC

Operace 10 (ruþní stanice) - stanice je obsluhována þlovČkem. Obsluhou je zde odebrána hotová páka, která se do této stanice vrací po absolvování všech potĜebných operací na montážní lince a dochází zde k založení dvou dílĤ do uvolnČných zakládacích lĤžek na vozíku. LP je usazeno do zakládacího lĤžka a je založen svazek kabelĤ (konektor je pevnČ usazen do lĤžka vozíku a jednotlivé kabelové žíly rovnomČrnČ uloženy do polohovacího hĜebenu).

Operace 20 (ruþní stanice) – u varianty ACC je stanice obsluhována þlovČkem. Obsluhou je zde manipulován stellrad, který je namazán tukem pro snížení hluþnosti pĜi pĜepínání, dále je usazen rastelementem do trägeru (u VW variant nazýváme aufnahme) a zaklapnut stellrad. Takto pĜedmontovaná podskupina je založena do zakládacího lĤžka na vozíku. Operace 30-1 - na této operaci je automatický zásobník s podavaþem schieberu, který je založen do trägeru. Po dopravČ schieberu do odbČrného místa je dále manipulován pomocí poloautomatického manipulátoru do stellradu.


39

U varianty páky VW GRA je aufnahme dopraveno z vibraþního zaĜízení do pĜíslušného místa odbČru, kde je manipulováno pomocí manipulátoru do zakládacího lĤžka na vozíku. Operace 30-2 - zde dochází k pĜeložení LP na träger

Operace 40 - stanice je plnČ automatická, pomocí pájecího robota je pájen kabelový svazek k LP. PĜed vlastním procesem pájení dochází pomocí manipulátoru automaticky k polohování kabelĤ na LP. Stop stanice, mezi operacemi 40 a 50, je využita ke kamerové kontrole pájeného spoje, správné varianty LP, kontroly barev kabelĤ a jejich pozice.

Operace 50 - díl taste je dopraven z vibraþního zaĜízení do pĜíslušného místa odbČru. Odsuć je manipulován a zaklapnut pomocí manipulátoru na träger/aufnahme.

Operace 60 - operátorem je založena hebeloberschale do lĤžka vozíku, vyjmuta smontovaná podskupina stellrad/aufnahme a usazena do hebeloberschale. Dále jsou polohovány kabely a zajistČn konektor kabelu. Jako poslední díly je odebráno z pĜepravky hebeluntrschale. Po odhlášení senzorĤ, že jsou díly dobĜe založeny, odjíždí vozík do další stanice.

Operace 70 - na této operaci dochází k automatickému zašroubování dvou šroubĤ. Dále zde dochází k pĜemČĜení výšky šroubĤ a tím ke kontrole, zda jsou došroubovány do koncové polohy.

Operace 80 - díl hebelunterschale je manipulován z lĤžka na vozíku nad hebeloberschale se zašroubovaným LP a poté zaklapnut do hebeloberschale, zároveĖ dojde k zalisování schaltstücku.

Operace 90 - na této operaci dochází ke kontrole potisku symbolĤ na hebeloberschale.


40

Poloautomatická montáž variant bez ACC

Obr. 24 Layout linky MQB GRA - montáž GRA bez ACC

Montáž GRA pák variant pák je provádČna na stejném výrobním zaĜízení jako montáž variant s ACC, s tím rozdílem, že první operací je založení BG träger do hebeloberschale (operace 60 u variant ACC). Na další stanici probČhne kontrola šroubování a dále pak automatické zalisování hebelunterschale do hebeloberschale a zalisování schaltstücku do páky. Na operaci 40 dochází ke kontrole potisku. Dále pak už hotová páþka projíždí výrobním zaĜízením zpČt na operaci 10, kde je páka vizuálnČ zkontrolována operátorem a uložena do bedny podle balicího pĜedpisu. Na rozdíl od montáže složité varianty, kde jsou zapotĜebí 3 operátoĜi, provádí montáž jednoduché varianty bez ACC pouze 1 operátor. Je však zapotĜebí zásobovat poloautomatickou linku pĜedmontážemi trägerĤ (BG träger) z manuální linky. Aby byla linka maximálnČ kapacitnČ vytížená, je tĜeba dvou pracovišĢ pro montáž BG trägerĤ.


