technologia montaze

of 250/250
 Technológia montáže a CAA systémy Štefan VÁCLAV, Katarína SENDERSKÁ, Martin BENOVIČ 2011

Post on 18-Oct-2015

884 views

Category:

Documents

7 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

technologia montaze

TRANSCRIPT

  • Techno a CAA

    tefan VCLAV, Mart

    lgia monte systmy

    Katarna SENDERSK, in BENOVI

    2011

  • Ing. tefan Vclav, PhD., Ing. Katarna Sendersk, PhD., Ing. Martin Benovi,

    Recenzenti : Ing. Albert Mare, PhD.,

    prof. Ing. Zdenko Lipa, CSc.

    Jazykov korektra : Mgr. Valria Krahulcov Schvlila Vedeck rada Materilovotechnologickej fakulty STU ako vysokokolsk skript da 15. decembra 2009 pre tudijn programy Potaov podpora vrobnch technolgi, Vrobn technolgie Materilovotechnologickej fakulty STU v Trnave

    ISBN 978-80-8096-141-1 EAN 9788080961411

  • Technolgia monte a CAA systmy

    3

    VOD Mont v celosvetovej vrobe m rozhodujcu vhu z hadiska svojho podielu na

    celkovch vrobnch nkladoch montovanch vrobkov i z hadiska potu ud pracujcich v tejto oblasti.

    V literatre (15) sa uvdza, e v USA percento produknch robotnkov zaoberajcich sa montou z celkovho potu robotnkov vo vrobe predstavovalo v priemysle USA od 26,3% (bicykle) do 45,6 % (automobily), priom nklady na mont vrobku predstavuj spravidla viac ako 50% celkovch vrobnch nkladov.

    Slovensko sa stva montnou halou Eurpy, hlavne montnou halou osobnch automobilov.

    lohou slovenskej vedecko-technickej inteligencie je rchlo si osvoji dovezen know-how na mont a dosiahnu v o najkratom ase cieov parametre.

    Tto publikcia je prspevkom k siliu o zdokonalenie metd rozvoja monte v oblasti technologickosti kontrukcie vrobku z hadiska monte, resp. v oblasti metodk znmych pod skratkou DFA (Design for Assembly kontruovanie na mont).

    Teria systmov je jedin znmy veobecn nstroj na skmanie takch zloitch a truktrovanch javov, ako je vroba. Mont je posledn fza vrobnho procesu v strojrstve a v inch diskrtnych vrobnch procesoch. lohou monte je kompletizcia vrobku z diskrtnych siastok, jeho odskanie a zabalenie.

    Veobecnm cieom zlepovania montneho procesu je vo vine prpadov znenie jednotkovch nkladov na vrobok.

    Vyuitm systmovho prstupu dosiahneme cie rovnomernm zdokonalenm vetkch prvkov montneho systmu, ktormi s hlavne:

    montovan vrobok, montna technolgia, montna technika, lovek, materilov tok, informan tok, energetick tok.

    Tto publikcia sa zaober montovanm vrobkom a monosami vyuitia CA systmov pri monti.

    Ostatn horeuveden prvky s spracovan v skriptch Zklady monte a Technolgia monte autora doc. Ernesta Valentovia, CSc.

    V celom svete sa bdatelia zameriavaj hlavne na zdokonalenie prvku montovan vrobok montneho systmu. Napr. zmenenm potu siastok radiklne poklesne zloitos a prcnos monte a v dsledku toho aj jednotkov montne nklady. Uveden spory sa pritom dosiahnu nepatrnm vynaloenm investcii a len rozumovmi aktivitami.

    Publikcia je uren tudentom STU MTF Trnava v tudijnch programoch: Potaov podpora vrobnch technolgi, Vrobn technolgie,

  • Technolgia monte a CAA systmy

    4

    Obrbanie a mont,

    Potaov podpora nvrhu a vroby, A tie tudentom Katedry technolgie a materilov na Strojnckej

    fakulte TU v Koiciach. Publikcia umon tudentom a zujemcom o problematiku zska praktick a teoretick

    poznatky na rieenie montnych problmov v technickej praxi. Autori akuj doc. Ing. Ernestovi Valentoviovi, CSc. za podnetn mylienky, ktor

    ovplyvnili predloen text skrpt. Nakoniec vyslovujeme vaku za cenn pripomienky lektorom, a to menovite: prof. Ing. Zdenkovi Lipovi, CSc. a Ing. Albertovi Mareovi, PhD.

    Trnava 2010

    Autori

  • Technolgia monte a CAA systmy

    5

    1. ZKLADN POJMY

    1.1 HISTORICK VVOJ MONTE

    Prv mont sa pravdepodobne objavila v dobe eleznej, kedy lovek vytvral pracovn nstroje spojenm dvoch ast, napr. rukovte a kladiva alebo zariadenia na zakladanie oha a vytvranie otvorov (obr. 1.1).

    a b Obr. 1.1 Pracovn nstroje v dobe eleznej

    a pravek sekera, b zariadenie sliace na zakladanie oha.

    Postupne lovek vytvral stle zloitejie viacsiastkov stroje a mechanizmy. Prkladom takchto kontrukci s napr. mechanick hodiny ako najzloitej produkt manufaktrnej vroby. Typickm rysom manufaktrnej vroby bolo, e jeden pracovnk bol zrove kontruktrom, vrobcom siastok, montnikom, a asto aj predajcom svojich produktov. Kad predmet predstavoval viac-menej neopakovaten originl. Prca vo vetkch fzach tvorby mala vek pracovn obsah a bola charakteristick relatvnou pracovnou slobodou vrobcu (tvorcu). Produktivita procesu bola vemi nzka.

    Vedecko-technick revolcia bola charakteristick hlavne nhradou udskej a zvieracej sily motormi, ktor pomocou zloitch mechanickch sstav vykonvali mechanick prcu (obr.1.2). Sstavn nrast potreby tchto produktov si vyiadal zmeny zameran hlavne na zvenie produktivity prce, tzn. na spotrebu pracovnho asu robotnkov potrebnho na zhotovenie produktu.

    Obr. 1.2 Lokomotva pohan vodnou parou

    Oliver Evans` (1793) zavdza mylienku presvania materilu (psov dopravnky), o viedlo k automatizcii monte.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    6

    Eli Whitney (1798) je povaovan za pioniera masovej produkcie, dokzal vyrobi 10 000 mukiet (strelnch zbran) namiesto za 10,5 roka za 28 mesiacov. Whitney zaviedol vmennos jednotlivch siastok vo vrobku.

