quim salvi

60
Quim Salvi. 1 Universitat de Girona. Temari Tema 1. Introducció. Automatització. Model CIM L’empresa automatitzada. Topologies de fabricació. Planificació de tasques. Tema 2. Actuadors. Hidràulica, Pneumàtica i Elèctrica. Actuadors Hidràulics i Pneumàtics. Actuadors Elèctrics. Transmissió de moviment Tema 3. Transductors. Adquisició de mesures i especificacions. Mesura de desplaçament Detecció de presència i proximitat. Mesura de velocitat i acceleració. Mesura de forces. Mesura de distàncies llarges, forma i volum. Tema 4. Aplicacions al Control de Qualitat.

Upload: bill

Post on 18-Jan-2016

66 views

Category:

Documents


2 download

DESCRIPTION

Quim Salvi. Temari Tema 1. Introducció. Automatització. Model CIM L’empresa automatitzada. Topologies de fabricació. Planificació de tasques. Tema 2. Actuadors. Hidràulica, Pneumàtica i Elèctrica. Actuadors Hidràulics i Pneumàtics. Actuadors Elèctrics. Transmissió de moviment - PowerPoint PPT Presentation

TRANSCRIPT

Page 1: Quim Salvi

Quim Salvi.

1Universitat de Girona.

TemariTema 1. Introducció.

Automatització.Model CIML’empresa automatitzada.Topologies de fabricació.

Planificació de tasques. Tema 2. Actuadors.

Hidràulica, Pneumàtica i Elèctrica.Actuadors Hidràulics i Pneumàtics.Actuadors Elèctrics.Transmissió de moviment

Tema 3. Transductors.Adquisició de mesures i especificacions.Mesura de desplaçamentDetecció de presència i proximitat.Mesura de velocitat i acceleració.Mesura de forces.Mesura de distàncies llarges, forma i volum.

Tema 4. Aplicacions al Control de Qualitat.

Page 2: Quim Salvi

Quim Salvi.

2Universitat de Girona.

Bibliografia

• Martin Clifford. Electric / Electronic Motor Data Handbook. Ed. Prentice-Hall, 1990.

• G. Ferrate. Robotica Industrial. Ed. Marcombo, 1986.

• K.S. Fu, R.C. Gonzalez, C.S.G. Lee. Robotica : Control, Detección, Visión e Inteligencia. Ed. McGraw-Hill, 1987.

• Mikell P. Groover. Automation, Production Systems, and Computer Integrated Manufacturing. Ed. Prentice. Hall, 1987.

• Mikell P. Groover, Mitchell Weiss, Roger N. Nagel, Nicholas G. Odrey. Robotica Industrial, Tecnologia, Programación y Aplicaciones. Ed. Mc.Graw-Hill, 1989.

• J. Michel Jacob. Industrial Control Electronics, Applications and Design. Ed. Prentice-Hall, 1988.

• R.A. Jarvis. A Perspective on Range Finding Techniques for Computer Vision. IEEE Trans. on Pattern Analysis and Machine Intelligence 5(2), 1983, pp 122-139.

• Ray Jarvis. Range Sensing for Computer Vision. A.K. Jain and P.J. Flynn, Three-Dimensional Object Recognition Systems. Ed. Elsevier Science Publishers, 1993, pp 17-56.

• Richard D. Klafter, Thomas A. Chmielewski, Michael Negin. Robotic Engineering, An Integrated Approach. Ed. Prentice-Hall, 1989.

• Gordon M. Mair. Industrial Robotics. Ed. Prentice-Hall, 1988.

• Adolf Senner. Principios de Electrotecnia. Ed. Reverte, 1980.

• Wesley E. Snyder. Industrial Robots, Computer Interfacing and Control. Ed. Prentice-Hall, 1985.

Page 3: Quim Salvi

Quim Salvi.

3Universitat de Girona.

Tema 1. Introducció.

• Automatització.

• Model CIM

• L’empresa automatitzada.

• Topologies de fabricació.

• Planificació de Tasques.

Page 4: Quim Salvi

Quim Salvi.

4Universitat de Girona.