41

10 SOUHRN TEORETICKÉ ýÁSTI V první fázi teoretické þásti diplomové práce jsou specifikovány jednotlivé úrovnČ výrobních procesĤ, které se dČlí na instrumentaci, mechanizaci a automatizaci. Dále jsou zde také klasifikovány procesy na základČ funkþnosti, klíþovosti a struktury procesu. Poté se práce zamČĜuje na uspoĜádání pracovišĢ ve výrobním procesu, kde je blíže popsáno individuální a skupinové uspoĜádání pracovišĢ. Další možnou formou mĤže být kombinace uspoĜádání technologického a pĜedmČtného nebo hnízdové uspoĜádání. U tČchto jednotlivých uspoĜádání jsou blíže specifikovány jednotlivé výhody a nevýhody. NejpodrobnČji se práce zabývá linkovým uspoĜádáním, konkrétnČ pak proudovými linkami a jejich základním rozdČlením. V další þásti se práce zamČĜuje na automatizaci a jejím konkrétním dĤvodĤm a jsou zde také definovány rozdíly mezi pojmy prĤbČžné doby výroby a prĤbČžné doby výrobku a také základní vztahy pro výpoþet tČchto þasĤ. Ve druhé fázi teoretické þásti diplomové práce je pak pĜedstavena firma Kostal a její výrobky a vzájemné toky jednotlivých artiklĤ až po koneþný produkt – podvolantový modul. Nakonec je blíže specifikována výroba tempomatových pák, projektu GRA MQB, kterých se bude také týkat praktická þást, kde je zapotĜebí navrhnout vhodný pájecí pĜípravek, který bude následnČ implementován do poloautomatické linky a na kterém bude posléze probíhat automatické pájení kabelĤ na mikrospínaþ.


II. PRAKTICKÁ ýÁST

42


43

11 STANOVENÍ CÍLģ PRAKTICKÉ ýÁSTI Praktická þást se zabývá optimalizací výrobního procesu tempomatových pák projektu MQB Audi, konkrétnČ pak automatizací letování jednoduchých variant bez ACC. Cílem praktické þásti je celkové snížení nákladĤ na výrobu této varianty, vyþíslení úspor a konkrétní návrh pájecího pĜípravku tak, aby mohl být implementován do výrobní linky.


44

12 SROVNÁNÍ SOUýASNÉHO A POŽADOVANÉHO STAVU VÝROBY GRA PÁK Ze všeho nejdĜíve je tĜeba zpracovat návrh celkového layoutu a urþit požadované þasy operací, aby bylo možné plnit požadavky a zároveĖ nedošlo ke zdražení výroby.

12.1 Výpoþet þasu cyklu Pro vyþíslení nákladĤ na výrobu pro jednotlivé výrobní postupy je tĜeba znát normy pro jednotlivé výrobní postupy. Výpoþet cyklu pro manuální pájení: Tab. 2 Takty operace manuálního pájení 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

53,06 52,13 60,24 59,33 57,22 49,97 51,11 48,02 51,17 48,34 56,44 58,43 57,28 48,05 54,32 55,54 57,13 48,01 54,04 55,04 53,74


45

Výpoþet cyklu pro zakládání dílu na poloautomatické lince: Tab. 3 Takty operace na poloautomatické lince 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19. 20. 21.

19,87 23,21 21,10 19,00 18,77 18,97 17,52 20,12 21,37 21,19 18,78 19,24 16,71 19,18 22,42 21,37 16,21 19,77 20,11 22,81 19,99

Pro výpoþet þasu z cyklu je zapotĜebí použít aritmetický prĤmČr. PrĤmČry pĜedstavují prĤmČrnou nebo typickou hodnotu výbČrového souboru. NejznámČjším pro kvantitativní promČnou je aritmetický prĤmČr. Jeho hodnotu získáme ze vztahu: n

¦x x=

kde: xi

-

jednotlivé hodnoty promČnné

n

-

poþet hodnot promČnné

i =1

n

i

(12.1)


46

PrĤmČrný þas pro operaci manuálního letování: n

¦x x=

i

i =1

n 1128,61 x= 21 x = 53,74 s

PrĤmČrný þas pro montáž na poloautomatické lince (zakládání vstupních dílĤ): n

¦x x=

i

i =1

n 417,71 x= 21 x = 19,89 s

12.2 Výpoþet normohodin Zkratka Nh, normovaná hodina – je doba nutná pro provedení konkrétní práce vztažené k jedinci. Jednotka pracovního þasu je vyjádĜena jako norma þasu potĜebného pro urþitou práci. Níže uvedená normovaná hodina udává þas pro výrobu 1000 kusĤ urþitého artiklu. Výpoþet normohodiny pro manuální pájení: (12.2)

t op = t man + t mat t op = 53,74 + 2 t op = 55,74 s

Nh =

top

(3600 1000) 55,74 Nh = .1,08 3,6 Nh = 16,72 Nhod

.t prest

(12.3)


47

Výpoþet normohodiny pro zakládání dílĤ na poloautomatické lince: (12.4)

t op = t man + t mat t op = 19 ,89 + 2 t op = 21,89 s Nh =

top

(3600 1000) 21,89 Nh = .1,08 3,6 Nh = 6,57 Nhod

.t prest

top

-

celkový þas operace

tman

-

þas pro montáž na lince (zakládání vstupních dílĤ)

tmat

-

þas pro doplĖování materiálu (2s/cykl)

tprest

-

þas pro pĜestávky (8% )

Nh

-

normovaná hodina (normohodina)

(12.5)


48

12.3 Souþasný stav výroby GRA pák Vzhledem k ruþnímu pájení je v souþasnosti zapotĜebí více jak dvou operátorĤ pro pokrytí potĜeb poloautomatické linky a jeden operátor pro zakládání materiálu na lince. Hodinová norma pro manuální pájení je 65 kusĤ, to odpovídá 56 sekundám na 1 kus. Hodinová norma pro automatickou linku je pak 167 kusĤ, což odpovídá 22 sekundám na 1 kus. Rozdíl mezi poþtem kusĤ BG TrägerĤ dodávaných z manuálního letování poloautomatické lince je kompenzován vyplánováním zvláštních víkendových smČn a pĜedzásobením pro 100% vytížení poloautomatické linky.