    Elihu Root (1849) pri vrobe koltov (strelnch zbran) rozdelil opercie na zkladn jednotky vykonaten rchlo s menm vskytom chb. Zaviedol koncepciu rozde prcu, znsob vstup.

    Historick vvoj monte svis s menom Winslow Taylor (obr.1.3a). Od jeho mena je odvoden vrobn filozofia taylorizmus [101,102,105], ktorej realiztorom bol Henry Ford.

    a b Obr. 1.3 Vvoj monte

    a - Winslow Taylor, b - dopravnkov ps vo firme Ford [115]

    Vraz vedeck riadenie je prevzat z anglickho jazyka. Zaal ho pouva F. W. Taylor, ktor zsady vedeckho riadenia a spsoby jeho pouvania predniesol u v roku 1903 v prci Riadenie dieln.

    Obaja prehbili metdy u spomenutch autorov a realizovali ich v irokom rozsahu vo vrobe (obr.1.3b). Zaiatkom 20-tych rokov 20. storoia pri vrobe automobilov modelu T u Forda (obr.1.4) poet vyrobench automobilov predstavoval svetov rekord, ktor bol prekonan a znmym automobilom Chrobk firmy Volkswagen. Od tejto doby mono hovori o modernej priemyselnej monti.

    Pred druhou svetovou vojnou vyrobili v USA prv synchrnny montny automat na mont batriovch lnkov.

    V priebehu druhej svetovej vojny v ZSSR zaviedli rotorov linky na vrobu a mont ahkho streliva, m dosiahli prevahu nad nepriateom.

    alou prelomovou udalosou v monti bolo zavedenie priemyselnch robotov v roku 1954 (Schwartz [112] a George Deval). Prv robot bol patentovan firmou Unimate v roku 1962 [15].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    7

    Obr. 1.4 Mont automobilov Ford modelu T

    K vnejiemu siliu o automatizciu monte dochdza v esdesiatych rokoch v oblasti drobnch vrobkov. Mechanizcia a automatizcia postupuje i smerom k vm a zloitejm vrobkom, hlavne v priemysle osobnch motorovch vozidiel. V monti motorov sa miesto ford-taylorovskho psu s vyntenm pracovnm rytmom zavdza iastone automatizovan asynchrnny montny systm s relatvne vonm pracovnm rytmom. Na takto typ vroby preli vtedy len niektor automobilky pri finlnej monti.

    Vo svete sa odbornci v monti v 60-tych rokoch rozdeuj na dva tbory: na obhajcov a na kritikov taylorizmu. Obhajcovia boli prevane z USA a Japonska. Kritici taylorizmu,

  • Technolgia monte a CAA systmy

    8

    najm z Eurpy, poukazuj na jeho degradan faktory: na intelekt a oddeovanie zujmov robotnka od zujmov podniku. Tieto spory ovplyvuj i rozvoj mechanizovanej a iastone automatizovanej montnej techniky dodnes. Postupne prevlda antitaylorovsk nazeranie na prcu, vznikaj asynchrnne linky s vekmi medzioperanmi zsobami umoujcimi prerui prcu na jednej stanici a na pol hodiny bez zastavenia ostatnch stanc.

    pln automatizcia monte je ekonomicky a technicky spen len v oblasti drobnch vrobkov v ronom objeme nad 1 milin kusov. Realizuje sa hlavne prostriedkami tvrdej automatizcie pomocou synchrnnych, asynchrnnych a rotorovch viacstanicovch liniek. Adaptvna automatizcia (automatick vizualizcia) je pre vysok cenu zriedkav.

    Sasn obdobie mono charakterizova ako obdobie zdokonaovania v minulosti vytvorench tvrdch technickch princpov a hadania novch, relatvne lacnch adaptvnych princpov. Zvltny draz sa kladie na humanizciu monte.

    Zvltny draz sa zana kls aj na objektivitu a kvalitu ekonomickch prepotov v svislosti s optimlnym pouvanm runej, mechanizovanej, tvrdej, prunej mechanizcie, adaptvnej automatizcie a kvality monte [130].

    Za hlavn zdroj rezerv sa povauje vyuitie metd DFA (kontruovanie z hadiska monte) [127].

    1.2 ZKLADN POJMY V MONTI Ani v slovenskej, eskej, ani v inej zahraninej literatre nie je ustlen a v dostatonej

    miere normalizovan nzvoslovie z oblasti monte, o vedie asto k nedorozumeniam. alej bude vysvetlen vznam menej znmych nzvov, pouvanch v tchto skriptch i v inej literatre o monti. Ide o pracovn nzvy a ich defincie bez nrokov na ich normovanie [130].

    Mont Mont je konen fza preruovanej vroby, v ktorej sa vykonvaj prce: prprava

    siastok na mont, spojovanie, skanie, justovanie, zabehvanie a balenie vrobkov. Justovanie, just Nastavovanie a vymedzovanie rozmerov, mechanickch, elektrickch a inch parametrov

    poas sasnho merania a skania. Intern mont Je vykonvan pracovnkmi zvodu v priestoroch a pracoviskch tohto zvodu. Extern mont Je jednorzovo vykonvan pracovnkmi montneho zvodu v cudzch priestoroch alebo

    v terne. Prkladom externej monte je mont turbny v elektrrni, mont mostu, eriavu, vysielaa a pod.

    Spojit vrobn proces Je proces, pri ktorom sa poas relatvne dlhej doby menia materilov vlastnosti produktu

    alebo jeden druh energie sa men na in druh energie (rafincia nafty, vroba elektrickej energie, vroba tepla a in).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    9

    Preruovan vrobn proces Je proces, pri ktorom je produkt vytvoren z diskrtnych, spravidla tuhch ast. Vrobn

    opercie s krtke, asto s spojit. Charakteristick pre preruovan procesy je zloit preruovan operan a medzi operan manipulcia.