Automatitzacio:

Tècnica basada en l’integració de la mecànica, l’electrònica i l’informàtica en els processos de fabricació.

• Processament automàtic de peces mitjançant màquines eina.

• Assemblatge automàtic de peces.

• Utilització de robots industrials.

• Transport i enmagatzamament automàtic de materials.

• Sistemes automatics d’inspecció i control de qualitat.

• Control de processos mitjançant automats i ordinadors industrials

• Aplicació dels ordinadors en el disseny de peces, planificació de la producció i presa de decisions en el procés de fabricació.

Page 5: Quim Salvi

T. Savery.1 era. Maq. Vap.bombament aiguaper suministramentdels pobles.

Sense aplicacionspràctiques

G. Della Porta1era. màquinade vapor

Breu història:• L’inici de l’automatizació es fixa al voltant del 1770 amb la revolució industrial i els primers invents de màquines de vapor i elèctriques.• El boom es produeix en la decada dels 60 amb l’abaratiment de l’electrònica

Vapor

Electricitat

Informàtica

1600 1700 1800 1900

01 63 90 98 05 69 89 04 45

00 47 45 85 00 26 30 31

92 90 44 48 51

Electrònica48 51W. Gibert1era. utilització mot electricitat

Otto Von Guericke1era. màquinaelectrostàtica

Inventcondensador:magatzem d’electricitat

Llei deCoulomb:forceselectrost.

TeoriaFranklinconceptepositiu /negatiu

A. VoltaDescobr.Pila.CorrentContinuo

S. OhmEstudiResisti-vitat

M. Faraday.Inducció magnetica,generació de corrent.

A. AmpèreEquivalència electricitat imagnetisme = electromagnet.

W. Shockley.Transistor de junció o dopat.

J. Bardeem & W. Brattain.Transistor de puntes de germani amb electrodes.

C. Babbage.1 era. automatizació teòrica. Massa ambiciósper possar-ho en pràctica

Cens USA+ 0.2 s.* 4 s. / 10 s.

Mark I ENIAC1s. = 5000 +

Primer ordinadorfabricat en serie.

Von Neumann: codi en memprincipal. EDSAC

49

Quim Salvi.

5Universitat de Girona.

E. Sommerset2era. màquinade vapor}

D. Papin: Proposicióobtenció treball pervapor en un cilindre.

Apl. idea Papin.2 ona. Maq. Vap.bombament mines. Noves

idees d’estavienergia

R. Trevithick.Vapor alta pressió.Impulsió de carruatges.

A. Woolf. Doble expansio del vapor en cilindre. Gran augment rendiment.

Desenvolupament màquina de Woolf. Aplicació generalitzada en l’indústria i el transport.

Page 6: Quim Salvi

Tipus Automatizació:

• Automatizació fixa: La seqüència de processament be fixada per la configuració de l’equip. Cambiar la configuració implica cambiar l’equip.

Alt cost d’inversió. Gran volum de fabricació. Inflexible a canvis en el procés de fabricació. L’elevat cost d’inversió queda amortitzat pel gran volum de fabricació. Òptim per a produir productes de molta demanda. Inici anys 1913 - 1924.

• Automatització programada: El disseny de l’equip permet diferents canvis de configuració. Canviar la configuració implica cambiar el programa que el controla.

Alt cost d’inversió en la compra d’equips genèrics.Menor volum de fabricació que l’automatització fixa.Flexible a canvis en el procés de fabricació.Elevat temps de latència en el canvi de configuració: Canvis manuals d’eines, etc.Interessant en processos Batch. Inici anys 1952 - 1961.

Quim Salvi.

6Universitat de Girona.

Page 7: Quim Salvi

Tipus Automatizació:

• Automatització flexible: El disseny de l’equip li permet produir una varietat determinada de productes sense una perdua significativa de temps en els canvis de configuració. Aquest fet permet canvis dinàmics en els processos de fabricació sense necessitat d’aturar la planta.

Alt cost d’inversió en la compra d’equips específics.Producció continua d’una varietat de productes determinada.Volum mitjà de producció.Flexible a canvis en el disseny de productes a fabricar.Indicat per empreses amb volums variables de producció i que produeixin articles de característiques semblants.Inici 1960 però consolidat a partir de 1970.

