archiwum odlewnictwa 27/8 archives of foundry year … · na rysunku 1 przedstawiono schemat...

20
221 ARCHIWUM ODLEWNICTWA 27/8 MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA SYSTEMU "SYSKLASS" W PROCESIE TECHNICZNEGO PRZYGOTOWANIA PRODUKCJI JEDNOSTKOWEJ I MAŁOSERYJNEJ ODLEWÓW - - BAZY DANYCH OPRZYRZĄDOWANIA ODLEWNICZEGO B. PISAREK 1 Katedra Systemów Produkcji, Politechnika Łódzka, ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź STRESZCZENIE W pracy przedstawiono bazy danych niezbędnych w procesie przygotowania d o- kumentacji konstrukcyjnej oraz technologicznej oprzyrządowania odlewniczego (mod e- le, rdzennice) w aspekcie wykorzystania systemu komputerowego wspomagania proce- sów wytwarzania SYSKLASS w zakresie technicznego przygotowania produkcji je d- nostkowej i małoseryjnej odlewów. Key words: technical production preparation, group technology, concurrent engineer- ing, KNOW-HOW base, CAP, SYSKLASS. 1. WSTĘP Decyzje podejmowane w trakcie procesu projektowania oprzyrządowania odlew- niczego wywierają znaczny wpływ na koszty i czas produkcji oraz na jej jakość. Z a- równo przy kształtowaniu dokumentacji konstrukcyjnej jak i technologicznej należy kierować się zasadami technologiczności, odpowiednio konstrukcji i produkcji, dążąc do minimalizacji kosztów i czasów wytwarzania [1] oraz do podyktowanego wymaga - niami, spełnienia zależnych od produkcji warunków jakości oprzyrządowania. 1 dr inż., [email protected] Rok 2003, Rocznik 3, Nr 8 Archives of Foundry Year 2003, Volume 3, Book 8 PAN - Katowice PL ISSN 1642-5308

Upload: trinhminh

Post on 01-Mar-2019

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

221

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

27/8

MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA SYSTEMU "SYSKLASS"

W PROCESIE TECHNICZNEGO

PRZYGOTOWANIA PRODUKCJI

JEDNOSTKOWEJ I MAŁOSERYJNEJ ODLEWÓW -

- BAZY DANYCH

OPRZYRZĄDOWANIA ODLEWNICZEGO

B. PISAREK1

Katedra Systemów Produkcji, Politechnika Łódzka,

ul. Stefanowskiego 1/15, 90-924 Łódź

STRESZCZENIE

W pracy przedstawiono bazy danych niezbędnych w procesie przygotowania d o-

kumentacji konstrukcyjnej oraz technologicznej oprzyrządowania odlewniczego (mod e-

le, rdzennice) w aspekcie wykorzystania systemu komputerowego wspomagania proce-

sów wytwarzania SYSKLASS w zakresie technicznego przygotowania produkcji jed-

nostkowej i małoseryjnej odlewów.

Key words: technical production preparation, group technology, concurrent engineer-

ing, KNOW-HOW base, CAP, SYSKLASS.

1. WSTĘP

Decyzje podejmowane w trakcie procesu projektowania oprzyrządowania odlew-

niczego wywierają znaczny wpływ na koszty i czas produkcji oraz na jej jakość. Za-

równo przy kształtowaniu dokumentacji konstrukcyjnej jak i technologicznej należy

kierować się zasadami technologiczności, odpowiednio konstrukcji i produkcji, dążąc

do minimalizacji kosztów i czasów wytwarzania [1] oraz do podyktowanego wymaga -

niami, spełnienia zależnych od produkcji warunków jakości oprzyrządowania.

1 dr inż., [email protected]

Rok 2003, Rocznik 3, Nr 8

Archives of Foundry

Year 2003, Volume 3, Book 8

PAN - Katowice PL ISSN 1642-5308

222

Na rysunku 1 przedstawiono schemat blokowy procesu projektowania.