Obr. 25 Tok materiálu - souþasný stav


49

12.4 Návrh výroby GRA pák Cílem navrhované zmČny je eliminování manuálního pájení a implementování automatického pájení do poloautomatické linky. Je tĜeba uvažovat i se zakládáním dalšího materiálu, momentálnČ montovaného na manuální lince, do poloautomatické linky a vše rozvrhnout tak, aby byl splnČn takt linky, který je momentálnČ 22 sekund v nejužším místČ a tím je manuální zakládání materiálu na první operaci (viz obr. 24). Z toho vyplývá, že další zatížení operátora na poloautomatické lince není možné. KonkrétnČ se jedná zakládání o trägeru, kabeláže, mikrospínaþe. V úvahu pĜipadají dvČ možné varianty:

1. automatizování zakládání vibraþními dopravníky - träger a mikrospínaþ je možné dopravovat vibraþním dopravníkem a následnČ manipulátorem zakládat do lĤžka - automatické zakládání a polohování kabelĤ není možné, proto je nutné zakládat a polohovat manuálnČ 2. manuální zakládání operátorem - protože je nutné zakládání kabelĤ manuálnČ dalším operátorem na lince, který by tímto nebyl zcela vytížený, je možné zakládání trägeru a mikrospínaþe tímto operátorem

Z dvou daných variant mĤžeme variantu þíslo jedna zavrhnout, jelikož by došlo k pĜekroþení þasu na manuální operaci poloautomatické linky. Z této úvahy vyplývá, že montáž GRA páky na poloautomatické linky je nutné provádČt ve dvou operátorech bez nutnosti dalších investic do vibraþních dopravníkĤ pro träger a mikrospínaþ.


50

12.4.1 Finální návrh layoutu Koneþný návrh poþítá se dvČma operátory na poloautomatické lince, která bude zcela sobČstaþná pro kompletní montáž GRA pák a to v þasovém taktu.

Obr. 26 Layout - finální návrh Operace 10 - stanice je obsluhována þlovČkem. Obsluhou je zde odebrána hotová páka, která se do této stanice vrací po absolvování všech potĜebných operací na montážní lince a dochází zde k založení dvou dílĤ do uvolnČných zakládacích lĤžek na vozíku. Mikrospínaþ je usazen do zakládacího lĤžka a dále je založen svazek kabelĤ (jednotlivé kabelové žíly jsou pevnČ aretovány v zakládacím lĤžku na paletce. NáslednČ dochází k založení trägeru do lĤžka. Operace 20 / 30 - prĤjezd paletky.


51

Operace 40 - v této operaci probČhne automatické pájení kabelĤ k mikrospínaþi. Zde je nutné vytvoĜit vhodný pĜípravek, tak aby splĖoval technologické požadavky na automatický proces letování a zároveĖ byl schopný pracovat v požadovaném taktu. Stop stanice, mezi operacemi 40 a 50, je využita ke kamerové kontrole pájeného spoje, správné varianty LP, kontroly barev kabelĤ a jejich pozice.

Operace 50 - v pĜípadČ kladného vyhodnocení kamerového testu je díl taste dopraven z vibraþního zaĜízení do pĜíslušného místa odbČru a odsud je manipulován a nalisován na träger.

Operace 60 - operátorem je založena hebeloberschale do lĤžka vozíku, vyjmuta smontovaná podskupina träger (pĜíjíždí na paletce) a usazena do hebeloberschale. Dále jsou napolohovány kabely a zajistČn konektor kabelu. Jako poslední je uložen do lĤžka spodní díl páky - hebeluntrschale. Po odhlášení senzorĤ, že jsou díly dobĜe založeny, odjíždí vozík do další stanice.

Operace 70 - na této operaci dochází k automatickému sešroubování BG träger a hebeloberschale dohromady. Dále zde dochází k pĜemČĜení výšky šroubĤ potenciometrem a tím ke kontrole, zda jsou došroubovány do koncové polohy.

Operace 80 - díl hebelunterschale je manipulován z lĤžka na vozíku nad hebeloberschale se zašroubovaným LP a poté zaklapnut do hebeloberschale, zároveĖ dojde k zalisování schaltstücku.

Operace 90 - na této operaci dochází ke kontrole potisku symbolĤ na hebeloberschale.