    Systmov prstup Systmov prstup je efektvna metda skmania zloitch hmotnch i nehmotnch (napr.

    informanch) objektov a javov. Poda ciea skmania vytvorme fiktvny model relneho skmanho objektu. Obvykle je

    cieom monte minimalizova nklady na mont jednho vrobku. Potom prvkami modelu bud tie faktory, ktor svisia s nkladmi vo vekej miere (kontrukcia montovanho vrobku, montna technika, montne technolgie, informan systm). Vznamnmi vzbami takhoto systmu s jeho okolm bud jeho vstupy (siastky, nradie, energie, informcie) a jeho vstupy (vrobky, nepodarky, odpad, emisie, informcie).

    Vo vrobe me by viacero cieov skmania. Niekedy je uiton skma vrobu alebo jej as ako celok pozostvajci z viacerch podsystmov, ktorch vntorn funkcia ns nezaujma. Vieme vak presne, ako tieto podsystmy reaguj na vstupe, ak sa na ich vstupe objav urit kombincia vstupov. Tieto podsystmy sa sprvaj v naom modeli ako tzv. ierna skrinka.

    Ak teda skmame vrobu ako celok, ktorho cieom je produkova vrobky pri minimlnych nkladoch, bude model vrobnho systmu obsahova:

    vstupy: informcie, energie, materil, nstroje, vntorn prvky: stroje, udia, technika, technolgia, informcie, vstupy: vrobky, nepodarky, odpad a emisie, pokoden nstroje, informcie. Vntorn prvky mu by v tomto systme reprezentovan ako ierna skrinka. Meme

    takto vytvori viac modelov, priom kritriom ich kvality bud dosiahnut ekonomick ukazovatele, napr. priemern nklady na zhotovenie vrobku poas doby ivota modelovanho systmu.

    In mon cie me by hlbie preskmanie niektorho podsystmu, ktor u potom nie je "iernou skrinkou". Jeho funkcia mus by znma. Produkn systm i jeho podsystmy s umel, lovekom vytvoren systmy. Zdanlivo kad montny systm je originlny a neopakovaten vtvor. Jeho postupnou dekompozciou prdeme k zverom, e vetky zdanlivo odlin systmy s len kombinciou znmych funknch elementov, podobne, ako s chemick zleniny len kombinciami znmych prvkov Mendelejevovej tabuky alebo chemick prvky s len kombinciami protnov, neutrnov a elektrnov Ruthenfordovho modelu atmu. Hadanie tchto "zkladnch kameov" montneho systmu a hadanie metd ich kombinovania by malo by hlavnm cieom systmovej vedy o monti.

    V minulosti sa asto pristupovalo k zdokonaovaniu vroby nesystmovo, asto kampaovite. Do vroby sa napr. v rmci kampane "dobehn Japonsko" zavdzali roboty a in automaty, ktor vak predstavovali len "osamel ostrovy automatizcie", priom ich "okolie" nevytvralo podmienky na ich efektvne vyuitie.

    V zmysle systmovho prstupu meme v prpade vroby hovori o produknom systme, ktorho jednm podsystmom je montny systm, ktorho podsystmom me by zasa napr. montna technika ako celok, jednotliv pracovisko, stroj a pod. Niekedy sa slovo systm pouva v svislosti s uritm technickm i technologickm princpom. Tak napr. hovorme

  • Technolgia monte a CAA systmy

    10

    o systme BRANO (nzov firmy), predstavujcom originlne rieenie samozatvracch dver, o rotorovom systme, predstavujcom originlnu kinematiku stroja a pod.

    Zavedenie systmovho prstupu na skmanie zloitch objektov a javov sa pripisuje zakladateovi kybernetiky Norbertovi Wiennerovi. Bez osvojenia systmovho prstupu nie je mon spen zdokonaovanie vrobnho i montneho procesu.

    Organizano-technick usporiadanie Organizano-technick usporiadanie monte je schma priestorovho (hlavne

    pdorysnho) usporiadania jednotlivch montnych stanc, dopravnkov a medzioperanch zsobnkov s popisom postupu vykonvania monte v priestore a ase. V anglickej literatre sa nazva Layout (nrt). Takto usporiadanie me zobrazova len jedin viacstanicov automat alebo linku, alebo i cel montnu prevdzku. Automaty a linky maj niektor zo znmych a ustlench spsobov organizano-technickho usporiadania (jednoopozin, rotorov, synchrnny, asynchrnny, prdov, hniezdov, bunkov, at.).

    Ich funkcia bude opsan v alch kapitolch. Poda typickho usporiadania sa potom automaty a linky nazvaj: synchrnny automat, asynchrnna linka a pod.

    Tvrd automat Tvrd automat je stroj, ktorho pracovn orgny vykonvaj pracovn pohyby poda

    nemennho programu bez ohadu na skuton priebeh procesu. Ako prklad sa uvdza star vakov sstrunky automat. iadny novodob stroj nie je "plne tvrd".

    Montne stroje takto neprvom oznaovan maj rzne znaky prunosti - ich orgny prepruia pri nraze na neoakvan prekku, zapnaj a vypnaj sa poda signlov zo snmaov a pod., preto je sprvne, ak slovo "tvrd" je v vodzovkch.

    Flexibilita stavby Tento pojem sa kryje s alej opsanm pojmom - stavebnicovos. Flexibilita uvania Schopnos techniky jednoduchm prestavenm alebo preprogramovanm montova in

    vrobok z prslunej vopred ohranienej rodiny vrobkov. Flexibiln automat Automat, ktor m schopnos po prestavbe, prestaven alebo preprogramovan montova

    in vrobok z vopred ohranienej rodiny vrobkov. Adaptvna hlavica

    Montna hlavica, ktor po hrubom priblen siastky k montnemu otvoru vykon so siastkou korekn pohyby, potrebn na vyhadanie otvoru a vloenie siastky.

    Ak sa korekn pohyb dosiahne pruenm alebo nhodnm kmitanm, hovorme o pasvnej adaptvnej hlavici.

    Ak sa korekn pohyb generuje servomotormi na zklade meranej odchlky, hovorme o aktvnej adaptvnej hlavici, resp. o aktvnom adaptvnom systme a uzavretej regulanej sluke.