Quim Salvi.

7Universitat de Girona.

Page 8: Quim Salvi

Comparació:

Number of different

parts

Parts per yearLow Medium High

Low

Medium

High

Pro

duct

Var

iety

Production Volume

Programable automation

ManualMethods

Flexible Automation

FixedAutomation

Els tres tipus d’automatització comparats com un funció del volum de producció i la varietat de productes produits.

Quim Salvi.

8Universitat de Girona.

Page 9: Quim Salvi

Raons per Automatitzar:

• Increment de producció.

• Elevat cost dels salaris.

• Reducció de les jornades i edad laboral.

• Emigració dels treballs cap a sector serveis fugint de les cadenes de producció.

• Seguretat.

• Elevat cost de materies primes.

• Millora de la qualitat del producte.

• Reducció del temps de fabricació.

• Reducció d’espai per magatzems de materia prima i producte acabat.

• Imatge i publicitat.

Quim Salvi.

9Universitat de Girona.

Page 10: Quim Salvi

Arguments a favor d’automatitzar:

• Reducció de la jornada laboral. Augment de les hores de lleure i la qualitat de vida. El 1950 la jornada era de 70 h./set.; el 1990 es de 40 h./set. i ja es parla de baixar-la a 35 h./set.

• Major seguretat pels treballadors al no petir un contacte físic amb el procés de fabricació.

• Disminució del preu dels productes i augment de la seva qualitat. Un producte fabricat manualment costa unes 100 vegades el seu preu de fabricació de forma automàtica.

• Creació de nous llocs de treballs, però mes especialitzats. Especialment en Informàtica i Robòtica.

• Augment del poder adquisitiu dels treballadors al reduir-se els costos per l’empresari. En aquest aspecte s’ha d’incrementar de forma sustinguda la producció per a no encarir el producte final i evitar aixi un puja d’inflació que faria perdre poder adquisitiu als treballadors.

Quim Salvi.

10Universitat de Girona.

Page 11: Quim Salvi

Arguments en contra d’automatitzar:

• Automatizar pot portar a fer dependre el treballador d’una màquina.

• Només les feines rutinaries i sencilles són les mes eficients a automatitzar. Automatitzar feines que necessitin de coneixement i presa de decisions esdevenen molt ineficients.

• Reducció del nombre de treballadors creant desocupació.

• Incorporació al mon laboral mes tard degut a la necessitat d’especialitzar-se.

• Reducció del poder adquisitiu. Aquesta conclusio es deguda als dos arguments anteriors. La reducció de poder adquisitiu i l’augment de la producció produeix una saturació del mercat, augmentant-se els stocks i parant-se la producció. El resultat es una forta crisis econòmica.

Quim Salvi.

11Universitat de Girona.

Page 12: Quim Salvi

CIM - Computer Integrated Manufacturing.

El terme apareix per denotar la contínua presència dels ordinadors en totes les etapes per les que passa un producte des de que es dissenya fins que arriba al mercat.

Model de processament d’una empresa:

Factoryphysicalactivities

Rawmaterials

FinishedProducts

BusinessFunctions

Product Design

ManufacturingPlanning

ManufacturingControl

Quim Salvi.

12Universitat de Girona.

Page 13: Quim Salvi

Relació entre el model CIM i el model de processament.El modus CAD - Computer Aided Design

BusinessFunctions

ProductDesign

Manufact.Planning

Manufact.Control

CAD

CAM

CIM

FactoryPhysical

Activities

Customers

Recognitionof need

ProblemDefinition

Synthesis

Analysis andOptimization

Evaluation

Presentation

Product Design

GeometryModelling

EngineeringAnalysis

Design reviwand Evaluation

AutomatedDrafting

CAD

Quim Salvi.

13Universitat de Girona.