52

13 VÝPOýET ÚSPOR PĜed zahájením zmČn ve výrobních procesech a zaĜízeních je nejdĤležitČjší mít vše podložené ekonomickou analýzou, abychom mČli jistotu, že se výroba pák nakonec neprodraží. Souþasný výrobní postup: - 3 operátoĜi -> náklady za hodinu práce jednoho operátora - 12 Euro - 252 prac. dní v roce 2013 -> 252 dní x 3 smČny x 3 operátoĜi x 12 Euro/hod x 7,5 hod/smČna = 204 120 Euro - 1 Euro = 25,58 Kþ -> 204 120 x 25,58 = 5 221 389 Kþ Celkové roþní náklady pĜi souþasném pracovním postupu jsou 5 221 389 Kþ. Navrhovaný výrobní postup: - 2 operátoĜi - 252 prac. dní v roce 2013 -> 252 dní x 3 smČny x 2 operátoĜi x 12 Euro/hod x 7,5hod/smČna = 136 080 Euro - 1 Euro = 25,58 Kþ -> 136 080 x 25,58 = 3 480 926 Kþ - plánovaná investice do pĜestavby linky (mechanika + SW) - > 13 600 Euro - 1 Euro = 25,58 Kþ -> 13 600 x 25,58 = 347 888 Kþ ZefektivnČní práce druhého operátora na poloautomatické lince: Roþní výhledy GRA pák bez ACC na rok 2013 - 144 758 pák za rok 16,72 Nh - normovaná hodina pro manuální pájení 144, 758 x 16,72 = 2420,35 hodin 6,57 Nh - normovaná hodina pro manuální pájení 144, 758 x 6,57 = 951,1 hodin UspoĜené hodiny = 2420,35 - = 951,10 = 1469, 25 hodin 1469, 25 hodin x 12 Euro = 17 631 Euro 1 Euro = 25,58 Kþ => 25,58 x 17 631 = 451 000 Kþ


53

Roþní úspora:

náklady na práci operátorĤ

Souþasný stav

Navrhovaný stav

5 221 389

3 480 926

investice do úpravy linky

+ 347 888

zefektivnČní práce

- 451 000

celkové náklady

5 221 389

rozdíl

3 377 814 1 843 575 Kþ

Porovnání roþních nákladĤ 6000000

Náklady (Kþ)

5000000 4000000 3000000 2000000 1000000 0 Souþasný postup

Navrhovaný postup

Obr. 27 Porovnání roþních nákladĤ

Z uvedených výpoþtĤ vyplývá, že návratnost investice do pĜestavby linky se vrátí již v prvním roce a to hlavnČ z dĤvodu menšího poþtu operátorĤ pĜi navrhovaném pracovním postupu. Navíc dojde k zefektivnČní práce druhého operátora vzhledem k vyšší hodinové normČ na poloautomatické lince.


54

14 ZÁSADY BEZOLOVNATÉHO PÁJENÍ PĜed designováním a konstrukcí samotného pájecího pĜípravku je dĤležité znát zásady pájení a uplatnČní tČchto znalostí pĜi samotném navrhování. [14]

14.1 Pájecí slitiny Ve vČtšinČ aplikací se standardem staly eutektické slitiny Sn/Ag/Cu, které nabízí vČtšina výrobcĤ. Zejména pro pájení pĜetavením je tato kombinace využívána jako nejlepší alternativa Sn/Pb pájecích past. Tam, kde je nepĜíznivým parametrem vyšší cena slitin Sn/Ag/Cu, jsou voleny slitiny na bázi Sn/Cu. Pouze výjimeþnČ jsou používány slitiny Sn/Ag s Vizmutem. Ukazuje se, že hlavním problémem pĜi výbČru pájecí slitiny je její cena ve spojitosti se zaruþenou kvalitou zapájení. Zejména u pájení vlnou a ruþním pájení je velký nárĤst v cenČ základního materiálu. [14]

14.2 Tavidla V pĜípadČ, že dosahované výsledky neodpovídají požadavkĤm na kvalitu pájení, je nutné pĜistoupit k hledání optimálního nastavení stroje. Teprve když se nepodaĜí vyladit stroj, je tĜeba hledat jiné tavidlo. Prvním krokem tohoto procesu je stejné tavidlo s vyšším obsahem aktivátorĤ. Druhým krokem je tavidlo s aktivátory silnČjšími þi tavidlo jiného výrobce. Tavidla na vodní bázi jsou zatím používána minimálnČ. [14]

Tab. 4 PĜehled nejþastČjších problémĤ pájení [14] NejþastČjší problémy

ěešení

VýbČr pájecího hrotu.

Hrot co nejvČtší (nejhmotnČjší) pro danou operaci – nejlépe s plochou na konci.

Životnost pájecího hrotu.

Dodržovat zásady péþe o hrot, zmČna systému þištČní hrotu, ochrana dusíkem.