Rys. 1. Schemat blokowy procesu projektowania i poziomy gromadzenia danych

Fig. 1. Block diagram of design and data acquisition levels

Opracowanie dokumentacji konstrukcyjnej odpowiadające zasadom technolo-

giczności jest ułatwione, jeżeli już od pierwszych faz konstrukcyjnych, (np. przygo -

towanie projektu koncepcyjnego) decyzje konstruktora będą wspomagane informacjami

z szeregu komórek organizacyjnych odlewni (np. działy: normalizacji, przygotowania

produkcji, kalkulacji, zakupów, produkcji, marketingu itp.). Wraz z rozwojem procesu

projektowania niezbędne są dane liczbowe i charakterystyki tekstowe o wzrastającym

poziomie różnorodności, dokładności i szczegółowości [2].

WYRÓB

WYMAGANIA

STAWIANE

WYROBOWI

PROJEKTOWANIE

PROJEKT

KONCEPCYJNY

PROJEKT

OGÓLNY

PROJEKT

SZCZEGÓŁOWY

POZIOMY GROMADZENIA DANYCH

DANE PRZYBLIŻONE, ŁATWO

DOSTĘPNE DLA SZEROKIEGO SPEKTRUM MATERIAŁÓW

SPECJALISTYCZNE

PODRĘCZNIKI I BAZY DANYCH

KARTY MATERIAŁOWE

PRODUCENTÓW,

BADANIA WŁASNE, KONSULTACJE

I

II

III

ITERACJA

223

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Niezbędne informacje warunkujące technologiczność projektowania produkcji

przedstawiono w tabeli 1. Przedstawione w niej dane ujmują pole zależności pomiędzy

działem konstrukcyjno-technologicznym a produkcyjnym [3].

Tabela 1. Informacje warunkujące technologiczność projektowania produkcji

Table 1. Indispensable information for technological design of production

Dział

konstrukcyjno/technologiczny

Dział

produkcyjny

Struktura

konstrukcji:

- człony konstrukcyjne

- przedmioty obrabiane

- części zakupywane

- części znormalizowane

- miejsca składania i łącze-

nia elementów

- środki transportu

- kontrole jakości

- przebieg produkcji

- możliwości montażu

i transportu

- wielkość partii części

jednakowych

- udział produkcji własnej

i obcej

- kontrola jakości

Kształtowanie

postaci konstruk-

cyjnej przedmiotu

obrabianego

- kształt i wymiary

- powierzchnie

- tolerancje

- pasowania w miejscach

złożenia

- metody produkcji

- środki produkcji, narzędzia

- przyrządy pomiarowe

- produkcja własna i obca

- kontrola jakości

Dobór materiałów - rodzaj materiału

- obróbka dodatkowa

- kontrole jakości

- półfabrykaty

- techniczne warunki dosta-

wy

- metody produkcji

- środki produkcji, narzędzia

- gospodarka materiałowa

(zakupy, składowanie)

- produkcja własna i obca

- kontrola jakości

Części standardowe

i obce

- powtarzalne

- znormalizowane

- zakupywane

- zakupy

- prowadzenie magazynu

- produkcja na magazyn

Dokumentacja

technologiczna

- procesy technologiczne

- rysunki warsztatowe

- wykazy części

- instrukcje montażowe

- instrukcje kontrolne

- realizacja zlecenia

- planowanie produkcji

- sterowanie produkcją

- kontrola jakości

224

Informacje-dane niezbędne dla funkcjonowania systemu informatycznego przed-

siębiorstwa przechowywane są w zintegrowanych bazach danych, zwanych bazami

wiedzy (KNOW HOW base) przedsiębiorstwa. Celem systemu baz danych jest prze-

chowywanie danych, potrzebnych do wykonywania codziennej działalności przedsię-

biorstwa [46].

Minimalizacja kosztów i czasu produkcji oprzyrządowania modelowego jest

bardzo kłopotliwa do zrealizowania zwłaszcza, gdy zamawiane są odlewy w ilościach

małoseryjnych, czy też jednostkowych. Dla tego typu zamówień odlewnie są w stanie

tego dokonać przede wszystkim poprzez skrócenie czasu technicznego przygotowania

produkcji (TPP). Konieczność skrócenia czasu TPP wymusza na Odlewni zastosowanie

systemów komputerowego wspomagania planowania - CAP (Computer Aided Plan-

ning). Systemy CAP są związane bezpośrednio z projektowaniem procesu technolo-

gicznego [4].

