Az alkatrészgyártás technológiai folyamatának modellezése

Az előadások a következő témára: "Az alkatrészgyártás technológiai folyamatának modellezése"— Előadás másolata:

1 Az alkatrészgyártás technológiai folyamatának modellezése
Megmunkálás során az alkatrész állapotváltozások sorozatán megy át. Egy-egy állapothoz minőségi paraméterek tartoznak. Egy valamilyen (közbenső) állapotra felírható: alakpontosság ráhagyás következő megmunkálásra i. közbenső állapot méretpontosság érdesség helyzetpontosság felületállapot (hőkezeltség, keménység)

2 Az előgyártmány (nyers) állapotból egyre finomabb közbenső állapotokon keresztül jutunk el az előírt kész állapotig: nyers állapot kész állapot Az alkatrészre és annak egyes felületpontjaira is érvényes: lehetséges (elméleti) legdurvább állapot megmunkálási igény lehetséges (elméleti) legfinomabb állapot

3 Egy adott állapot a megmunkálások egy adott sorozatával állítható elő.
megmunkálási módok sorozata a kiindulásiból a Ci állapot előállításához. egy felületcsoport többféle megmunkálási móddal előállítható (egy furat felfúrható, süllyeszthető vagy marható stb.) egy megmunkálási mód alkalmazható különböző típusú felületcsoportok állapotának megváltoztatására, (marás ujjmaróval: horony marása, lépcső és sík marása, furat marása stb.) egy megmunkálási mód különféle gyártóberendezéseken végrehajtható. Fúrni lehet esztergán, eszterga-központon, fúró- maró gépen, oszlopos és radiál fúrógépen stb. egy gyártóberendezésen többféle megmunkálási mód (fúrás, marás stb.) hajtható végre.

4 Tehát: meghatározott kapcsolat van:
a felületcsoport állapota a lehetséges megmunkálási módok az alkalmazható gyártóberendezések között. E kapcsolat táblázatos formában szemléltethető, amit ÁLLAPOTVÁLTOZÁSI fázistáblának hívunk. Ez egy-egy felületcsoport-típusra készül. FÁZISTÁBLA = Állapotjellemzők, megmunkálási módok és gyártóberendezések összerendelése

5 „A” típusú felületcsoport
ÁLLAPOTVÁLTOZÁSI FÁZISTÁBLA Állapot sorszám Minőségi jellemzők Megmunkálási módok IT Ra síkhűség … Ráhagyás 1. 2. 3. megmun-kálási igény 0. M11 M12 M13 M23 M33 . Gyártóberendezés Megmunkálási módok 1. M11 M12 2. M13 3. M23 4. M33 .

6 Megmunkálási mód: az alkatrész előállítására irányuló gyártási
folyamat egy szakasza, melyet jellemez: a megmunkálható felületcsoport típusa (i), a pontosbítási fokozat: milyen állapotból milyet képes előállítani, a felületcsoport méretkategóriája, felületcsoportot hordozó alkatrész méretkategóriája. Megmunkálási mód:  egy vagy több műveletelem Pl.: külső lépcsős felületek nagyoló esztergálása lépcső  dmin, dmax, lmin, lmax nyersdarab  Demin, Demax, L/Dmin , L/Dmax ITe , Rae , … ITa , Raa , … nagyoló hossz- vagy keresztesztergálás

7 Az alkatrész megmunkálásakor a felületcsoportok megmunkálási elemi sorrendje a megmunkálási szakaszokba beépülve a szakaszok szerinti részekre tagozódik: előnagyolás nagyolás . befejező megmunkálás. Az alakítási folyamatok közé beépülhetnek olyan műveletek, mint: hőkezelés minőség-ellenőrzés tisztítás stb.

8 A megmunkálási sorrend kialakításánál ökölszabályok
a bázisfelületek megmunkálása megelőzi a többi felületét, a hordozófelület megmunkálása megelőzi a hordozottét, nagy kiterjedésű felületek megmunkálása megelőzi a kicsikét, durva megmunkálás megelőzi a finomat, (A teljes alkatrészre értelmezve, azaz a simítás az alkatrész valamennyi felületének nagyolását követi.) Egyéb esetekben: invariáns a sorrendet tekintve.

9 A felületcsoportok állapotváltozási folyamataiból az alkatrész állapotváltozási folyamatának képzését rögzítő szabályok ugyancsak megfogalmazhatók táblázatos formában. A sorrendtervezési vezérlőtábla (TANLÓ) adott alkatrészcsaládra (pl.: forgástestek) rögzíti, hogy az egyes felületcsoport-típusok állapotváltozási folyamatainak mely részei, mely megmunkálási szakaszokban (előnagyolás, nagyolás, stb.) hajtandók végre (ha ilyen felületcsoportok egyáltalán léteznek a konkrét alkatrészen) és milyen relatív sorrendi kötöttség mellett.

