RUGALMAS GYÁRTÓRENDSZER ÉS LOGISZTIKAI (ANYAG- ÉS INFORMÁCIÓÁRAMLÁSI) RENDSZER 1. Rugalmas gyártósajátosságai
és
anyagáramlási
rendszerek
2. Rugalmas anyagáramlási rendszer általános modellje 3. Gyártórendszerek rugalmassági tényezői 4. Anyagáramlási rendszerek rugalmassági tényezői 5. Rugalmas anyagáramlási rendszerek struktúrája 6. Jellegzetes rugalmas anyagáramlási rendszerek
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
GYÁRTÓRENDSZER RUGALMASSÁGA 1. RUGALMAS GYÁRTÓRENDSZER − a rendszer technológiai berendezései alkalmasak különböző termékek gyártására; − egy-egy technológiai művelet elvégzésére több, hasonló vagy különböző adottságú technológiai berendezés szolgál; − az egymást követő technológiai műveleteket végző berendezések elrendezése általában nem követi a technológiai sorrendet; − a technológiai berendezések automatizálási szintje magas (számjegyvezérlésűek). 2. RUGALMAS ANYAGMOZGATÓ RENDSZER − változó termékek műveletközi rakodására, szállítására és tárolására alkalmas; − soros útvonal helyett összetett szállítópálya-rendszer kerül kialakításra, így egy-egy technológiai berendezéstől bármelyik viszonylag rövid úton elérhető; − kis ráfordítással valósítható meg a műveletközi tárolás; − a rakodási műveletek száma lecsökken és azok nagyrészben gépesítettek, automatizáltak; − magas fokon automatizált és számítógépes irányítással biztosítja a technológiai berendezések maximális kihasználtságát, a minimális műveletközi
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
készletet, a minimális átfutási időt, a gyártásnál a minimális idő-, ill. költségráfordítást.
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
IT
ET
MT
SZT
BT
KT
EK
KT
BT
R
EB
KT
EK
R
VT
R
BT
EB
EK
R
EB R
MS P1
Pg MS
MS AR
AR
MS
MS
BT
R
M1
KT
EK
MS
BT
KT
EK
AR
MS
MS
BT
KT
EK
AR
MS
BT
R
KT
BT
R EB
PS2
MS
R
R EB
PS1
AR
R
R EB
M2
AR
R
R EB
MS
MS
R
KT
EK
AR
MS
R
BT
AR
MS
EK
R EB
SB1
1. ábra Rugalmas anyagáramlási rendszer általános modellje
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
KT
EB
EK SB2
Rugalmas anyagáramlási rendszerek struktúrája
Kicsi
Munkadarab tömege
Közepes
Forgás szimmetrikus (tengely, tárcsa)
Munkadarab alakja
Egységrakomány típusa
Szállítópálya nyomvonalvezetése
Nagy
Hasáb
RST
Egyenes vonalú
Lemez
Technológiai
Párhuzamos egyenesek
Zárt pálya
Mátrix
Műveletközi tároló:
Központi
- centralizáltság - tárolótér kialakítása
Csoportos
Egyedi
Műveletközi szállító berendezés
- tárolótér kiszolgálása
Tároló eszköz
Műveletközi szállítóberendezés
Tárolótér kiszolgáló berendezése
Műveletközi szállítás:
Munkahelyi kiszolgálás módja
Munkahelyi tároló
Ipari robot
Műveletközi szállítóberendezés
Műveletközi szállítóberendezés
Tároló eszköz
2. ábra Rugalmas anyagáramlási rendszerek struktúrája
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
Hajtott görgőspálya, láncos pálya
Kétpályás konvejor
Vezetőnélküli targonca
Palettaszállító kocsi
Vegyes
Függősínpálya
(berendezése)
Automatizált daru
Elemtagos szállítószalag
- eszköze
Allványkiszolgáló gép
Homogén
- kialakítása
3. GYÁRTÓRENDSZEREK RUGALMASSÁGI TÉNYEZŐI 7. munkahelyek rugalmassága (=termékek gyárthatósága) 8. ráfordítások rugalmassága (műveleti idők, költségek rugalmassága) 9. beállítások rugalmassága (beállítási idők, költségek rugalmassága) 10. gyártási volumen változásának rugalmassága. 11. műveleti idők rugalmassága 3.1. Munkahelyek rugalmassága M=[mijk] i=1,…,n technológiai berendezés j=1,…,m művelet(csoport) k=1,…,p termék 1 (tudja)
m= max {rk }
mijk
k
0 (nem tudja) rk: a k-adik termék műveleteinek száma − A k-adik termék rugalmassága
j-edik
művelete
végzésének
n
e = M jk
d jk n
=
∑m
ijk
i =1
n
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
(1.)
n
d jk = ∑ mijk
(a
i =1
technológiai
berendezések
száma,
amelyeken a k-adik termék j-edik művelete (csoportja) gyártható) − A k-adik termék gyárthatóságának rugalmassága 1 rk M 1 rk ⎛ n ⎞ ⋅ ∑ ⎜ ∑ mijk ⎟ e = ⋅ ∑ e jk = rk j =1 n ⋅ rk j =1 ⎝ i =1 ⎠ M k
(2.)