    Synchrnna mont Mont s vyntenm a synchronizovanm rytmom prce na vetkch montnych

    staniciach vzjomne spojench dopravnkom.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    11

    Asynchrnna mont Medzi stanicami sa nachdzaj medzioperan zsoby, ktor umouj relatvne

    nezvisl rytmus prce od jednotlivch stanc. Zmenn a vberov mont Pri vrobkoch kontruovanch na zmenn mont mono zamiea ktorkovek siastku

    jednho vrobku za rovnak siastku inho vrobku Pri vberovej monti sa siastky vhodn na montovanie vyber na zklade merania a vberu tak, aby bolo dosiahnut poadovan uloenie. Typickm prkladom vberovej monte je mont gukovch losk, pri ktorej po zmeran montovanho vntornho a vonkajieho krku sa montuj guky takej rozmerovej skupiny, ktor zabezpe bezvov dotyk krkov a guliek. Zmenn mont kladie vysok nroky na presnos vroby. Tieto nroky sa zmenia pouitm prunch kompenztorov.

    Predmetn a technologick usporiadanie monte Predmetn usporiadanie je tak usporiadanie montnej techniky, pri ktorom je technika

    raden za sebou v slede montneho postupu. V jednom priestore sa montuje jeden predmet -vrobok.

    Technologick usporiadanie je tak usporiadanie montnej techniky, pri ktorom je vetka montna technika jednho druhu sstreden do jednho priestoru (napr. zvracie agregty s z hygienicko-bezpenostnch dvodov sstreden vo zvarovni). V sriovej vrobe prevlda predmetn usporiadanie monte.

    Stacionrna a pohybliv mont Ak sa cel vrobok zmontuje na jednom mieste, hovorme o stacionrnej monti. Ak sa vrobok presva pri monti od jednej stanice k druhej, hovorme o pohyblivej monti.

    Hromadn, sriov, dvkov a kusov mont Pri hromadnej monti sa ten ist typorozmer vrobku montuje svisle cel rok vo

    vekom ronom objeme monte. Pri sriovej vrobe existuje len mlo typorozmerov toho istho vrobku, ktor sa montuj

    vo vekch srich na sklad. Pri dvkovej monti existuje vea typorozmerov jednho druhu vrobku, ktor sa

    montuj pre okamit potreby zkaznkov v dvkach vemi rozdielnych vekost. V sasnosti v dobe nastenho trhu prevlda vroba v malch dvkach. Hlavnm problmom monte je zdokonalenie tohto typu monte.

    Kusov mont je mont malho potu vrobkov za rok, extrmne jedin kus. Uveden nzvy nie s presne ohranien, napr. vek sria predstavuje in poet

    vrobkov pri lokomotvach ne pri sstruhoch, prevodovkch, resp. iarovkch. Stavebnicovos Je to tak vlastnos uritho sboru stavebnch prvkov, ktor umouje vytvra z tohto

    sboru vek poet rznych uitonch zostv. Po demonti s tieto prvky pouiten na vytvorenie inej uitonej zostavy.

    Typizcia Typizcia sa zaklad na vbere u pouvanch siastok, skupn a celch vrobkov,

    ktor sa v praktickom ivote ukzali spoahliv a eln. Typizcia je vdy spojen s redukciou potu existujcich kontruknch rieen (defincia poda ISO STACO).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    12

    Unifikcia Unifikcia (zjednocovanie) je proces vytvrania technicky a ekonomicky opodstatnench

    vekostnch radov vrobkov, priom hlavn parameter vrobku je spravidla lenom radu tzv. vyvolench siel (napr. odstupovanie vkonov elektromotorov poda geometrickho radu siel). Niektor siastky s zhodn pre viac blzkych lenov radu, in s aspo kontrukne podobn (typizcia kontruknho rieenia).

    Normalizcia Normalizcia je vypracovanie predpisov na vykonvanie opakujcej sa prce do

    optimlnej a prvne zvznej formy - normy. Normy mu by napr. podnikov, nrodn, eurpske, medzinrodn.

    Skupinov technolgia Skupinov technolgia je tak vrobn systm, ktor je vytvoren na alternatvnu vrobu

    ktorhokovek lena vybranej alebo elovo vytvorenej skupiny (rodiny) vrobkov. Takto rodina je vybran alebo vytvoren tak, aby jej leny mali o najvy stupe technologickej prbuznosti a totonosti. Zmena vyrbanho vrobku je spojen so zmenou programu strojov, ich prestavenm alebo i s iastonou prestavbou.

    Technologickos kontrukcie Technologickos kontrukcie je schopnos kontrukcie by v danch podmienkach

    vyrobiten s minimlnymi nkladmi pri splnen poiadaviek na funkciu. Tto schopnos me by nzka (vek nklady) alebo vysok (mal nklady). Tento nzov je ben len v niektorch slovanskch jazykoch V nemeckej literatre sa pouva nzov Produktionsgerechte konstruieren (kontruovanie s ohadom na vrobu). Dnes sa zana celosvetovo pouva anglick oznaenie DESIGN FOR ... (kontruovanie z hadiska ...) a znaky:

    DFM - Design for Manufacturing - kontruovanie z hadiska vroby, DFA - Design for Assembly - kontruovanie z hadiska monte, DFQ - Design for Quality a in.

    Kontruovanie vrobku z hadiska monte (hlavne automatickej) zjednoduuje a zlacuje mont, umouje jej automatizciu a prina v monti obrovsk spory. Preto metda DFA tvor rozhodujcu as terie monte Podrobnejie sa metdou DFA budeme zaobera v predmete technolgia monte.

    Metda JUST IN TIME - JIT Metda JUST IN TIME (prve na as) je tak systm riadenia vrobnho procesu, pri

    ktorom sa nevytvraj poistn medzizsoby (alebo s minimlne) vo vrobnom procese a prslun as vrobku prde na potrebn miesto prve v tom ase, ke ju tam potrebujeme. Pri aplikcii metdy JIT sa vroba siastok pri poruche na monti okamite zastavuje -nevyrba sa na sklad. Predtm prebytok siastok na sklade "tlail" na mont (PUSH metd - tlan metda). Pri pouit JIT mont "ah" vrobu (PULL metda). Cieom JIT je skrti prieben dobu vroby a minimalizova prieben zsoby. V Japonsku existuje obdobn metda znma pod menom KANBAN.

    Vrobn ininierstvo (Production Engineering) Ininierstvo zameran na zdokonaovanie vrobnho procesu.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    13

    Konkurentn ininierstvo V anglickej literatre sa pouvaj ekvivalentn nzvy: Simultaneos Engineering

    (Simultnne ininierstvo), Lead Engineering (Veden ininierstvo), Integrated Engineering (Integrovan ininierstvo).