Do systemów komputerowych CAP zalicza się również system SYSKLASS. Informa-

cje o tym systemie, opartym na idei grupowej technologii - GT (Group Technology) ,

prezentowano w pracy [7]. W Katedrze Systemów Produkcji PŁ prowadzi się obecnie

prace adaptacyjne systemu SYSKLASS dla potrzeb odlewni [8,9]. Poniżej przedstawio-

no częściowe wyniki tych prac.

2. BAZY DANYCH W SYSTEMIE SYSKLASS

Dane o wytwarzanych częściach w systemie SYSKLASS uporządkowane są wg

pewnego schematu (bazy wiedzy). Można je podzielić na cztery grupy:

1. Podstawowe bazy danych – zawierają informacje o dokumentacji technicz-

nej.

2. Liczbowe bazy danych – zawierają informacje dodatkowe, wartości liczbo-

we (np. taryfikator płacowy).

3. Międzybranżowe bazy danych – zawierają informacje niezbędne do właści-

wej komunikacji między wydziałami produkcyjnymi (stany magazynowe,

cenniki materiałowe, zamówienia itp.).

4. Pomocnicze bazy danych – zawierają informacje katalogowe (normy, para-

metry maszyn, informacje o materiałach i półfabrykatach).

Ze względu na sposób opracowywania, bazy danych dzielimy na:

1. Robocze bazy danych – uprawnieni operatorzy mogą je modyfikować i two-

rzyć wg potrzeb, a dane w nich zawarte zmieniają się w wyniku działań zwią-

zanych z TPP.

2. Aktualne dane technicznego przygotowania produkcji – zawierają komplet in-

formacji o częściach produkowanych przez firmę. Dokonywanie w nich zmian

mają tylko wyspecjalizowane komórki.

3. Liczbowe, wspomagające i systemowe bazy danych – zawierają źródła para-

metrów ustawień systemu oraz służą jako podstawowe informacyjne źródła

danych przy wspomaganiu prac związanych z TPP.

225

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Głównym modułem informacyjnym sys temu SYSKLASS jest „Ekspert”. Służy on

do szybkiego dostępu do informacji katalogowych, takich jak: wykazów, norm materia-

łowych, norm wydajności pracy oraz procesów technologicznych.

Na rysunku 2 przedstawiono zrzut ekranu modułu Ekspert. W bazach Eksperta mo-

żemy wyróżnić następujące bazy danych:

baza wytwarzanych części – zawierająca wszystkie opracowywane wyroby.

Wyszukiwanie dokumentacji wyrobów dokonuje się poprzez klasyfikator

graficzny lub przez podanie parametrów opisujących daną część,

baza materiałów – zawierająca dane o materiałach np. numeru normy, skła-

du chemicznego, parametrów wytrzymałościowych, itp.,

baza półwyrobów – zawierająca opis półproduktów np. numery norm, skła-

du chemicznego itp.,

baza symboli półwyrobów – zawierająca oznaczenia i skróty nazw półwyro-

bów (nadanych dla potrzeb SYSKLASS’a),

baza części znormalizowanych – zawierająca opis części znormalizowanych

np. numery norm, charakterystyczne wymiary, itp.,

baza materiałów pomocniczych – zawierająca opis materiałów niezbędnych

do wyprodukowania gotowych wyrobów. Są to np. numery norm, skład

chemiczny itp.,

baza magazynowa – zawierająca opis materiałów składowanych w magazy-

nie. Mogą być to informacje dotyczące np. numeru normy, symboli, wymia-

rów, ciężaru, ceny, ilości, itp.,

baza stanowisk pracy – zawierająca opis maszyn i stanowisk produkcyjnych.