− A gyártórendszer összes (p) termékre vonatkozó rugalmassága p ⎛ 1 rk ⎛ n 1 p M 1 ⎞⎞ e = ⋅ ∑ ek = ⋅ ∑ ⎜ ⋅ ∑ ∑ mijk ⎟ ⎟ p k =1 p ⋅ n k =1 ⎝ rk j =1 ⎜⎝ i =1 ⎠⎠ M
0 ≤ e ≤1 M
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
(3.)
3.2. Ráfordítások rugalmassága − Műveleti idő ráfordítások rugalmassága T=[tijk] i=1,…,n technológiai berendezés j=1,…,m művelet(csoport) k=1,…,p termék ⎛ rk p ⎜ t0 jk 1 1 M ⎜ ⋅∑ e = ⋅∑ p k =1 ⎜ rk j =1 1 n ⋅ ∑ tijk ⎜ d i =1 jk ⎝
t0 jk = min ( tijk )
⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
(4.)
i
− Műveleti költség ráfordítások rugalmassága K=[kijk] i=1,…,n technológiai berendezés j=1,…,m művelet(csoport) k=1,…,p termék ⎛ ⎜ k0 jk 1 p ⎜ 1 rk M e = ⋅∑ ⋅∑ p k =1 ⎜ rk j =1 1 n ⋅ ∑ kijk ⎜ d jk i =1 ⎝ k0 jk = min ( kijk )
⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
i
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
(5.)
− A beállítások rugalmassága beállítási idők: τ=[τijk] i=1,…,n technológiai berendezés j=1,…,m művelet(csoport) k=1,…,p termék beállítási költség: B=[bijk] i=1,…,n technológiai berendezés j=1,…,m művelet(csoport) k=1,…,p termék a beállítás rugalmassági jellemzője időben:
⎛ rk p ⎜ τ 0 jk 1 1 τ ⎜ ⋅∑ eB = ⋅ ∑ p k =1 ⎜ rk j =1 1 n ⋅ ∑ τ ijk ⎜ d jk i =1 ⎝
τ 0 jk = min {τ ijk } i
( i = 1,..., n )
⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
(6.)
0 ≤ eτB ≤ 1
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
a beállítás rugalmassági jellemzője költségben:
⎛ rk p ⎜ b0 jk 1 1 B ⎜ ⋅∑ eB = ⋅ ∑ p k =1 ⎜ rk j =1 1 n ⋅ ∑ bijk ⎜ d jk i =1 ⎝
b0 jk = min {τ ijk } i
⎞ ⎟ ⎟ ⎟ ⎟ ⎠
( i = 1,..., n )
(7.)
0 ≤ eBB ≤ 1
− A beállítások relatív rugalmassága: τ ijk
relatív beállítási idő γ ijk = s ⋅ k + τ k ijk ijk b
ijk γ = relatív beállítási költség ijk s ⋅ k + b k ijk ijk
sk: a k-adik termék átlagos sorozatnagysága 3.3. Gyártórendszer eredő rugalmassága
eR = eM ⋅ eRT ⋅ eRK ⋅ eτB ⋅ eBB ⋅ eü
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
(8.)
4. ANYAGÁRAMLÁSI RENDSZER RUGALMASSÁGA 1. Anyagáramlási kapcsolatok rugalmassága 2. Anyagáramlási utak rugalmassága 3. Munkahelyre való be- és kiszállítás rugalmassága 4. Szállítóképesség rugalmassága 5. Műveletközi szállítás rugalmassága 4.1. Szállítási kapcsolatok rugalmassága 1 ⎡0 ⎢ ⎢ ⎢ i ⎢ ⎢ ⎢ Y= n ⎢ n +1 ⎢ ⎢ ⎢ i ⎢ ⎢ ⎢ ⎢⎣ f
j
n n +1
n+ f
j
1
[YAA ]
[YAB ] 0 0
[YBA ]
[YBB ]
− n: technológiai berendezések száma − f: tárolók és belépési és kilépési pontok száma − yij: kölönböző útvonalak száma, i=j Æ yij=0 >0 (kapcsolatok száma) yij
=0 (nincs kapcsolat)
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
⎤ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ 0 ⎥⎦
− Technológiai berendezések közötti anyagáramlási kapcsolatok rugalmassága
⎛ n ⎞ y ⎜ ∑ ij ⎟ ∑ i =1 j =1 ⎠ ≥1 = ⎝ n ⋅ ( n − 1) n
gYAA
− Technológiai berendezések és műveletközi tárolók közötti anyagáramlási kapcsolatok rugalmassága
⎛ n+ f ⎞ n+ f ⎛ n ⎞ + y y ⎜ ∑ ij ⎟ ∑ ⎜ ∑ ij ⎟ ∑ i =1 j = n +1 ⎠ i = n +1 ⎝ j =1 ⎠ ≥ 1 = ⎝ 2⋅n⋅ f n
gYAB ∪YBA
− Műveletközi tárolók közötti kapcsolatok rugalmassága
anyagáramlási
⎛ n+ f ⎞ ⎜ ∑ yij ⎟ ∑ i = n +1 ⎝ j = n +1 ⎠ ≥1 = f ⋅ ( f − 1) n+ f
gYBB
− Források és nyelők közötti anyagáramlási kapcsolatok rugalmassága
⎛ n+ f ⎞ ⎜ ∑ yij ⎟ ∑ i =1 ⎝ j =1 ⎠ ≥1 gY = ( n + f ) ⋅ ( n + f − 1) n+ f
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
