Transcript 1331288573-0-tehnolokapripremaproizvodnje_1_2_2011_2012

Projektiranje tehnoloških procesa
Prof.dr.sc. PREDRAG ĆOSIĆ
http://ptp.fsb.hr
[email protected]
2011/2012
Pravila suradnje...
•
•
•
•
•
Pohađanje nastave
E-mail - važeći (+ broj mobilnog telefona)
Kolokviji
Domaće zadaće
Pravo potpisa
Projektiranje tehnoloških procesa
2010/2011
Sadržaj
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
Uvod
Pozicija PTP i primjena
Proizvodne strategije
Značaj PTP
Odabir primarnog procesa
PTP
Značajke opreme
Sustavni pristup PTP
Bazne površine i stezanje
Studij rada, alati i naprave
Proračun vremena
Proračun troškova
Varijantnost proizvoda i i PTP
Projektiranje skupnih tehnoloških procesa
Računalno projektiranje tehnoloških procesa – CAPP kao dio Inteligentne proizvodnje
Unapređenje PTP
Projektiranje tehnoloških procesa
2008/2009
1. Uvod
Primjer...
Opći naputci opstanka poduzeća i društvena
okolina
•
•
•
•
imati viziju
biti drukčiji od ostalih
mašta, iracionalna komponenta kod odlučivanja
realno sagledati ograničenja
•
•
•
•
Kjell A. Nordstrom, Jonas Ridderstrale: Funnky Business, Differo, Zagreb, 2002,
: Karaoke kapitalizma, Differo, Zagreb, 2004.
Pascal Bruckner, Bijeda blagostanja, Algoritam, Zagreb, 2004.
Naomi Klein, No logo, VBZ, Zagreb, 2002.
DANAŠNJI SVIJET...
•
•
•
•
•
•
•
Kupovna moć raste,
Globalizacija,
Digitalizacija,
Raslojavanje,
Deregulacija,
Prihodi nepredvidljivi,
Demokratizacija znanja
Zahtjevi, konstatacije...
•
•
•
•
•
Core Business
Outsourcing
Supply Chain Management
Reverse Logistics
........
• proizvodna
djelatnost je ključna
• 1998 smanjen interes za strojarstvo
• digital business
• extended products
2. Pozicija PTP i primjena
PRODAJA
PROJEKTIRANJE
I KONSTRUKCIJA
ODRŽAVANJE
PROJEKTIRANJE
TEHNOLOŠKIH
PROCESA
RAZVOJ
PROIZVODNJA
MARKETING
MANAGEMENT
NABAVA
PROIZVODNI
STRATEŠKI
OPERACIJSKI
LJUDSKIH POTENCIJALA
ITD
BENCHMARKING
STRATEGIJE
Područja IE
LOGISTIC,
SUPPLY CHAIN
MANAGEMENT,
MRP
PRODUCT
DESIGN AND
PROCESS
SELECTION
DESIGN FOR
MANUFACTURING, ROBUST
DESIGN, REVERSE
ENGINEERING,
RAPID PROTOTYPING,
RETRO ENGINEERING
PRODUCT
MANAGEMENT
STRATEGICAL
MANAGEMENT
CAD, CAM
BPR,
KAIZEN
MANUFACTURING
SYSTEMS AND
PROCESSES
(CAPP)
RISK
MANAGEMENT
INDUSTRIAL
ENGINEERING
DECISION
ANALYSIS
ENGINEERING
MANAGEMENT
VALUE
ENGINEERING
PROJECT
MANAGEMENT
OPERATIONS
MANAGEMENT
DISCRETE
OPTIMIZATION
SCHEDULING
SIMULATION
PRODUCTION
PLANNING
INVENTORY
CONTROL
Zašto PTP ??
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Ukupno vrijeme izrade
Trošak proizvodnje
Rezanje troškova
Rokovi isporuke
Fleksibilnost proizvodnje
Skraćenje ciklusa proizvodnje
Skraćenje uhodavanja proizvodnje
Zadržavanje pozicije na tržištu
Osvajanje novog tržišta
Design for materials and manufacturing DMM
Potreba postojanja proizvoda
Prikaz sličnih proizvoda na tržištu
Konstruktorsko-projektantski zahtjevi
Odabir materijala i profila
Moguća tehnološka rješenja izrade
Procijenjena vremena izrade i troškovi
Moguća unapređenja
Zašto PTP ?? Projekt modernizacije
PRIMJER:
-
Austrijska firma
Benchmarking/Reengineering/Kaizen
Projekt unapređenja 1999. – 2002.
Povrat sredstava u roku od 5 do 7 godina, rast proizvodnje od
15%.
serije od 5 do 60 komada