Page 14: Quim Salvi

Relació entre el model CIM i el model de processament.El modus CAM Planning - Computer Aided Manufacturing

BusinessFunctions

ProductDesign

Manufact.Planning

Manufact.Control

CAD

CAM

CIM

FactoryPhysical

Activities

Customers

Process Planning

Master Schedule

RequerimentPlanning

CapacityPlanning

Manufacturing Planning

CostEstimating

CAPP

NC partprogramming

Computerizedwork sheeds

CAM

MRP CapacityPlanning

Quim Salvi.

14Universitat de Girona.

Page 15: Quim Salvi

Relació entre el model CIM i el model de processament.El modus CAM Control - Computer Aided Manufacturing

BusinessFunctions

ProductDesign

Manufact.Planning

Manufact.Control

CAD

CAM

CIM

FactoryPhysical

Activities

Customers

Shop floor Control

InventoryControl

QualityControl

Manufacturing Control

Process Control

Process Monitoring

ComputerAided Inspection

CAM

Quim Salvi.

15Universitat de Girona.

Page 16: Quim Salvi

Relació entre el model CIM i el model de processament.El modus CIM Business

Customers

Marketing

Order Entry

Accounting

Payroll

Business functions CIM

ComputerizedBusinessSystems

BusinessFunctions

ProductDesign

Manufact.Planning

Manufact.Control

CAD

CAM

CIM

FactoryPhysical

Activities

Customerbilling

Quim Salvi.

16Universitat de Girona.

Page 17: Quim Salvi

Elements en una empresa automatitzada:

• Màquines eina o màquines de control numèric.

• Robots.

• Sistemes de transport de material.

• Alimentadors de peces.

• Magatzems automàtics de material.

• Autòmats i Ordinadors industrials.

Quim Salvi.

17Universitat de Girona.

Page 18: Quim Salvi

Màquines eina o màquines de control numèric:

Definició de CN - Control Numèric: Control numèric és una forma automàtica de programar mitjançant la qual l’èquip es controlat amb l’utilització de números, lletres o qualsevol altre tipus de símbols. Quan el treball a realitzar cambia, només cal cambiar el programa d’instruccions per que l’èquip realitzi la nova tasca.

• L’aplicació més coneguda del control numèric és l’utilitzat per controlar màquines eina. Aquesta fou la primera aplicació del CN i ha esdevingut la més popular.

Programa de control Unitat de control

Maquina eina

Quim Salvi.

18Universitat de Girona.

Page 19: Quim Salvi

Aplicacions de les màquines eina:

Mecanització:

a) Turning o Tornejat

Work

Work

c) Drilling o Fresat

b) Milling o Rebaixat

Work

Work

d) Cutting o Tallat

Work

e) Grinding o Pulit

Altres aplicacions:

• Pintat• Insertat de components• Plotting o Dibuixat.

• Palpadors o mesura volumètrica.• Tallat per flama, arc o laser. Major precisió.

Quim Salvi.

19Universitat de Girona.

Page 20: Quim Salvi

Exemples de màquines eina:

Màquina eina del tipus fresadora amb 5 graus de llibertat. L’eina s’allotja en la caixa vertical central de l’imatge, a la dreta es pot veure un producte de sortida ja mecanitzat.

Quim Salvi.

20Universitat de Girona.

Page 21: Quim Salvi

Exemples de màquines eina:

Màquina eina del tipus talladora mitjançant feix laser.

Quim Salvi.

21Universitat de Girona.

Page 22: Quim Salvi

Robots:

Els robots són utilitzats en un ampli ventall d’aplicacions en l’indústria, fins al punt que comença a ser molt natural de veure robots que realitzen funcions de màquines eina. Es doncs molt normal que la seva classificació segons aplicacions sigui tan genèrica:

Aplicacions:• Transport de material.• Operacions de processat.• Assemblatge i inspecció.

El robot ha de substituir l’humà en els següents entorns:• En entorns perillosos per la salut humana, ja sigui per contaminació atmosfèrica com per alts riscos d’accident.• Treball repetitiu.• Manipulació de materials pesats.• Velocitat de treball.• Totes les peces a manipular arriben en la mateixa posició i orientació.

Quim Salvi.

22Universitat de Girona.