4.2. Anyagáramlási utak rugalmassága l1,n+f ,y0 l1,n+f ,k l1,n+f ,1 ⎡ l1,1,1 … l1, j,1 … l1,n,1 l1,n+1,1 … l1,i,1 … l1,n+k,1 ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ li,1,1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ln,1,1 ⎥ lnn, ,1 lnn, +1,1 ⎥ L=⎡⎣lijk⎤⎦ =⎢ l l l ⎢ n+1,1,1 ⎥ n+1,n,1 n+1,n+1,1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ l ⎥ ⎢ i,1,1 ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎢⎣ln+f ,1,1 … ln+f ,n+f ,1⎦⎥ … … …
− lijk: i-edik objektumból a j-edik objektumba futó anyagáramlási út k-adik változatának hossza
lijk ≤ lij ( k +1)
y0 = max ( yij ) ij
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
− i-j reláció rugalmassága:
lij 0 } legrövidebb úthossz
βi, j =
összes
⎫ yij ⎪ 1 ⎪ ⋅ ∑ lijk ⎬ átlagos úthossz yil k =1 ⎪ út száma összes út hossza ⎪ ⎭
− i-j reláció relatív rugalmassága:
Gij = β ij ⋅ yij − Anyagáramlási utak eredő rugalmassága
⎛ n+ f ⎞ ⎜ ∑ Gij ⎟ ∑ i =1 ⎝ j =1 ⎠ eB = ( n + f ) ⋅ ( n + f − 1) n+ f
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
Példa: 4 f d
e
3
KS
T
BS
a
b
c
1
2
K
B
1
4
2
a
b
3
c
d
e
T
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
f
Reláció (1;2) (1;4)
Pályaszakasz (1;a); (a;b); (b;c); (c;2) (1;a); (a;b); (b;c); (c;d); (d;e); (e;f); (f;4) (1;a); (a;b); (b;c); (c;2); (2;3); (3;d); (d;e); (e;f); (f;4)
1 2 Y=3 4 T K
1 0 1 1
4 T 2 1 1 2 1 2
K 2 1 1
1 1 1 0 1 1 2 2 1 0 1 1 1 1 1
1 1 0
gγ 1 =
2 1 0 2
3 1 1 0
14 = 1,16 > 1 12
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
Megmunkáló hely
Fordítható munkahelyi tároló
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Rövidítő pálya Műveletközi tároló pálya Műveletközi tároló pálya Tisztító berendezés Tisztító berendezés
M
M Mérőgép Süllyeszthető pályaszakasz
Műveletközi tároló pálya Műveletközi tároló pálya Rövidítő pálya Rövidítő pálya
Ipari robot
Főpálya
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Mellékpályák
Nyers, kész mdb, készülék, szerszám, üres függeszték tároló
Megmunkáló hely
3. ábra A változat: kétpályás függőkonvejorral kiszolgált gyártórendszer
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunk áló hely
Megmunk áló hely
Rövidítő pálya
Rövidítő pálya
Tároló pálya
Tároló pálya
Tisztító berendezés
Tisztító berendezés
M
M
Műveletközi tároló pálya
Műveletközi tároló pálya
Rövidítő pálya
Rövidítő pálya
Megmunkáló hely
Ipari robot
Megmunkáló hely
Megmunk áló hely
Megmunk áló hely
Üres tehermozgató egységek tárolása Nyers, kész munkadarab, készülék és szerszám tároló
Görgősorok
Felrakógép
4. ábra B változat: függősínpályával kiszolgált gyártórendszer
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék
Függősínpálya
Fordítható munkahelyi tároló
Mérőgép
Fordítható munkahelyi tároló
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Rövidítő pálya
Rövidítő pálya
Tisztító berendezés
Tisztító berendezés
Rövidítő pálya
Rövidítő pálya Hajtott görgős munkahelyi tároló (láncos átadóval)
Vezetőnélküli targonca
Tárolópálya (görgősor)
M
M
Mérőgép
Mérőgép
Rövidítő pálya
Rövidítő pálya
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Megmunkáló hely
Főpálya
Ipari robot
Megmunkáló hely
Görgősorok Felrakógép
Nyers, kész munkadarab, készülék és szerszám tároló
5. ábra C változat: vezetőnélküli targoncával kiszolgált gyártórendszer
MISKOLCI EGYETEM - Anyagmozgatási és Logisztikai Tanszék