    Star postup zavdzania novho vrobku na trh sa zana vvojom vrobku. A po skonen vvoja a overen trhu nasleduje vvoj vrobnho systmu a potom montneho systmu. Doba na zavedenie novho vrobku je pri starej filozofii neprimerane dlh a nklady s vysok. Simultnne ininierstvo sa usiluje skrti tto dobu tak, e vrobok, vrobn a montny systm vytvra tm pecialistov temer sasne (simultnne). Charakteristick pre SI s vek jednorazov nklady, a s tm spojen vek podnikatesk riziko. V prpade spechu vak tento postup dva monos obsadi trhy a zska temer monopoln postavenie na svetovom trhu. Metda SI je typick hlavne pre japonsk firmy.

    Automatizovan operan systm pre riadenie technologickho procesu (AOSRTP) AOSRTP nahradzuje star systm zberu, spracovania a distribcie informci, zaloenom

    na vypisovan papierovch dokladov (dokladov systm), na intuitvnom rozhodovan riadiacich pracovnkov (dispeersk systm riadenia) a na informanom oneskoren - ase medzi vznikom poruchy a prijat informcie na mieste odstraovania poruchy. Star prenos informcie prebieha nepriamymi cestami - mimo lnie spjajcej miesto vysielania a prijmania (anglicky OFF-LINE systm). Charakteristickmi znakmi AOSRTP s: - vyuitie vpotovej a digitlnej techniky na zber, prenos a spracovanie dt a informci

    (bezdokladov styk), - algoritmizcia rozhodovacieho procesu a dialg opertora s potaom (expertn systm)

    alebo pln automatizcia rozhodovania, - prenos informci ON-LINE s temer nulovm asovm oneskorenm.

    Metda MTM - Method of Time Measurement Metda iroko pouvan pre plnovanie (normovanie) udskej prce na monti, ale i v

    inch udskch fyzickch aktivitch. Podstatou metdy je atomizcia udskej prce na elementrne kony, resp. pohyby (napr.

    pohyby: siahnu, uchopi, toi, kakn, otoi telom a pod). Pre tieto elementrne pohyby s v tabukch udan priemern normatvne asy, zohadujce hmotnos manipulovanej siastky, jej vzdialenos a in faktory.

    asy s udvan v desatiscinch hodiny - jedna jednotka asu sa oznauje TMU - Time Measurement Unit.

    Vykolen pecialista uruje pomocou metdy MTM nielen normu asu, ale navrhuje i tak postup, pri ktorom sa dosahuje vysok produktivita prce, priom sa neohroz zdravie robotnka.

    Metda kritickej cesty Zkladom metdy je sieov sekov graf postupu tvorby zloitho systmu. Niektor

    innosti sa mu vykona kedykovek v prekrytom ase s inmi innosami. In innosti musia nasledova len v uritom slede Ak tieto innosti nasleduj bez prestvok za sebou, skrti sa tvorba systmu na minimum. Njdenie tejto "kritickej cesty" a jej asov minimalizcia s ciemi metdy. V monti sa tto metda vyuva pri plnovan monte zloitch vrobkov (lode, lietadl a pod).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    14

    Technolgia. Montna technolgia V slovanskch jazykoch sa pod pojmom "technolgia" rozumie fyziklno-chemicko-

    kinematick spsob premeny spracovvanho materilu pri postupnej premene surovn na vrobok. V anglickej literatre (hlavne v USA) m slovo Technology aleko ir obsah Pod tmto slovom sa rozumej vetky duevn i hmotn aktivity svisiace s vrobou. Nemeck odborn literatra sa vyhba tomuto nejednoznanmu slovu a pouva radej vraz postup zhotovenia (das Fertigungsverfahren). V tomto kontexte montne technolgie bud zkladnmi princpmi vytvorenia montneho spoja (Fugen).

    Vina znmych spojen je vytvorench len malm potom princpov: a) Tvarov spojenie

    Prklad: spojenie dvoch lnkov bicyklovej reaze. b) Silov spojenie

    Siastky s udriavan v definovanej relatvnej polohe zsluhou vonkajch sl, pritlajcich siastky k sebe. Prklad: spojenie dvoch lnkov napnutej lnkovej reaze.

    c) Trecie spojenie Siastky s udriavan v elanej vzjomnej polohe vaka existencii prtlanej sily a koeficientu trenia. Prtlan sila me by sila pruenia jednej zo siastok alebo to me by cudzia vonkajia sila. Prklad: spinka na papier.

    d) Adhzne spojenie Prinou spojenia s adhzne sily medzi povrchovmi molekulami spojovanch siastok. Prklady: lepenie, spjkovanie.

    e) Tavn spojenie Doasnm iastonm alebo plnm roztavenm spojovanch siastok sa dosiahne ich spojenie v jeden celok. Prklad: zvranie.

    f) Kombinovan spojenie Prklad: Skrutkov spojenie je kombinciou tvarovho a trecieho spojenia. Montna technolgia je potom nuka o montnych spojoch a metdach ich vytvorenia. asti tejto nuky obsahuje nuka o astiach strojov, hlavne o spojovacch prvkoch, ale hlavne nuka o kontruovan vrobkov z hadiska monte (DFA), pecializovan nuky o zvran, spjkovan a inch spojovch technolgich [130].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    15

    2. MONT AKO SYSTM

    2.1 MONT Z HADISKA SYSTMOVHO PRSTUPU

    o je mont ? Z hadiska hierarchie celej vroby je mont posledn fza vroby, v ktorej sa

    vyroben siastky spjaj do zmontovanho vrobku. Na hlbie skmanie takto defincia nesta. Kybernetika [52,61,123,124,144] ns

    pouuje, e na hlbie skmanie akhokovek objektu treba poui tzv. systmov prstup. Na skmanom objekte v prvom rade definujeme cie bdania, potom rozhodujce faktory a ich vzby ovplyvujce cie, alej existenne potrebn vstupy, mon vstupy a tzv. okolie (prroda, trh a pod.) Spravidla skman systm je podsystmom nejakho systmu vyieho rdu. Ak to ciele bdania vyaduj, definujeme vzby skmanho systmu na systmy vyieho alebo rovnakho rdu.

    Skman systm sa spravidla sprva ako regulan sluka poruchy na vstupe generuj informcie o potrebnch zmench na vstupe.