Page 23: Quim Salvi

Topologies de Robots:

Robot

Conveyors

Productionmachine

Conveyor

Work

Robots

Robot

Mobile Base

Tracks

Production machines

a) Cel·la de robot centrat

b) Cel·la de robots en línea b) Cel·la de robot mòvil

Quim Salvi.

23Universitat de Girona.

Page 24: Quim Salvi

Exemples de Robots:

Robot en topologia de cel·la de robot centrat dedicat a la carrega i descarregade màquines eina.

Quim Salvi.

24Universitat de Girona.

Page 25: Quim Salvi

Exemples de Robots:

Robots en topologia de cel·la de robots en línea dedicats a la soldadura de componentsen una planta de fabricació d’automòbils.

Quim Salvi.

25Universitat de Girona.

Page 26: Quim Salvi

Exemples de Robots:

Robots en topologia de cel·la de robots en línea dedicats al tall de material mitjançant injecció d’aigua d’alta pressió.

Quim Salvi.

26Universitat de Girona.

Page 27: Quim Salvi

Transport i Manipulació de Material:

El propòsit de la manipulació de material en una empresa és el de moure materies primes, productes en procés de fabricació i productes acabats des d’un lloc a un altre per a facilitar la producció.

Tenir en compte:• Seguretat en el transport.• Eficiència (que el coll d’ampolla no es produeixi en el transport).• Precís (el material adequat, amb la quantitat adequada al lloc adequat).

Tipus de manipuladors:• Plataformes manuals.• Plataformes motoritzades conduides per humans.• Grues, montecàrregues i monorails. Normalment governats per humans.• Cintes transportadores. Automatitzades. Poden ser de tipus: tobogan, rampa o planes i accionades per rodets, cintes, cadenes, carretes penjades, carretes amb rodes impulsades per cadenes o carretes sobre rails impulsades per bisensfins.• Vehicles guiats automàticament. Elèctrics. Disenyats per seguir determinats camins prefixats. Inclou: Trens, porta-palets i porta-càrregues.• Altres tipus de manipuladors com: Robots, ascensors, contanidors, etc.

Quim Salvi.

27Universitat de Girona.

Page 28: Quim Salvi

Transport i Manipulació de Material:

Característiques del material a transportar:

Categoria Descriptors

Forma física Sòlid, líquid o gassos.

Tamany Llargada, amplada i alçada.

Pes Pes per peça i per unitat de volum.

Forma Llarg, pla, rodó o quadrat.

Perill Fràgil, resistent, deformable,...

Seguretat Explosiu, tòxic o corrosiu.

Condició Calent, húmit, sec o enganyós.

Quim Salvi.

28Universitat de Girona.

Page 29: Quim Salvi

Exemples de cintes transportadores:

Quim Salvi.

29Universitat de Girona.

Cinta transportadora accionada per rodets.

Page 30: Quim Salvi

Exemples de cintes transportadores:

Quim Salvi.

30Universitat de Girona.

Cinta transportadora formada per carretes penjades al sostre.

Page 31: Quim Salvi

Exemples de cintes transportadores:

Quim Salvi.

31Universitat de Girona.

Cinta transportadora formada per carretes de rodes accionades per cadenes fixades en el terra. Les carretes segueixen el camí determinat per les cadenes

Page 32: Quim Salvi

Exemples de vehicles guiats automaticament:

Quim Salvi.

32Universitat de Girona.

Vehicle autònom del tipus porta-càrregues dedicat al transport de contenidors.

Page 33: Quim Salvi

Exemples de vehicles guiats automaticament:

Quim Salvi.

33Universitat de Girona.

Vehicles autònoms del tipus porta-palets.

Page 34: Quim Salvi

Exemples de vehicles guiats automaticament:

Quim Salvi.

34Universitat de Girona.

Vehicle autònom del tipus porta-càrregues, en aquest cas la càrrega va allotjada sobreel vehicle enlloc de ser arrosegueda.

Page 35: Quim Salvi

Feeders o Alimentadors de peces:

És un cas particular de manipulador de material. Els feeders es basen en asegurar que el material suministrat als robots o màquines eina arribin en la correcte cadència (temporització), orientació i posició.