Dodržení stávajících þasových norem.

Správný hrot, kvalitnČjší pájedlo, dusík, naĜíznutá pájka, pomocné tavidlo.

Nejistota kvality zapájení.

ěízený proces – kontrola teploty pájení, použití dusíku, pomocné tavidlo.

Odsávání pájky a opravy.

Odsávací stanice s minimální drahou odsávané pájky od hrotu k zásobníku, hrot s vysokou obnovou tepla, pomocné tavidlo.

Zatékání pájky do prokovených otvorĤ.

Pájedlo s vysokou obnovou tepla, pomocné tavidlo, dusík.

Nejistota správné teploty na hrotu pájedla.

ěízený proces s pĜesnČ definovanou teplotou – mČĜidlo teploty hrotĤ pájedel.

Nedostateþný výkon pájedel.

Pájedlo s vysokou obnovou tepla, dusík.


55

15 NÁVRHY PÁJECÍHO PěÍPRAVKU Byly vypracovány dva návrhy pájecího pĜípravku, které se liší pĜedevším fixací kabelĤ v drážce. NejdĤležitČjší podmínkou pro oba konstrukþní návrhy bylo pĜesné a rychlé navedení kabelĤ na mikrospínaþ, tak aby mohl operátor všechny úkony stihnout v þasovém taktu. Na obr. 28 je vizualizace mikrospínaþe a kabelĤ, kde v místČ kontaktu dochází k pájení robotem.

Obr. 28 Pájený spoj


56

15.1 První návrh pájecího pĜípravku

Obr. 29 Návrh pájecího pĜípravku þ.1

U prvního pájecího pĜípravku je fixování kabelĤ v lĤžku zajištČno klapkou. OdjištČní kabelĤ probČhne automaticky pneumatickým manipulátorem a zároveĖ dojde k povysunutí mikrospínaþe z lĤžka, který je pak manipulátorem transportován spolu se spájenými kabely do trägeru. Takto je pak pĜedmontáž vložena operátorem do hebelu na operaci 60.


Obr. 30 Rozpad pájecího pĜípravku na jednotlivé díly - návrh þ. 1

57


58

Manipulace s pĜípravkem v jednotlivých operacích: operace 10 Na operaci 10 dojde k založení mikrospínaþe a následnČ k polohování kabelĤ na kontakty mikrospínaþe. Poté je operátorem manuálnČ sklopena klapka, která fixuje kabeláž

proti

posunu

v

drážkách.

Simulováním jednotlivých úkonĤ operátora na této operaci byl odhadnut takt na 20 s. V þasu je zahrnuto i založení trägeru do lĤžka na paletce.

Obr. 31 PĜípravek 1 na operaci 10

NáslednČ projíždí paletka dalšími operacemi až do operace 40, kde probČhne automatické spájení. Na obrázku níže je vizualizovaný stav pájecího pĜípravku na této operaci.

operace 40 Na operaci 40 dochází k automatickému letování pĜi sklopené klapce. Drážky u vedení tČsnČ pĜed lĤžkem mají menší prĤmČr než samotný kabel, aby nedošlo vlivem pamČti kabelu k jeho vychýlení z pozice vzhledem k mikrospínaþi. Letovací robot dosahuje þasu 1 sekundy na 1 letovaný spoj. Z toho vyplývá, že takt nepĜesáhne 7 sekund i s dobou nutnou pro zatuhnutí cínu. Obr. 32 PĜípravek 1 na operaci 40


59

operace 50 Na operaci 50 dochází nejdĜíve k automatickému napozicování chapadla pneumatického manipulátoru, který je umístČný na této operaci a poté k pĜetoþení hĜídele o ࡈ, þímž dojde také k odjištČní kabelĤ klapkou.

Obr. 33 Mechanismus vysunutí mikrospínaþe Na obrázku 33 je vizualizovaný mechanismus po pĜetoþení hĜídele o ࡈ, kde je díky otoþení tvarované vaþky pĜenesen pohyb na kolík a následnČ pĜes vahadlo na druhý kolík, který povysune mikrospínaþ z lĤžka tak, aby ho bylo možné následnČ vyjmout (obr.34) a pĜeložit manipulátorem do trägeru.

Obr. 34 Vysunutí mikrospínaþe z lĤžka


60

Klapka je v obou polohách fixována magnety, aby nedošlo k uvolnČní kabelĤ bČhem transportu paletky mezi operacemi nebo k opČtovnému zajištČní bČhem transportu mikrospínaþe.