Każde stanowisko ma przydzielony siedmiocyfrowy kod,

baza operacji – zawierająca alfabetyczny spis operacji możliwych do wyko-

nania na danym stanowisku pracy,

normy wydajności pracy – zawiera wykaz typowych zabiegów dla których

przypisywane są różne funkcje matematyczne wykorzystywane do wyzna-

czenia norm wydajności pracy,

zaszeregowanie robót – jest to baza zawierająca wykaz stawek „minuto-

wych” i „godzinowych” dla zdefiniowanych grup zaszeregowania robót,

baza wydziałów – opisująca wydziały w przedsiębiorstwie, czyli wykaz

wszystkich maszyn znajdujących się na danym wydziale,

baza narzędzi i przyrządów – zawierająca opis narzędzi i przyrządów nie-

zbędnych do wykonania wyrobu finalnego. Podane są w niej informacje do-

tyczące np. numeru normy, charakterystycznych wymiarów itp.,

baza parametrów – przedstawiająca parametry podstawowe i pomocnicze

produkowanych wyrobów, części znormalizowanych, materiałów, materia-

łów pomocniczych, narzędzi, półproduktów, stanowisk i wydziałów,

baza naddatków – zawierająca parametry związane z ustaleniem naddatków

na obróbkę powierzchni.

226

Informacje zawarte w bazie danych Eksperta podlegają ciągłym zmianom. Dlatego

bardzo ważne jest określenie praw dostępu dla określonych pracowników przedsiębior-

stwa.

Rys. 2. Ekran modułu Ekspert Fig. 2. Screen of unit Ekspert

3. IDENTYFIKACJA PODOBIEŃSTW OPRZYRZĄDOWANIA

MODELOWEGO WG CECH KONSTRUKCYJNYCH

Oprzyrządowanie technologiczne (modele, rdzennice) należy do produkowanego

przez odlewnię w ograniczonych ilościach asortymentu (części produkcyjnych).

W większości przypadków stanowi ono własność odlewni.

Klasyfikacja złożeń modeli, płyt modelowych i rdzennic jest identyczna, jak kla-

syfikacja grup elementów mających charakter części (odlewów) omówiona w pracy [9].

227

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Elementy złożeń dodatkowo uzupełniane są o specyfikację części. Dla złożeń nie

wprowadza się parametrów tolerancji i chropowatości. Na rysunku 3 przedstawiono

zrzut ekranu systemu SYSKLASS z rozwiniętymi grupami modeli, płyt modelowych

i rdzennic konstrukcyjnie podobnych.

Rys. 3. Grupy modeli, płyt modelowych i rdzennic konstrukcyjnie podobnych w systemie SY-

SKLASS

Fig. 3. Patterns, pattern plates and core boxes groups similar constructional in SYSKLASS sy s-

tem

228

4. CHARAKTERYSTYKA DANYCH MATERIAŁOWYCH SYSTEMU S Y-

SKLASS

System SYSKLASS umożliwia przechowywanie informacji o danych materia-

łowych w następujących grupach informacyjnych:

parametry główne,

parametry pomocnicze,

notatka,

rysunek,

dokument.

Aby uniknąć szumu informacyjnego zawarte w bazie KNOW HOW dane muszą

spełniać następujące warunki:

podział danych – w taki sposób, aby były one dostępne dla wielu osób jed-

nocześnie,

integracja danych – baza danych powinna być zbiorem danych nie mającym

niepotrzebnie powtarzających się lub zbędnych informacji,

spójność danych – baza danych powinna dokładnie odzwierciedlać rzeczy-

wistość, której model ma stanowić tzn. jeśli zostały wprowadzone zmiany

w informacjach dotyczących np. jednego działu firmy, to odpowiednie

zmiany powinny być również wprowadzone do informacji odnoszących się

do pracowników tego działu,

bezpieczeństwo danych – czyli zabezpieczenie danych poprzez szczegółowe

definiowanie zbioru dopuszczalnych upoważnionych użytkowników do do-

konywania zmian w bazie, do drukowania, czy tylko do przeglądania bazy

wiedzy przedsiębiorstwa,

abstrakcyjność danych – tzn., że żadna baza danych nie może przechowy-

wać wszystkich właściwości obiektów rzeczywistych, czyli jest pewną abs-

trakcją świata rzeczywistego.