    Warnecke [141] uvdza hore uveden pohad na mont na obr.2.1. Vntro montneho systmu ho nezaujma, z jeho vyieho pohadu na cel vrobu je

    vntro montneho systmu ierna skrinka, ktor mus plni svoju funkciu v zujme celho vrobnho systmu.

    Cie nho vskumu je zni montne nklady v montnej prevdzke. Preto musme otvori iernu skrinku, definova mont na rovni jednho vrobku, teda na poslednej rovni hierarchie, aby sme mohli v zmysle systmovho prstupu odhali zdroje rezerv na zniovanie montnych nkladov. Mont ako systm v tomto zmysle je zobrazen na obr.2.2.

    Prax ukzala, e rozhodujcimi faktormi na zniovanie montnych nkladov s: 1. montovan vrobok (hlavne jeho kontrukcia), 2. metdy spojovania (tzv. technolgia), 3. montna technika, 4. informan tok, 5. materilov tok, 6. energetick tok, 7. lovek.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    16

    Obr. 2.1 Montny systm. Funkn schmy [141] a mont ako systm vrobnho systmu, b funkcia montneho systmu, c montny proces ako regulan sluka.

    MARKETING. PLNOVANIE

    KONTRUKCIA

    PLNOVANIE VROBY

    RIADENIE VROBY

    MATERILNO-TECHNICK

    ZSOBOVANIE

    SYSTM VROBY

    SIASTOK MONTNY

    SYSTM ODBYT TRH

    MONTNY SYSTM

    SIASTKY BEZTVRNE LTKY

    SKUPINY, UZLY

    INFORMCIE

    ENERGIA

    NSTROJE

    POMOCN LTKY

    UPNAE

    SKANIE, JUSTOVANIE, MERACIE PROSTRIEDKY

    ZMONTOVAN VROBKY

    INFORMCIE

    TEPLO

    NSTROJE

    POMOCN LTKY

    UPNAE

    SKANIE, JUSTOVANIE, MERACIE PROSTRIEDKY

    VYROVNANIE W

    MONTNY SYSTM

    MONTNE PRODUKTY

    SIASTKY BEZTVRNE LTKY

    MONTNE UZLY

    MONTNE LOHY

    INFORMCIE: POIADAVKY

    KVALITA, KVANTITA, TERMN

    RUIV VELIINY

    V

    W IADAN VELIINA V SKUTON VELIINA

    c montny proces ako regulan sluka

    b funkcia montneho systmu

    a mont ako podsystm vrobnho systmu

  • Technolgia monte a CAA systmy

    17

    Cieom tejto publikcie je hada zdroje znenia montnych nkladov v zlepen kontrukcie vrobku z hadiska monte.

    Zvltnosou prvku montovan vrobok je, e vhodn kontrukn zmena vrobku spravidla zniuje najvraznejie montne nklady, priom takto zmena je najmenej finanne nron (len mzdy kontruktrov, technolgov, reijn nklady a pod.).

    VSTUPY VSTUPY

    VROBOK

    Obr. 2.2 Mont ako podsystm vrobnho systmu [127]

    Mont z hadiska systmovho prstupu je podsystmom vrobnho systmu, ktorho cieom je spojovanm siastok dosiahnu maximlny zisk, ktor rozhodujcou

    mierou ovplyvuj prvky, vstupy a vstupy zobrazen na (obr. 2.2). Dosia sme opsali proces z hadiska systmovho, je vak potrebn skma mont aj

    z hadiska technologickho.

    2.2 MONT AKO TECHNOLGIA V anglosaskej literatre slovo technology m in vznam ako slovo technolgia

    pouvan v slovanskch jazykoch (nzov Slovensk technick univerzita je v anglitine Slovak University of Technology).

    Zatia o v anglitine technology, znamen vetky aktivity potrebn na vrobu vrobkov (projektovanie, kontruovanie, vlastn vroba), u ns slovo technolgia znamen spsob, resp. metdu premeny fyziklnych vlastnost nejakho objektu na in vlastnosti.

    Nemci sa slovu technolgia vyhbaj a pouvaj termn vrobn postup (Die Fertigunsverfahren).

    Vzahy

    siastky vyrban

    siastky nakupovan

    informan tok nov

    nstroje energie

    informcie

    energetick tok

    montne technolgie

    montna technika

    materilov tok

    lovek

    informcie

    odpad, emisie

    nepodarky

    produkty

    CIE ZISK

  • Technolgia monte a CAA systmy

    18

    Poda naho chpania slova technolgia by sme mont ako technolgiu chpali len ako metdy spjania siastok, pri ktorch dochdza k fyziklnym premenm v materiloch (plastick deformcia pri nitovan, zmena predptia po skrutkovan a pod.).

    Takto by sme dostali prli skreslen obraz monte. Pojem technolgia musme rozri v tom zmysle, e pri uplatnen technolgie dochdza k fyziklnym premenm v materiloch objektov, hlavne vak k zmenm polohy spracovvanho objektu a jeho komponentov.

    Tieto polohov zmeny s sasou aj nemontnych technolgi, ich podiel na ase a nkladoch je u nich nepodstatn.

    Naopak pri monti je operan montna manipulcia hlavnou aktivitou montneho procesu. Redukcia tejto aktivity v pote pohybov i vo vekosti drh je hlavnm zdrojom zniovania montnych nkladov.

    Na obr.2.3 je zobrazen mont ako technolgia. Cieom je napr. vloi nit do diery a znitova ho.

    Na to s potrebn tieto kony: 0 uchopenie, 1,2 premiestnenie, 3 orientcia, 4 umiestnenie, 5 spojenie (fyziklna premena napr. nitovanie).

    Poet potrebnch pohybov na realizciu monte je priamomern potu potrebnch aktutorov (transltorov alebo rottorov) realizovanch rune alebo motormi. Stov drha (zloitos) nejakho dotykovho bodu na manipulovanej siastke je v priamej svislosti so spotrebou asu (prcnos) na jej mont.

    Zloitos a prcnos monte vypotan pomocou vhodnch objektvnych zkonov geometrie a mechaniky predstavuje v tejto prci dva hlavn objektvne ukazovatele montnej kvality vrobku.

    Vimnime si ete, za ktor montnomanipulan pohyby zodpoved montny systm a za ktor zodpoved kontrukcia vrobku.