3000 dijelova
15 grupa
3 glavne grupe
Značajke stanja proizvodnje
- Zastarjelost opreme
- Niska fleksibilnost proizvodnje
- Nivo kvalitete
- Konkurentnost rokova isporuke
- Nemogućnost rasta proizvodnje u traženom opsegu
ŠTO, KADA, KOLIKO, S ČIM, GDJE, KAKO
PROIZVODITI
TROŠAK PROIZVODNJE?
PRIKAZI....
120,00
Produktivnost
110,00
Proizvodna cijena
Produktivnost / Cijene [%]
Prodajna cijena
100,00
90,00
80,00
70,00
60,00
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
Godine
1996
1997
1998
1999
2000
2001
Rokovi isporuke, troškovi proizvodnje,
fleksibilnost, kvaliteta, dobit
 rok isporuke tvornice 16 tjedana,
 konkurencija, 11 tjedana.
 tržište nametalo tempo od 8 tjedana.
Ciljevi:
 80% postojećih troškova proizvodnje,
 troškovi konkurencije približno 85% troškova trenutnih troškova
tvornice
 tržište zahtijeva fleksibilnost od cca 150%,
 konkurencija fleksibilnost 120%.
 kvaliteta 110%,
 konkurencija 105%.
Dobit 1% >>>>>?????
Rezultati implementacije
Profit
Troškovi proizvodnje
Profit
Troškovi nadgradnje
15,96%
Troškovi proizvodnje
0,99%
48,14%
50,87%
84,04%
Usporedba profitabilnosti
Nova tvornica
Stara tvornica
6.000.000
Godišnji profit [€]
4.000.000
2.000.000
0
-2.000.000
50
60
70
80
-4.000.000
-6.000.000
-8.000.000
Popunjenost kapaciteta [%]
90
100
Usporedba profita za različite grupe proizvoda i
tehnologije
Odnosi troškova
40,0
Prodajna cijena STARA
450
Prodajna cijena NOVA
400
PROFIT %
35,0
30,0
350
25,0
300
250
36,8
200
15,0
25,4
10,0
100
5,0
50
7,2
"A"
"B"
0,0
"C"
Grupa pozicija
vrijeme
Stara Tehnologija Jedinično
Nova tehnologija
SKRAĆENJE [%]
140,00
100
90
120,00
80
100,00
70
80,00
60
50
60,00
40,00
76
50
59
40
30
20
20,00
10
0,00
0
"A"
"B"
Grupa pozicija
"C"
Skraćenje proizvodnog vremena [%]
0
Vrijeme u minutama
150
20,0
Profit [%]
Prodajne cijene
500
Tehničko rješenje manipulacije na stroj
Prebacivanje pripremaka sa palete
stanica za odlaganje na magazin
pripremaka i gotovih komada stroja
pomoću manipulatora- isključivo na
CHUCK strojevi
ULAZ PRIPREMAKA
i POVRAT
PRAZNIH PALETA
LINEARNI
KONVEJER
Tlocrt nove tvornice
2 linearna ( denivelirana )konvejera
za odvoz strugotine
Mjesto za
alternativni
stroj tipa ET
365
TCM-CHUCK
KONTROLNA JEDINICA
NA UTOVARNO/
ISTOVARNOM MJESTU
KRUŽNI KONVEJER
Dodavac šipaka
ET 365MC TCM-BAR
Denivelirani
Prolazi
Magazin šipaka 4200mm
ET 365MC TCM-CHUCK
Bubanj s dodatnim
alatima
Magazin za 20
odnosno 10
komada s
manipulatorom
Denivelirani
Prolazi
Dodavac šipaka
IZNAJMLJENI
PROSTOR
TVORNICE
Robot:
- nosivosti 5 kg
- 3+3 slobode
gibanja
ET 365TC-BAR
ET 365MC TCM-CHUCK
Magazin šipaka 4200mm
SKLADIŠTE
ŠIPAKA
ET 365MC TCM-CHUCK
ET 365MC TCM-CHUCK
ET 365MC TCM-CHUCK
ET 365MC TCM-CHUCK
ET 365MC TCM-CHUCK
ET 365MC TCM-CHUCK
MANIPUALTOR ZA
PRETOVAR PALETA
SIGURNOSNA
GRANICA
Alatnica
IZLAZ/
ULAZ
IZLAZ/
ULAZ
LINEARNI KONVEJER
STRUGOTINA
SGD
SKLADIŠTE
MATERIJALA
Poluosovina osobnog vozila (1994)....
SAS, Zadar - VW, dio 1
1. Gospodarsko okruženje :
u VW krajem 1992 i početkom 1993 god. PANIKA zbog gubitka
konkurentnosti
U prvom tromjesječju 1993 gubitak koncerna VW iznosio 1,25 milijardi
DEM
Šef koncerna VW Ferdinand Piëch tražio drastično sniženje
proizvodnih troškova.