229

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Wybrano i wpisano dane do bazy materiałów stosowanych do budowy oprzyrzą-

dowania odlewniczego o następujących materiałach konstrukcyjnych:

1. Materiały metalowe:

stale (np. S240),

żeliwa (np. EN-GJL-200),

stopy aluminium (np. EN AC-AlSi6Cu4),

stopy miedzi (np. B102),

stopy łatwotopliwe (np. 70% Pb, 17% Sn, 13% Sb).

Materiały te scharakteryzowano wybranymi własnościami mechanicznymi

istotnymi dla konstruktora, odpowiednio: Re, Rm, A 5, Z, KC, i/lub HB, które zapisano jako parametry główne. Natomiast w parametrach dodatko-

wych scharakteryzowano sposób wykorzystania materiału w budowie oprzy-

rządowania modelowego, jego wielkość i trwałość, co umożliwia zarówno

konstruktorowi jak i technologowi podjęcie właściwej decyzji w zakresie op-

tymalizacji doboru materiału i technologii jego kształtowania, czy też opra-

cowanie możliwych innych wariantów.

2. Materiały drewniane:

brzoza, buk, dąb, grab, grusza, jesion, klon, lipa, olcha, orzech,

jodła, modrzew, sosna, świerk.

Wybrane rodzaje materiałów drewnianych oraz wytwarzane sklejki scharak-teryzowano w grupie parametrów głównych poprzez podanie w skali porów-

nawczej: twardości, chropowatości, obrabialności, chłonności wilgoci, od-porności na odkształcenia i budowy. Parametry dodatkowe zawierają ten

sam zakres informacji jak dla materiałów metalowych. Natomiast w notatce

dla materiałów drewnianych podano postać i wymiary tarcicy. Na rysunku 4

przedstawiono odpowiednio parametry główne (a) i dodatkowe (b) dla tarc i-

cy z jodły.

230

a)

b)

Rys. 4. Parametry główne i dodatkowe tarcicy iglastej (jodła) Fig. 4. Main and additional parameters of coniferous timber (fir)

231

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Na rysunku 5 przedstawiono notatkę uzupełniającą informacje o materiale.

Rys. 5. Ekran modułu Materiały z Notatką - informacje uzupełniające

Fig. 5. Screen of unit Materials with Brief Message - supplemental information

3. Tworzywa sztuczne:

styropian, winidur,

żywice i utwardzacze,

woski i inne materiały na modele tracone.

Materiały te scharakteryzowano parametrami głównymi opisującymi charak-

terystyczne własności chemiczne, jak również parametrami dodatkowymi

z informacjami o: rodzaju wytwarzanego oprzyrządowania, jego trwałości i sposobu kształtowania oraz odpowiednio dokumentem z informacją o za-

232

lecanych udziałach procentowych poszczególnych składników lub informa-

cjami marketingowymi producenta, jak to przedstawiono na rysunku 6.

Rys. 6. Ekran modułu Materiały z Dokumentem - materiały marketingowe producenta

Fig. 6. Screen of unit Materials with Document - marketing materials of producer

Wytwarzanie metalowego oprzyrządowania odlewniczego oparte jest na trady-

cyjnych technikach wytwarzania takich jak: odlewanie, tłoczenie, spawanie, skrawanie,

elektrodrążenie. Jest ono trwałe i dokładne, jednak kosztowne i wymagające długiego

czasu na wykonanie. Oprzyrządowanie drewniane jest znacznie tańsze i wymagające

trochę krótszego czasu na wykonanie technikami: obróbki skrawaniem, sklejaniem,

skręcaniem, zbijaniem, łączeniem kształtowym, lecz mniej dokładne, nie tylko ze

względu na specyfikę materiału konstrukcyjnego, ale również ze względu na szereg

233

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

prac wykańczających wykonywanych ręcznie. Czas i koszt wykonania oprzyrządowania

z tworzyw sztucznych wzrasta wraz z żądaną dla niego dokładnością wymiarową. Są

one stosunkowo niewielkie dla prostych kształtów o małych dokładnościach wymiaro-

wych natomiast znacznie wzrastają np. w przypadku traconych modeli ze względu na

konieczność wykonania specjalnych dokładnych matryc.