    Kontrukcia vrobku ovplyvuje tieto kony: 1. Uchopovanie (niektor tvary s uchopiten ahko a jednoznane, in maj aj

    opan vlastnosti). 2. Orientcia (tvar siastky). 3. Umiestnenie (dky montnych dutn). 4. Premiestovanie, t.j. priblenie siastky zo zsobnka k vrobku.

    Vzdialenos m by minimlna a uruje ju kontruktr systmu.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    19

    0

    1

    Ty

    Tx

    5

    2rz

    rxry 3

    4

    Kapitoly 2.1 a 2.2 dvaj odpove na ast otzky: o to vlastne je mont ? Ak to je technolgia ? Existuje nejak veobecn teria monte ?

    2.3 MONT PODA NORMY DIN

    Pri definovan pojmu mont je eln vychdza z normy DIN 8380 Die Fertigungsverfahren (obr. 2.4), ktor charakterizuje mont, ako druh technologickho procesu, ktor je vlastn monti. Tto norma del vrobn metdy do iestich skupn, priom mont patr do skupiny metdy spojovania.

    Obr. 2.3 Mont ako technolgia [127]

    0 - uchopenie, Tx,Ty,Tz- manipulan translcie, 1,2 - premiestnenie, 3 - orientcia, rx,ry,rz - orientan rotcie,

    4 - umiestnenie, spojenie (fyziklna premena napr. nitovanie)

  • Technolgia monte a CAA systmy

    20

    Obr.2.4 Rozdelenie vrobnch metd poda normy DIN 8380 Die Fertigungsverfahren

    Poda normy DIN 8380 plat, e

    mont patr do skupiny metd vytvrajcich veci spojovanm.

    Poda nemeckej nzvoslovnej normy existuj tieto zkladn postupy zhotovenia - postupy premeny materilu pri postupnej premene surovn na vrobok:

    1. Urformen: Vytvorenie zkladnej ltky. 2. Umformen: Zmena tvaru. 3. Trennen: Rozdelenie na viac ast a vytvorenie novho tvaru oddelenm asti

    materilu. 4. Fugen: Spojenie dvoch a viac ast. 5. Schichten: Vytvranie relatvne tenkch vrstiev na siastke inch vlastnost, ne ak m zkladn materil. 6. Materialeingeschaften ndern: Zmena (celoobjemov) vlastnost ltky.

    V tomto kontexte montne technolgie bud zkladnmi princpmi vytvorenia montneho spoja (Fugen) [128] .

  • Technolgia monte a CAA systmy

    21

    3. TECHNOLOGICKOS KONTRUKCIE VROBKU Z HADISKA MONTE

    3.1 TECHNOLOGICKOS KONTRUKCIE Je znme, e 70 a 80 % nkladov na vrobu a mont svis s kontrukciou vrobku [2].

    Svislosti hospodrskej vroby a monte s kontrukciou vrobku s obsahom nuky o technologickosti kontrukcie. aisko tejto nuky bolo dosia v oblasti vroby siastok.

    Problematika svislosti kontrukcie vrobku a jeho efektvnej monte bola donedvna v nuke o technologickosti kontrukcie sledovan len okrajovo. Aspekt monte zohadoval kontruktr len tm, e preveroval, i sa d vrobok zmontova rune. I pri runej sriovej monti takchto vrobkov vznikali problmy hlavne v prpadoch ke mont vyadovala vykona niekoko pokusov, bola spojen s pravou rozmerov, justovanm a pod. Tto neistota neumoovala zavies objektvne normy montnej prce a mala i nepriazniv vplyv na kvalitu vrobku a produktivitu prce.

    Automatizcia monte takto skontruovanch vrobkov sa ukzala ako technicky mimoriadne nron, mlo efektvna a asto nerealizovaten vbec.

    Z vrobkov ktor dnes spaj ekonomick predpoklady na automatizciu monte, len cca 20 % m tak kontrukciu, ktor umouje pln automatizciu monte.

    Je dos rozren nzor, e aplikovanie poznatkov technologickosti kontrukcie z hadiska monte je eln len v svislosti s automatizciou. Prax vak ukzala, e vrobky upraven pre automatizciu monte sa montuj efektvnejie i rune. Zvanm rozdielom medzi runou montou a tvrdou automatizciou je, e lovek vie vyhada montny otvor, vykona kontrolu sprvnosti opercie, prpadne jej zopakovanie. Pre tvrd automat mus by tento otvor v predpsanej polohe, o zvyuje nroky na presnos vrobku i stroja. Existuj i adaptvne automaty, ktor vedia njs montny otvor, s vak niekokonsobne drahie ako tvrd automaty.

    Veobecne plat, e kontrukcia vrobku preduruje potrebn stupe inteligencie montneho systmu. Najni stupe inteligencie m tvrd automat, vy stupe m adaptvny automat, najvy stupe m lovek. Vrobok skontruovan pre nzky stupe inteligencie systmu je asto efektvne montovaten i na systme s vym stupom inteligencie, lebo tm stpa spoahlivos monte. Napr. ke sa nahradil tvrd automat na vkladanie siastok do dosiek s plonmi spojmi adaptvnym automatom, zvila sa spoahlivos monte. Cena systmu sa vak zvila niekokonsobne.

    Cieom nuky o technologickosti kontrukcie z hadiska monte je vytvori kontrukciu vrobku s o najvyou rovou montnej technologickosti.

    Poda rznych definci najvyiu rove technologickosti m t kontrukcia, ktor pri pouit ekonomicky optimlneho montneho systmu vytvra najmenie priemern nklady na mont jednho vrobku poas doby ivota systmu. Poda tchto definci s mierou montnej kvality kontrukcie peniaze. Na mylienke mera technologick kvalitu kontrukcie penazmi je zaloen i defincia technologickosti kontrukcie poda STN 016301.

    Technologickos kontrukcie vrobku je shrn vlastnost kontrukcie vrobku, ktor zabezpeuj monos optimlnych nkladov pri vrobe, uivan a opravch vrobku pri zadanch ukazovateoch akosti a vrobnch a uvateskch podmienkach.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    22

    Prekvapuje vak, preo sa v defincii nehovor o minimlnych, ale o optimlnych nkladoch. Praktick aplikcia merania technologickej kvality kontrukcie peniazmi nara na mnoh problmy:

    1. V dobe kontruovania vrobku kontruktr vrobku ete nepozn optimlny montny systm, aby mohol kalkulova montne nklady na rzne varianty kontrukcie vrobku. Obsah pojmu optimlny montny systm zvis od toho, i podnik uplatuje loklnu alebo globlnu stratgiu podnikania.