Exemples de feeders d’orientació i posició:

Quim Salvi.

35Universitat de Girona.

Els fan passar en fila única i els reorienten

Page 36: Quim Salvi

Exemples de feeders d’orientació i posició:

Quim Salvi.

36Universitat de Girona.

Page 37: Quim Salvi

Exemples de feeders reguladors de cadència:

Quim Salvi.

37Universitat de Girona.

Exemples de feeders d’orientació i posició:

Existeixen també alimentadors en forma d’ambut. El material cau dins de l’ambut. Aquest ambut vibra de manera que només el material que es situa en l’orientació desitjada pot sortir del mateix.

Page 38: Quim Salvi

Exemples de feeders reguladors de cadència:

Quim Salvi.

38Universitat de Girona.

Page 39: Quim Salvi

Exemples de feeders reguladors de cadència:

Quim Salvi.

39Universitat de Girona.

Page 40: Quim Salvi

Magatzems Automàtics:

Un magatzem automàtic és una combinació d’equips i controls que manipula, guarda i suministra materials amb precisió, eficiència i velocitat amb un determinat grau d’automatització.

Tipus de materials a enmagatzemar:

• Materia prima.

• Material produit llest per vendre.

• Peces parcialment acabades.

• Producte rebutjat per no complir les especificacions.

• Eines, recanvis, ...

• Desperdicis. Material sobrat.

• Documents d’oficina, registres de productes, ...

Quim Salvi.

40Universitat de Girona.

Page 41: Quim Salvi

Magatzems Automàtics:

Components d’un magatzem automàtic:

• Estructura d’enmagatzamament.

• Màquina dedicada a col·locar i retirar el material a guardar.

• Mòduls d’enmagatzamament unitaris.

• Estacions de Pick-up, d’entrada/sortida, de material.

• Passadissos de transferència de material.

• Detectors de mòduls plens.

• Detectors de pes de càrrega en els mòduls.

• Detectors d’identificació de material. Un magatzem pot allotjar material de diferent tipus.

Quim Salvi.

41Universitat de Girona.

Page 42: Quim Salvi

Exemples de Magatzems Automàtics:

Quim Salvi.

42Universitat de Girona.

Estructura d’enmagatzamament i màquina dedicada a col·locar i retirarel producte dels mòduls unitaris.

Page 43: Quim Salvi

Exemples de Magatzems Automàtics:

Quim Salvi.

43Universitat de Girona.

Màquina dedicada a col·locar i retirar el producte circulant per un delspassadissos de l’estructura d’enmagatzamament.

Page 44: Quim Salvi

Exemples de Magatzems Automàtics:

Quim Salvi.

44Universitat de Girona.

Màquina de Pick-up formada per una cinta transportadorai un ascensor automàtic.

Page 45: Quim Salvi

Autòmats i Ordinadors Industrials:

Equips dedicats al processament d’informació i presa de decisions normalment utilitzats per a controlar i monotoritzar sistemes.

Funcions:

• Control de les estacions de treball.

• Reprogramació (download de Sw.) dinàmica de les màquines.

• Control de la producció. Política de prioritat de cues per a servir tots els productes en el periòde de temps dessitjat.

• Control de tràfic. Control de funcions de routing de material. Governat per la variació de velocitats de les cintes, activació de comportes, etc..., sobretot en els moments de reprogramació de màquines eina.

• Monotorització del sistemes de manipulació de material.

• Control d’eines. Detectar quan s’han de canviar les eines de les màquines de CN i realitzar la previsió de recanvis pertinents.

Quim Salvi.

45Universitat de Girona.

Page 46: Quim Salvi

Parts d’un autòmata:• Entrades i sortides digitals.• Entrades i sortides analògiques.• Rellotges de temps real i temporitzadors.• Conversors A/D i D/A.• Contadors i registres.• Mòdul de comunicacions.

Quim Salvi.

46Universitat de Girona.

Page 47: Quim Salvi

Topologies de Fabricació:• En linea.

Fluxe en una sola direcció. Fluxe en les dues direccions.