Obr. 35 Magnety pro fixování poloh klapky 15.1.1 Použité materiály Na pĜevážnou þást komponent byla použita nástrojová ocel ýSN 19312 - DIN 1.2842 Charakteristika Mangan - chrom - vanadová ocel se stĜední prokalitelností ke kalení v oleji, zvlášĢ dobrá stálost rozmČrĤ pĜi tepelném zpracování, dobrá odolnost proti opotĜebení a Ĝezivost. Znaþná citlivost na ochlazování vodou pĜi kalení a popouštČní, dobrá leštitelnost, dobrá tvárnost za tepla a dobrá obrobitelnost v žíhaném stavu. Vhodnost použití Nástroje pro stĜíhání za studena tj. všechny druhy nástrojĤ pro stĜíhání na lisech a dČrování materiálĤ menších tlouštČk zejména tvarovČ složité prĤstĜižnice a prĤstĜižníky, vyžadující velmi dobrou stálost rozmČrĤ pĜi tepelném zpracování. Nože nĤžek pro stĜíhání materiálĤ menších tlouštČk, talíĜové a kotouþové nože na Ĝezání papíru apod. Nástroje pro tváĜení za studena tj. nástroje na ohýbání, zakružování, tažení a ražení materiálĤ malých tlouštČk. Malé formy pro tváĜení plastických hmot a pryže, ménČ namáhané formy pro tváĜení práškových hmot, porcelánu a keramických materiálĤ. MČĜidla všeho druhu, pravítka, vodící lišty, šablony, kalibry.


61

Tab. 5 Chemické složení ýSN 19312

Na hĜídele byla použita ocel 11 600 - DIN 1.0060, která je používaná pro ménČ namáhané souþásti, jde zušlechĢovat, používá se pro þepy, hĜídele a pístní tyþe. Snese vČtší tlaky a proto se také využívá pro klíny a pera. Pouzdro a pĜenašeþ byly vyrobeny z bronzu. Za studena lze bronz zpevĖovat až na 1000 MPa. Bronz má dobrou korozní odolnost a nízký souþinitel tĜení. - použití: ložiska, pružiny. Cu-Al (hliníkové bronzy) - hranice rozpustnosti cca 10 % - pĜídavek dalších prvkĤ (Fe, Ni, Mn) - vynikají vysokou korozní odolností i v kyselinách a vysokou pevností Bronzy vynikají tvrdostí i za vyšších teplot (250-300ࡈࡈC), jsou dobĜe tvárné za tepla a pĜi nižších obsazích legur i za studena.


62

15.2 Druhý návrh pájecího pĜípravku

Obr. 36 Návrh pájecího pĜípravku þ.2

U druhého pájecího pĜípravku je fixování kabelĤ v lĤžku zajištČno šesti fixátory, na každé stranČ po tĜech. OdjištČní kabelĤ probČhne automaticky pneumatickým manipulátorem, který stlaþí tahadlo (viz obr. 39) a tak dojde k odjištČní kabelĤ. SouþasnČ sjíždí k mikrospínaþi kleštiny, kterými je mikrospínaþ vþetnČ naletovaných kabelĤ transportován do trägeru. Na rozdíl od prvního návrhu není nutné vysunutí mikrospínaþe. Takto je pak pĜedmontáž vložena operátorem do hebeloberchale na operaci 60.


Obr. 37 Rozpad pájecího pĜípravku na jednotlivé díly - návrh þ. 2

63


64

Manipulace s pĜípravkem v jednotlivých operacích: operace 10 Na operaci 10 dojde k založení mikrospínaþe a následnČ k polohování kabelĤ na kontakty mikrospínaþe, pĜiþemž pĜi zakládání kabelĤ musí operátor pĜekonat odpor fixaþních kolíkĤ, které jsou tlaþeny proti kabelĤm pružinami. Simulováním jednotlivých úkonĤ operátora na této operaci byl odhadnut takt na 18 s. V þasu je zahrnuto i založení trägeru do lĤžka na paletce. Obr. 38 PĜípravek 2 na operaci 10 NáslednČ projíždí paletka dalšími operacemi až do operace 40, kde probČhne automatické spájení. operace 50 Na operaci 50 dochází nejdĜíve k automatickému vyjetí chapadla pneumatického manipulátoru, který je umístČný na této operaci a poté k zatlaþení tahadla do pĜípravku, þímž dojde k uvolnČní kabelĤ.

Obr. 39 PĜípravek 2 na operaci 50


65

Po uvolnČní kabelĤ dojde k nabrání mikrospínaþe kleštinami. Na rozdíl od prvního návrhu je lĤžko mikrospínaþe otevĜené a proto není nutné jej vysouvat. Po odjetí manipulátoru se fixaþní kolíky vrací do pĤvodního stavu.

Obr. 40 LĤžko pro uložení mikrospínaþe - návrh þ.2

15.2.1 Použité materiály StejnČ jako u prvního návrhu byla na pĜevážnou þást komponent použita nástrojová ocel ýSN 19312 - DIN 1.2842.