10 A TANLÓ az alábbiak szerinti adatsor szekvenciális sorozata: a b c …
az adatsor sorszáma az állapotváltozási fázistábla irányítótáblájának (a felületcsoportot és a megfelelő fázistáblát összerendelő táblának) a kódja fázistábla kódja a fázistáblából az adott megmunkálási szakaszhoz rendelt KEZDŐ (bemenő) VÉGSŐ (kimenő) fázis sorszáma a megmunkálási szakasz (előnagyolás, nagyolás,…) sorszáma sorszám az adott megmunkálási szakaszon belül relatív sorrendi kötöttség: az adott megmunkálási szakaszon belül az előbb elvégzendő sorok sorszámai. .

11

12 Egy konkrét alkatrész esetében, ha megnézzük, hogy a TANLO egyes soraihoz tartozó felületcsoportok az alkatrészen léteznek-e, s ha igen, akkor a megmunkálási igényük szerinti fázisok mely megmunkálási szakaszokban hajtandók végre (a TANLO szerint), akkor megkapjuk az alkatrész állapotváltozási folyamatát, melyet ATTR-ben PRIMÉR SORREND-nek szokás nevezni. A primér sorrend: leírja az alkatrész állapotváltozási folyamatát, besorolja a felületcsoportok állapotváltozásait (megfelelő részekre tagolva) a megmunkálási szakaszokba, a relatív sorrendi kötöttségek (előzési feltételek) feltüntetésével valamennyi lehetséges sorrend-változatot tartalmazza, a megmunkálási módokat, gyártóberendezéseket csak implicit formában tartalmazza (a fázistáblákon keresztül), így viszont valamennyi szóba jöhet.

13 A primér sorrendből megfelelő gépválasztási stratégiák (műveletkoncentráció, egyenletes gépterhelés, stb.) érvényesítésével képezhetők műveleti sorrendtervek, melyek már tartalmazzák: a megmunkáláshoz szükséges gyártóberendezéseket az egyes gépeken végrehajtandó megmunkálási feladatokat és az azokhoz rendelt megmunkálási módokat, azaz a műveleteket és azok végrehajtási sorrendjét, valamint a megmunkálás fajlagos adatai alapján számított idő- és költségadatokat.

14

15 Megmunkálási folyamat
A megmunkálási folyamatban a fő- és segédelemek egymást váltogatják. Mindkettőnek van idő- és költségvonzata, amit optimálásnál figyelembe kell venni. Technológiai gráf: az alkatrész állapotváltozási (megmunkálási) folyamatának leírása Fő megmunkálási elemek:  változtatják az alkatrész tulajdonságát. Mellékelemek (segédelemek): a főelemek végrehajtásához szükségesek (alkatrész ki- és befogás, szerszámcsere, pozícionálás, stb.)

16 Bi,…= állapotok Di,…= megmunkálási fő- és segédelemek Irányított gráf: ha egy állapotot valamilyen megmunkálási móddal már elértünk, akkor ugyanaz az állapot más megmunkálási móddal már nem érhető el. Elméleti gráf: elméleti feltételekre épül. Gond: terjedelmes, az adott gyártórendszeren nem feltétlenül megvalósítható megoldásokat alkalmaz. Valós gráf: figyelembe veszi a konkrét gyártórendszer lehetőségeit és korlátait, csak az adott gyártórendszeren megvalósítható technológiai változatokat tartalmazza.

17 Optimálási lehetőség: a gráf íveihez ( a megmunkált elemekhez) mennyiségi paraméterek (idő, költség) rendelhetők. Célfüggvény: megmunkálás idő-, vagy költségadata k: csúcsok (állapotok) száma Ki, nj: az i csúcsba futó nj-ik ív idő-, vagy költségadata (megmunkálási fő-, vagy segédelem ideje vagy költsége)

18 A technológiai tervezés során a magasabb tervezési szinttől az alacsonyabb felé haladva a technológiai gráf egyre pontosabban tükrözi az alkatrész megmunkálási folyamatát, az idő- és költségadatok is egyre pontosabbá válnak: műveleti sorrendtervezés szintjén becsült (fajlagos adatok alapján számított) idő-, és költségadatok, műveletelem- tervezés szintjén, normaidők és azokra alapozott költségadatok. A technológiai gráf alkalmazhatósága ATTR-ekben: nem igazán sikeres. A gráf megoldása „Utazó ügynök” problémára visszavezethető tervezési feladat.