W przypadku, gdy do odlewni wpłynie zapytanie ofertowe od klienta gotowego

złożyć strategiczne dla niej zamówienie, bardzo ważnym jest opracowanie kalkulacji

cenowej w jak najkrótszym czasie. Aby można było skalkulować najlepszą dla klienta

oraz samej odlewni odpowiedź na zapytanie ofertowe odlewnia w celu dopracowania

technologii wykonania odlewu powinna w tym czasie wykonać testowe oprzyrządowa-

nie odlewnicze umożliwiające jej optymalizację. Najkrótszy czas wykonania oprzyrzą-

dowania odlewniczego gwarantują dziś nowoczesne techniki szybkiego prototypowania

(RP - Rapid Prototyping) [4,10].

Umożliwiają one uzyskanie modeli wykorzystywanych w szerokim zakresie technik

formowania:

ręczne,

maszynowe,

w gipsie,

próżniowe,

metodą Shawa,

wypalanych modeli,

wytapianych modeli,

czy też rdzennic do rdzeni wykonywanych technikami zimnej rdzennicy.

W tabeli 2 oraz na rysunku 4 przedstawiono charakterystykę metod RP pod względem

wykorzystania ich w wytwarzaniu oprzyrządowania modelowego.

Tabela 2. Charakterystyka i wykorzystanie metod Rapid Prototyping w odlewnictwie

Table 2. Characteristic and uses of Rapid Prototyping method in foundry

Stanowisko RP Materiał Zalety

modelu

Wady

modelu

Zastosowanie

w odlewnictwie

Stanowisko modelowania

metodą

stereolitografii

(SL)

żywice: epoksydowa,

akrylowa,

wysoki stopień odtwarzania

szczegółów,

brak odpadów,

możliwość

łączenia modeli

mała obciążal-ność cieplna

i mechaniczna,

konieczność

stosowania ele-

mentów podpie-rających tworzo-

nego modelu

małe i średnie modele do

formowania:

ręcznego,

maszynowego,

w gipsie, metodą Shawa,

próżniowego

234

Stanowisko

modelowania metodą

selektywnego

spajania lase-

rowego

(SLS)

poliamid,

polistyren, poliwęglan,

wosk,

powlekane lepisz-

czem termopla-

stycznym piaski i metale, dwuskład-

nikowy proszek

metalowy (Fe-Cu,

Cr-Ni-stal)

duża obciążal-

ność cieplna i mechaniczna,

wysoka jakość

powierzchni

niższy

stopień odtwa-rzania szczegó-

łów, wysokie

koszty materia-

łowe

małe i średnie

modele do formowania:

ręcznego,

maszynowego,

w gipsie,

metodą Shawa, próżniowego,

wypalanych

modeli, metodą

wytapianych

modeli

Stanowisko

modelowania

metodą lami-

nowania (LOM)

papier,

tworzywa

sztuczne,

metal, ceramika

duża obciążal-

ność ściskająca,

niskie koszty

materiałowe, łatwość obróbki,

krótki czas wy-

konania,

niskie koszty

eksploatacji

niższy stopień

odtwarzania

szczegółów,

odpady, z zamkniętych

przestrzeni nie da

się usunąć mate-

riału, mała od-

porność papieru na wilgoć,

podwyższona

chropowatość

powierzchni

bocznych mode-lu, mniejsza

dokładność wy-

miarowa z uwagi

na wahania się grubości arkuszy

i ściskanie stosu

małe i średnie

modele do

formowania:

ręcznego, maszynowego,

w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego

Stanowisko

modelowania metodą ciągłe-

go wyciskania

(FDM)

poliwęglan,

polipropylen, wosk,

materiały

ceramiczne

duża obciążal-

ność cieplna i mechaniczna,

duża szybkość

budowy modeli,

duża dokładność

niższy stopień

odtwarzania szczegółów,

wysokie koszty

materiałowe

małe i średnie

modele do formowania:

w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego,

metodą wypala-nych modeli,

metodą wytapia-

nych modeli

235

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

Stanowisko

modelowania

metodą bezpo-średniego

utwardzania

podłoża

(SGC)