2. Tržišni ciljevi VW :
-
Za 20 milijuna DEM-a ‘’kupljen’’ Ignazio Lopez, jedan od direktora OPEL-a.
Lopez kod OPELA razvio sustav PICOS (Purachased Input Concept with Suppliers).
Lopez postavljen za direktora proizvodnje i nabave.
PICOS (u doba recesije u Evropi):
 smanjenje cijena isporučenih dijelova zasnovana na diktatu kupca
 kupcu se dopušta uvid u stvarne proizvodne troškove dobavljača
 kupac po svojoj ocjeni diktira smanjenje cijena isporučenih dijelova
 VW odustao od vlastitog razvoja tehnologija, razvoj prepustio dobavljačima, uz njihov
rizik
 VW samo ograničen na kvalitetu i isporuku
 dobavljači primorani razvijati vlastite tehnologije izrade
Projektiranje tehnoloških procesa
2007/2008
Funkcionalni, tehnološki zahtjevi, dio 2
Funkcionalni zahtjevi : manja masa, krutost, čvrstoća
poluosovine, cijev opterećena na torziju
Tehnološki zahtjevi : specijalni alatni stroj, 480 000 kom/god
1 kom ... 33 sekunde
malo vjerojatno 1 faza, vjerojatnije ne manje od 3!
očekivano vrijeme izrade po fazi 7 sek (vrijeme ulaganja, vađenja,
međufazna manipulacija)
potrebna velika brzina deformacije (polutoplo stanje 550 – 650C
polutoplo stanje: nema oksidacije, gubitka materijala, čišćenja
grubim tokarenjem, nema izrazitog očvršćenja, indukcijsko
zagrijavanje sirovca
Kf = 350-500 N/mm2 za 16MnCr5
plastična deformacija u polutoplom stanju >>> manji stupanj
deformacije
štednja vremena obrade, materijala i alata
Projektiranje tehnoloških procesa
2007/2008
Poluosovina SAS, Zadar - VW, dio 3
masa sirovca prije 4,68 kg; sada 4,16 kg;
razlika masa 12%
sirovac moguće izrađen preciznim kovanjem ili
istiskivanje u polutoplom stanju
kružno gnječenja – olakšano oblikovanje šupljine,
tolerirane samo vanjske mjere, unutarnji promjeri
i debljina stijenke nisu
Projektiranje tehnoloških procesa
2007/2008
Poluosovina SAS, Zadar - VW, dio 4
Poluosovina SAS, Zadar - VW, dio 5
Poluosovina SAS, Zadar - VW, dio 6
Poluosovina SAS, Zadar - VW, dio 7
OSNOVNA LITERATURA :
• Ćosić, Predrag, Osnove projektiranja PTP-WEB udžbenik
• Filetin, Tomislav, Izbor materijala pri razvoju proizvoda, FSB, ISBN 9536313-33-2, Zagreb, 2000.
• Buchmeister, B., Polajnar, A., Priprava proizvodnje za delo v praksi,
Strojniški fakultet, Maribor, 2000.
• Majdančić, N., Čuljak, S., Priprema proizvodnje I, II, III, Strojarski
fakultet, Slavonski Brod, 1991.
• Jurković, M., Tufekčić, Dž., Tehnološki procesi – Projektiranje i
modeliranje, Mašinski fakultet, ISBN 9958-609-03-7, Tuzla, 2000.
• Gačnik, V., Vodenik, F., Projektiranje tehnoloških procesa, Tehnička knjiga,
ISBN 86 7059-085-9, Zagreb, 1990.
• Halevi, G., Weill, D., R., Principles of Process Planning, Chapman & Hall,
ISBN 0 412 54360 5, London, 1995.
DODATNA LITERATURA

A. Kusiak, Intelligent Manufacturing Systems, Prentice Hall, 1990.
A. Polajnar, Priprava proizvodnje, Fakulteta za strojništvo, Maribor,
1998.

P. Gu, D.H. Norrie, Intelligent Manufacturing Planing, Chapman
&Hall, 1995

L. Alting, H.Zhang, Computerr Aided Process Planning: the state –
of-the-art survey, Int.Prod.Res., 1989, Vol.27, No.4, pp 553-585

Miltenburg, J., Manufacturing Strategy, Productivity Press, ISBN 156327-071-4, Portland, Oregon, 1995.

3. Značaj PTP