Útil en processos de fabricació on les parts progressen d’una estació a una altra en una seqüència ben definida. Depenen de la flexibilitat del sistema d’enmagatzamament es pot modificar el sistema permeten una tornada enrera de les peces ja fabricades.

• En bucle.

Quim Salvi.

47Universitat de Girona.

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

Work In Work Out

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

LOADUNLDMAN.

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

LOADUNLDMAN.

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

Les peces flueixen en una sola direcció amb la capacitat d’aturar-se en una determinada estació. Igual que en el cas anterior existeix un sistema de transport bidireccional per cada estació, utilitzat per agafar i deixar materials del bucle.

Page 48: Quim Salvi

Topologies de Fabricació:• En escala.

Es una adapatació de la topologia de bucle, amb l’avantatge de que es redueix el temps de transport del material.

• Amb robot central.

Quim Salvi.

48Universitat de Girona.

LOADUNLDMAN.

PROCAUT.

PROCAUT.

PROCAUT.

Robot

Conveyors

PROCAUT

PROCAUT

PROCAUT

Page 49: Quim Salvi

Topologies de Fabricació:• Open-field: Configuració ampliada del bucle (loop). Consisteix en l’utilització de múltiples bucles, línees i escales, organitzades de forma convenient.

Quim Salvi.

49Universitat de Girona.

Page 50: Quim Salvi

Topologies de Fabricació:• Exemple d’Open-field:

Quim Salvi.

50Universitat de Girona.

Page 51: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

Tipus de tasques.

Fases en la fabricació d’un producte.

Quim Salvi.

51Universitat de Girona.

Mecanitzat simple. Mecanitzat Multiple. Assemblatge.

a

b

e

h

j

i

g

f

c

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

2

3

2

2

3

2

2

2

3

Identificador fase

Temps processament

x

ProcessamentComplexe

Mecanitzat simple: a, d, e, i

Mecanitzat múltiple: b, c

Assemblatge: g, h, j

Processament complexe: f

Page 52: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

Simplificació de tasques:

Quim Salvi.

52Universitat de Girona.

a

b

e

h

j

i

g

f

c

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

2

3

2

2

3

2

2

2

3

Simplificació Mecanitzat Multiple: Duplicació de branques fins origen. Implicauna simplificació de l’estació de Mecanitzat Múltiple però un augment de costos per laduplicació de fases. Es pot donar casos en que la fase sigui indivisible.

a

b’

e

h

j

i

g

f

c’

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

1

3

2

2

3

2

2

1

3

a

b’1

3c’

1

Page 53: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

Simplificació de tasques:

Quim Salvi.

53Universitat de Girona.

a

b

e

h

j

i

g

f

c

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

2

3

2

2

3

2

2

2

3

Simplificació Processament Complexe: Desglossament de la fase en una anterior d’Assemblatge + una de posterior de Mecanitzat Multiple. No sempre es possible, depèn de l’ordre de subfases de la fase en qüestió, aquesta és a vegades indivisible.

a

b

e

h

j

i

g

f2

c

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

2

3

2

2

3

2

1.5

2

3f10.5

Page 54: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

CAMÍ CRÍTIC:

Temps de Fabricació Més Ràpid (EST).Recorregut directe.EST(arrel) = 0EST(node) = max(EST(pi) + latència(pi))

essent pi els pares de node.

Temps de Fabricació Més Lent (LST).Recorregut invers.LST(fulla) = EST(fulla)LST(node) = min(LST(hi) - latència(n))

essent hi els fills de node.n: node a considerar.

EST(node) <= LST(node)

Camí Crític: EST(node) = LST(node)

Quim Salvi.

54Universitat de Girona.

a

b

e

h

j

i

g

f

c

d

Materia Prima

Producte Acabat

3

2

3

2

2

3

2

2

2

3

EST LST

0 0

3 3

5 7

8 10

12 12

9 9

7 7

5 5

2 4

14 14

0 2

Page 55: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

CAMÍ CRÍTIC: Distribució de les tasques, el camí crític marca la prioritat.

Catalogació de Fases.a,f,d : Fressat. b,e,i : Tornejat.g, h, j : Assemblatge. c : Tallat.