żywice:

epoksydowa,

akrylowa

można wytwa-

rzać bardzo

złożone struktury

konieczność

usuwania nad-

miaru materiału z każdej warstwy

frezowaniem

czołowym,

skomplikowane

duże i hałaśliwe urządzenia

małe i średnie

modele do

formowania: w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego

Stanowisko

modelowania metodą natry-

skiwania

(IJL)

żywice:

epoksydowa, akrylowa

duża dokładność

wykonania

model wymaga

konstrukcji wsporczej

małe i średnie

modele do formowania:

w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego

Stanowisko

modelowania

metodą druko-

wania prze-strzennego

(3DP)

skrobia ze sprosz-

kowanym polime-

rem łączone roz-

tworem wodnym, metalowy proszek

spajany polimerem,

ceramika spajana

żelem krzemion-

kowym

prosta budowa

urządzenia,

szybkie spajanie

warstwy, duża elastyczność

metody do zadań

stawianych przed

modelem

w celu podwyż-

szenia wytrzyma-

łości konieczność

infiltrowania modelu miedzią

lub woskiem

małe i średnie

modele do

formowania:

ręcznego, maszynowego,

w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego

Stanowisko

modelowania

metodą lasero-wego stapiania

i nakładania

(LC)

sproszkowany

metal

modele o jedno-

rodnej strukturze,

bez wewnętrz-nych naprężeń i

por

konieczność

usuwania nad-

miaru materiału z każdej warstwy i

kształtowania

konturów frezo-

waniem

modele do

formowania:

ręcznego, maszynowego,

w gipsie,

metodą Shawa,

próżniowego

Obecnie poważnym ograniczeniem zastosowania metod RP do wytwarzania prototypów

oprzyrządowania odlewniczego jest stosunkowo niewielka przestrzeń robocza umożli-

wiająca wykonanie najwyżej średniej wielkości modelu czy też rdzennicy.

Znajomość technik RP przez technologów umożliwia podjęcie świadomej decyzji czy

oprzyrządowanie odlewnicze opłaca się wykonać w zakresie własnego parku maszyn o-

wego Modelarni czy zlecić wykonanie jego na zewnątrz do firmy wytwarzającej proto-

typy nowoczesnymi technikami Rapid Prototyping.

236

Rys. 7. Zakres wykorzystania technik Rapid Prototyping w przygotowaniu oprzyrządowania

odlewniczego

Fig. 7. Limits of exploitation Rapid Prototyping techniques in preparations of foundry instrumentation

SLS

SL

LOM

3DP

LC

SGC

IJP

FDM

MO

DE

LE

RĘCZNE

FO

RM

OW

AN

IE

MASZYNOWE

W GIPSIE

PRÓŻNIOWE

METODĄ

SHAWA

WYPALANE

WYTAPIANE

3DP

FDM

IJP

LC

LOM

SGC

SL

SLS

- THREE DIMENSIONAL PRINTING

- FUSED DEPOSITIONING MODELLING

- INK JET PRINTING

- LASER CLADDING

- LAMINATED OBJECT MANUFACTURING

- SOLID GROUND CURING

- STEREO-LITHOGRAPHY

- SELECTIVE LASER SINTERING

MAŁE ŚREDNIE

ODLEWY

237

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

W związku z tym koniecznym jest wpisanie do bazy KNOW HOW odlewni informacji

przedstawionych w tab. 2 i rys. 7. Dane te powinny być umieszczone odpowiednio w

grupach wyrobów konstrukcyjnie i technologicznie podobnych - modelach, płytach modelowych i rdzennicach, w postaci dokumentu i/lub rysunku jako informacje uzu-

pełniające do ewentualnej dokumentacji rysunkowej oprzyrządowania. W parametrach

głównych, dla poszczególnych metod, istotnym jest podanie maksymalnych wymiarów

gabarytowych elementów wytwarzanych tymi metodami, natomiast parametry dodat-

kowe mogą charakteryzować sposób wykorzystania metody w budowie oprzyrządowa-

nia odlewniczego i jego trwałość. Przykład rysunku jako uzupełniającego materiału informacyjnego do metody stereoli-

tografia (SL) przedstawiono na rysunku 8.