66

ZÁVċR Teoretická þást diplomové práce se v úvodu zabývá rozdČlením výrobního procesu dle funkþnosti, klíþovosti a struktury procesĤ. V další þásti je blíže definováno uspoĜádání pracovišĢ ve výrobČ, konkrétnČ pak technologické, pĜedmČtné, hnízdové a linkové uspoĜádání. Dále byla definována automatizace a dĤvody proþ spoleþnosti k automatizaci pĜistupují. Hlavním dĤvodem je návratnost investice do nových technologií z dĤvodu redukce zamČstnancĤ ve výrobČ a také prestiž pro stávající a potencionální zákazníky. Další þást definuje rozdíl mezi prĤbČžnou dobou výroby a prĤbČžnou dobou výrobku a jsou zde uvedeny vztahy pro výpoþet výrobního cyklu. V druhé þásti teorie se práce orientuje již na samotné produkty spoleþnosti Kostal, kde je definován tok materiálu od prvních pĜedmontáží až do finálního produktu - podvolantového modulu. Nejblíže je specifikována výroba tempomatových páþek, konkrétnČ tempomatových pák projektu MQB GRA. Specifikována je manuální a poloautomatická výroba. Praktická þást se nejdĜíve zabývá výpoþtem þasu cyklu manuálního pájení a manuální operace na poloautomatické linky, zde bylo udČláno 21 námČrĤ a z aritmetických prĤmČrĤ byly urþeny þasy cyklu a dále vypoþteny normované hodiny pro manuální pájení a manuální operaci na poloautomatické lince. Následuje zhodnocení souþasného stavu a na základČ toho pak návrh nového layoutu a výrobního procesu, tak aby byl ekonomicky výhodnČjší než pĜedchozí stav. Vše je ovČĜeno ekonomickou analýzou, z které vyplývá, že navrhovaný výrobní proces bude levnČjší o 1 843 575 Kþ a návratnost investice bude již v prvním roce. Aby mohl být zrealizován navrhovaný layout, bylo tĜeba implementovat pájení do linky a tento proces zautomatizovat. V programu Catia byly zhotoveny dva návrhy pájecího pĜípravku, které se liší pĜedevším konstrukþním Ĝešením a hlavnČ fixací kabelĤ v pĜípravku. Oba pĜípravky jsou navrhnuty tak, aby byly pomocí dalšího pneumatického manipulátoru automatické a mohlo tak dojít k pĜeložení spájeného mikrospínaþe do trägeru, což uspoĜí další þas operátora. Oba návrhy jsou vhodné z hlediska taktu a také konstrukþnČ navrhnuty tak, že je možné je implementovat do linky.


67

SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY [1]

JEŽEK, Vladimír. Systémy automatické identifikace: [aplikace a praktické zkuše nosti]. Vyd. 1. Praha: Grada, 1996, 124 s. ISBN 80-716-9282-4.

[2]

Automatizace a automatizaþní technika 1: systémové pojetí automatizace. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2012, 217 s. ISBN 978-80-251-3628-7.

[3]

KOSTAL CR, prezentace firmy Kostal

[4]

KOSTAL CR, obr. modelĤ vytvoĜeny ve firemním softwaru

[5]

BASL, Josef. Podnikové informaþní systémy: podnik v informaþní spoleþnosti. 1. vyd. Praha: Grada, 2002, 142 s. ISBN 80-247-0214-2.

[6]

ROLLO, Jan a Jaroslav TICHÁK. ěízení výrobního procesu. Vyd. 1. Praha: ýVUT, 1994, 113 s. ISBN 80-010-1187-9.

[7]

MAKOVEC, Jaromír. Základy Ĝízení výroby. 3.dotisk 1.vyd. Praha: VŠE, 1996, 98 s. ISBN 80-707-9110-1.

[8]

Jakost ...: ... roþník mezinárodní konference, ... Ostrava = Quality ... : ... internati onal conference, ... Ostrava, Czech Republic : sborník konference. Ostrava: DĤm techniky Ostrava, 1992-2007, 16 sv. ISBN 80-02-01350-6.

[9]

Sborník prĤmyslového inženýrství [online]. [cit. 2009-06-25]. 2009,Dostupné na www:.

[10]

TOMEK, G., VÁVROVÁ, V. ěízení výroby a nákupu. 1. vyd. Praha: Grada Pub lishing, 2007. 378s. ISBN 978-80-247-1479-0

[11]

TUýEK, D., BOBÁK, R. Výrobní systém. 2.vyd. Zlín: Univerzita Tomáše Bati ve ZlínČ, 2006. 298 s. ISBN 80-7318-381-1.

[12]

MACHÁTOVÁ, A. ěízení výroby [online]. [cit. 2009-06-25]. 2005, Dostupné na www: .

[13]

ýERNÝ, Jaromír. Úvod do studia metod prĤmyslového inženýrství a systémĤ slu žeb. Vyd. 1. Zlín: Univerzita Tomáše Bati, 2004, 96 s. ISBN 80-731-8227-0.