Camí Crític tinguen en compte l’ocupació de recursos.

Quim Salvi.

55Universitat de Girona.

S’ha tingut en compte l’utilització mínima de recursos, i que qualsevol màquina pot reprogramar-se dinàmicament sense perdua de temps. Per exemple la Fressadora s’haura de reprogramar per a produir els subproductes de les fases a,f i d; en canvi la Talladora no cal, ja que sempre realitza la mateixa tasca.

Fressat

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j j

Fressat

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e e

h h

Page 56: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

CAMÍ CRÍTIC: Optimització del temps de producció. Duplicació de les màquines eina que provoquen el coll d’ampolla.

Quim Salvi.

56Universitat de Girona.

El procés s’aniria repetint fins arribar al temps de fabricació mínim.

Fressat

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e e

h h

Fressat 2

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e eh h

Fressat 1

Ens retarda el camí crític

Page 57: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

CAMÍ CRÍTIC: Fabricació en Continuo, eliminació de les latències d’inicialització. Un cop una màquina ha realitzat totes les fases que concerneixen al producte que s’esta fabricant, ja pot començar a produir el següent producte.

Quim Salvi.

57Universitat de Girona.

Fressat 2

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e eh h

Fressat 1

Fressat 2

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e eh h

Fressat 1 a a a f f

c c

d d d

b bg g j jh h

i i i

Ens retarda el camí crític

e e e

Duplicació del Tornejat.

Page 58: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

CAMÍ CRÍTIC:

Quim Salvi.

58Universitat de Girona.

Fressat 2

TornejatAssemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g gi i i

j jc c

d d d

e e eh h

Fressat 1 a a a f f

c c

d d d

b bg g j jh h

i i i

Ens retarda el camí crític

e e e

Duplicació del Tornejat.

Fressat 2

Tornejat 1

Assemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g g

i i i

j jc c

d dd

e e e

h h

Fressat 1 a a a f f

c c

d d d

b bg g j jh h

i i ie e eTornejat 2

a a a f f

c c

d d d

b b

g g h

i

14 unitats de temps

e e e

Page 59: Quim Salvi

Planificació de Tasques:

Rendiment: Grau d’utilització de cada màquina.

Quim Salvi.

59Universitat de Girona.

RTemps ocupada

Temps cicle

Fressat 2

Tornejat 1

Assemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g g

i i i

j jc c

d d d

e e e

h h

Fressat 1 a a a f f

c c

d d d

b bg g j jh h

i i ie e eTornejat 2

a a a f f

c c

d d d

b b

g g h

i

14 unitats de temps

e e e

R. Fresat 1 = 71.4 % R. Fresat 2 = 42.8 %R. Tornejat 1 = 85.7 % R. Tornejat 2 = 28.5 %R. Assemblatge = 85.7 %R. Tallat = 100 % Però crearà excesos de productes intermitjos, per tant per balancejar bé laproducció és millor fer-la treballar a 4 cicles, es a dir 28.5 % de rendiment.

c c c c

a a a

Page 60: Quim Salvi

Planificació de Tasques: Consideracions.

Quim Salvi.

60Universitat de Girona.

Fressat 2

Tornejat 1

Assemblatge

Tallat

a a a

b b

f f

g g

i i i

j jc c

d d d

e e e

h h

Fressat 1 a a a f f

d d d

b bg g j jh h

i i ie e eTornejat 2

a a a f f

d d d

b b

g g h

i

14 unitats de temps

e e e

c c c c

a a a

c c

• Temps de latència de les màquines per re-programació: Si considerem que aquest no es nul la necessitat de re-programació pot incrementar els temps de fabricació.

• Temps de transport dels productes entre les màquines eina. S’hauria d’intentar de minimitzar-loal màxim. Tenir en compte polítiques d’ubicació de màquines en la fàbrica amb l’idea de reduirel màxim les distàncies entre aquelles que tenen dependència de productes. Sobretot les que s’encarreguen de realitzar les fases que marquen el camí crític

a a a f f a a a f f

Augment del tempsde fabricació

Segurement tenim proutemps