Rys. 8. Ekran modułu Materiały z Rysunkiem - informacje uzupełniające Fig. 8. Screen of unit Materials with Figure - supplemental information

238

5. WNIOSKI

Wdrożenie systemu SYSKLASS wymuszając utworzenie wspólnej bazy wiedzy

w Odlewni, przyczyni się do usprawnienia tworzenia dokumentacji (informacji) oraz

organizacji pracy zarówno w dziale technicznego przygotowania produkcji jak i w dzia-

łach marketingu, zaopatrzenia czy też kooperacji.

Możliwość gromadzenia w bazie KNOW HOW przedsiębiorstwa informacji

w postaci: parametrów głównych, parametrów pomocniczych, notatek, rysunków czy

też dokumentów tekstowych w ogromnej mierze ułatwia konstruktorom szybki i pełen

dostęp do danych niezbędnych do opracowania wariantów zarówno dokumentacji kon-

strukcyjnej jak i technologicznej.

Wdrożenie systemu SYSKLASS w odlewniach może przynieść następujące

efekty:

- radykalne skrócenie wszystkich etapów TPP,

- obniżenie nakładów na TPP nowych odlewów,

- zwiększenie jakości i efektywności TPP;

- wyraźna redukcja czynności rutynowych, a zwiększenie udziału czynności

twórczych w pracach TPP;

- radykalne zwiększenie elastyczności TPP.

239

ARCHIWUM ODLEWNICTWA

LITERATURA

[1] B. Baranowski (red.): Wprowadzenie do projektowania. PWN, Warszawa, (1998).

[2] M.F. Ashby: Dobór materiałów w projektowaniu inżynierskim. Wydawnictwa

Naukowo – Techniczne, Warszawa, (1998).

[3] G. Pahl, W. Beitz: Nauka konstruowania, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne,

Warszawa, (1984).

[4] E. Pająk: Zaawansowane technologie współczesnych systemów produkcyjnych.

Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, (2000).

[5] I. Durlik: Inżynieria Zarządzania cz. 1 – Strategia i projektowanie systemów

produkcyjnych, Agencja Wydawnicza „Placet”, Warszawa, (1998).

[6] P. Beynon – Davies: Systemy baz danych, Wydawnictwa Naukowo – Techniczne,

wydanie drugie, Warszawa, (2001).

[7] J. Matuszek, D. Plinta: System komputerowego wspomagania projektowania pro-

cesów wytwarzania "SYSKLAS".

Wyd. Polit. Łódzkiej Filii w Bielsku-Białej, Bielsko-Biała (2000).

[8] B. Pisarek: Możliwości zastosowania w odlewni systemu komputerowego wspoma-

gania projektowania procesów wytwarzania "SYSKLASS" .

Archiwum Odlewnictwa, PAN, s. 275-289, Rocznik 1, Nr 1 (1/2), (2001).

[9] B. Pisarek: Możliwości zastosowania systemu "SYSKLASS" w procesie techniczne-

go przygotowania produkcji jednostkowej i małoseryjnej odlewów - klasyfikacja

wyrobów konstrukcyjnie i technologicznie podobnych

Archiwum Odlewnictwa, PAN, s. 269-284, Rocznik 2, Nr 6 , (2002).

[10] K. E. Oczoś: Postęp w szybkim kształtowaniu przyrostowym - Rapid Prototyping,

Mechanik, Nr 4, (1999).

240

CAPABILITIES OF EMPLOYMENT OF SYSTEM "SYSKLASS"

IN TECHNICAL PRODUCTION PREPARATION

OF PIECE AND SHORT-RUN PRODUCTION OF CASTS

-

DATABASE OF FOUNDRY INSTRUMENTATION

SUMMARY

It present foundation in paper and capabilities classification of product line of

foundry like patterns and core boxes on constructional and technolog ically similar

groups to making use of computer aided planning and manufacturing system

SYSKLASS in range of technical production preparation of piece and short-run produc-

tion of casts.

It present foundation in paper and construction of database of foundry instrumentation

and method of presentation of data.

Recenzował: prof. dr hab. inż. Stanisław Pietrowski