[14]

ABE TEC. KIRSTEN. [online]. 2009-01-27 [cit. 2013-03-31]. Dostupné z: http://www.kirsten.cz/bezolovnate-pajeni.html


SEZNAM POUŽITÝCH SYMBOLģ A ZKRATEK Tc

-

celková doba výrobního cyklu [s]

tk

-

kusový þas [s]

qs

-

poþet souþástí souþasnČ opracovávaných na pracovišti

P

-

poþet pracovišĢ, na nichž se souþasné provádí daná operace

dv

-

poþet kusĤ ve výrobní dávce

tpz

-

þas pĜípravy a zakonþení [s]

T0

-

doba opracování souþásti urþitého druhu v daném provozu [s]

Tp

-

doba trvání meziprovozních pĜestávek pĜi pĜedávání [s]

Tpm

-

doba þekání souþásti na kompletaci pĜed montáží [s]

Tm

-

doba setrvání souþásti v procesu montáže [s]

p

-

poþet provozĤ

m

-

poþet operací

tdki

-

þas dopravy a kontroly [s]

xi

-

jednotlivé hodnoty promČnné

n

-

poþet hodnot promČnné

top

-

celkový þas operace [s]

tman

-

þas pro montáž na lince [s]

tmat

-

þas pro doplĖování materiálu [s]

tprest

-

þas pro pĜestávky [s]

Nh

-

normovaná hodina [hod/1000ks]

68


69

SEZNAM OBRÁZKģ Obr. 1 Jednotlivé úrovnČ ve zdokonalování výrobních procesĤ.......................................... 10 Obr. 2 Klasifikace procesĤ dle funkþnosti [13] ................................................................... 11 Obr. 3 Struktura procesu ...................................................................................................... 14 Obr. 4 Technologické uspoĜádání pracovištČ....................................................................... 16 Obr. 5 PĜedmČtné uspoĜádání pracovištČ ............................................................................. 17 Obr. 6 Hnízdové uspoĜádání pracovišĢ ................................................................................ 18 Obr. 7 Víceprofesní pružná výrobní soustava...................................................................... 19 Obr. 8 Proudové uspoĜádání pracovištČ ............................................................................... 19 Obr. 9 Vztah prĤbČžné doby výrobku a prĤbČžné doby výroby........................................... 24 Obr. 10 Schéma þlenČní prĤbČžné doby výroby [12]........................................................... 25 Obr. 11 Produkty firmy KOSTAL CR................................................................................. 28 Obr. 12 Zákazníci firmy KOSTAL CR................................................................................ 28 Obr. 13 Podvolantový modul [4] ......................................................................................... 29 Obr. 14 Tok materiálu pĜi montáži modulu ......................................................................... 30 Obr. 15 GRA páka - VW s ACC ......................................................................................... 32 Obr. 16 Jednoduchá varianta GRA páky - design Audi....................................................... 33 Obr. 17 Varianta GRA páky s ACC - design Audi .............................................................. 33 Obr. 18 Pájecí stanice .......................................................................................................... 34 Obr. 19 Lisovací stanice ...................................................................................................... 35 Obr. 20 Layout pracovištČ.................................................................................................... 35 Obr. 21 Layout pracovištČ pro montáž varianty s ACC....................................................... 36 Obr. 22 Poloautomatická linka MQB GRA......................................................................... 37 Obr. 23 Layout linky MQB GRA - montáž GRA s ACC .................................................... 38 Obr. 24 Layout linky MQB GRA - montáž GRA bez ACC ................................................ 40 Obr. 25 To materiálu - souþasný stav .................................................................................. 48 Obr. 26 Layout - finální návrh ............................................................................................. 50 Obr. 27 Porovnání roþních nákladĤ ..................................................................................... 53 Obr. 28 Pájený spoj.............................................................................................................. 55 Obr. 29 Návrh pájecího pĜípravku þ.1 ................................................................................. 56 Obr. 30 Rozpad pájecího pĜípravku na jednotlivé díly - návrh þ. 1 ..................................... 57 Obr. 33 Mechanismus vysunutí mikrospínaþe..................................................................... 59


70

Obr. 34 Vysunutí mikrospínaþe z lĤžka............................................................................... 59 Obr. 35 Magnety pro fixování poloh klapky........................................................................ 60 Obr. 36 Návrh pájecího pĜípravku þ.2 ................................................................................. 62 Obr. 37 Rozpad pájecího pĜípravku na jednotlivé díly - návrh þ. 2 ..................................... 63 Obr. 39 PĜípravek 2 na operaci 50 ....................................................................................... 64 Obr. 40 LĤžko pro uložení mikrospínaþe - návrh þ.2 .......................................................... 65


71

SEZNAM TABULEK Tab. 1 PĜehled variant páþek GRA ...................................................................................... 37 Tab. 2 Takty operace manuálního pájení ............................................................................. 44 Tab. 3 Takty operace na poloautomatické lince................................................................... 45 Tab. 4 PĜehled nejþastČjších problémĤ pájení...................................................................... 54 Tab. 5 Chemické složení ýSN 19312.................................................................................. 61

P íjmení a jméno:. Obor:. P R O H L Á Š E N Í

Recommend Documents