    Pri loklnej stratgii vychdza podnik z existujceho montneho systmu, ktor len modifikuje zo zavedench technolgi, z aktulnej rovne miezd a z trhu, na ktorom je spen.

    Pri globlnej stratgii podnik paralelne s vvojom pikovho vrobku vyvja pikov vrobn i montny systm predpokladajci svetov rove miezd a spech na svetovom trhu (to je podstata novho smeru, nazvanho konkurentn ininierstvo).

    Prax ukazuje, e montna kvalita kontrukcie vrobku je predovetkm vlastnosou tejto kontrukcie samej a je mlo zvisl od budceho montneho systmu, od rovne cien techniky, od rovne miezd a pod.

    Pri kontruovan vrobku u kontruktr rozhoduje o pote aktutorov (rottorov, transltorov) potrebnch na zmontovanie vrobku i o stovej vekosti montnych drh, alebo otok potrebnch na mont. Ukeme si, e tieto hodnoty sa daj jednoznane uri z kontrukcie vrobku. Z kontrukcie vrobku nevieme vyta montne sily a momenty ani energiu potrebn na rzne ltkov premeny. as potrebn na zmontovanie sa u vonkoncom ned z kontrukcie vyta, lebo tento u nie je vlastnosou kontrukcie, ale je vlastnosou montneho systmu. Z uvedenho vyplva, e bude teoreticky i prakticky vhodn opusti meranie montnej kvality kontrukcie vrobku peniazmi a tto kvalitu mera nasledovnmi dvoma ukazovatemi:

    1. Ukazovate zloitosti monte Je to poet potrebnch aktutorov (rottorov alebo transltorov) potrebnch na

    zmontovanie vrobku. m je tento ukazovate v, tm zloitejia a drahia bude i automatizan technika, ak by sme mont automatizovali.

    2. Ukazovate prcnosti monte Je to set vetkch drh, ktor musia vykona montne nstroje (rottory, transltory). Musme zvl sitova translan drhy v dkovch jednotkch a zvl rotan

    drhy v otkach. Dostaneme tak dva ukazovatele prcnosti monte:

    ukazovate translanej prcnosti (napr. v metroch), ukazovate rotanej prcnosti (napr. v otkach).

    Sta tieto ukazovatele nevieme. Lkav je mylienka zmera montnu kvalitu kontrukcie jedinm ukazovateom

    vekosou energie potrebnej na zmotovanie vrobku. Zd sa, e tento ukazovate by mohol by potom mern nkladom na zmontovanie vrobku. Tento prstup je vak spojen s viacermi problmami.

    1. Kontruktr vrobku nepozn vekosti spojovacch sl a momentov. Tie by mu mohol spresni technolg. Nepozn vak sily dynamick, potrebn na montnu manipulciu. Tie s toti zvisl od zvolenej rchlosti monte (od vekost zrchlen a spomalen i od hmotnosti siastok).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    23

    2. Montna prca m dva initele: drhu (uhol) a silu (moment). V monti sa (na rozdiel napr. od tvrnenia) plat aleko viac za drhu (vykonvanie pohybov) ako za silu. Spotreba prce je v monti mal, pre mont je rozhodujci drhov (uhlov) inite prce. Mont nie je nron na spotrebu energie, cena energie je pri monti nevznamn.

    Montna kvalita kontrukcie svis s prcou potrebnou na vykonanie monte, hlavne s jej drhovou (uhlovou) zlokou. Na meranie tejto kvality s vhodn hore uveden ukazovatele. Znamen prechod od peanho pohadu na montnu kvalitu vrobku k fyziklnemu pohadu na tento problm popretie vznamu peaz v monti ?

    Vbec nie! Nespoitujme pasvne, o ns bude st mont tej ktorej kontrukcie. Zmenujme aktvne objem fyziklnej prce, hlavne jej drhovej zloky u pri kontruovan vrobku. To sa mus priaznivo prejavi v nkladoch.

    Priaznivo sa to prejav, i bud mzdy nzke alebo vysok, i bude cena techniky vysok alebo nzka, i bude mont run alebo automatick. Kvalita kontrukcie nebude s vkou tchto cien kolsa, bude meraten jednoznane, zvisle len od kontrukcie samej [128] .

    3.2 PREHAD VEOBECNCH METD POUVANCH V MONTI

    Cieom je zlepi existujce kontrukcie vrobkov tak, aby vrazne poklesla zloitos a prcnos ich monte pri zachovan poadovanej funkcie alebo i jej zlepen.

    Aktivity loveka smerujce k vytvraniu a zlepovaniu produktov nehmotnej i hmotnej povahy nazvame tvorivos. Tvorivos je hybnou silou pokroku.

    My sa obmedzme len na metodiky vyuiten na zvenie rovne technologickosti kontrukcie z hadiska monte.

    Existuj minimlne 4 stupne inovcie dosiahnuten rznymi metodikami: 1. Metodiky, ktorch cieom je revolun zmena kontrukcie vyuitm

    niektorho novho objavu, napr. objavu, e niektor krytly maj presn hodnotu svojej vlastnej frekvencie. Tento objav umonil napr. zmeni princp merania asu namiesto doby kyvu kyvadla vyui na meranie asu uveden frekvenciu. Mechanick hodiny boli nahraden digitlnymi, o spsobilo revolun zmenu ich monte.

    2. Metodiky, ktor vyuvaj nov vynlez. Napr. vynlez fotogalvanicky vytvorench spojov umonil poui miesto osamelch drtovch spojov komplexn tlaen spoje.

    3. Metodiky vyuvajce niektor znmy princp racionalizcie, napr. normalizcia, unifikcia a pod.

    4. Metodiky, ktor vyuvaj zlepovac nvrh. Napr. miesto skrutky sa na spojenie dvoch plechov vyuije bodov zvar. V tab. 3.1 je kontruovanie prezentovan ako interdisciplinrna nuka vyuvajca

    poznatky mnohch inch vied, ktor s vyuvanm KONTRUKNCH METD transformuje do kontruknch podkladov [128].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    24

    Tabuka 3.1 Kontruovanie ako interdisciplinrna aktivita [128]

    MATEMATIKA

    FYZIKA

    TECHNICK VEDY Mechanika asti strojov Technolgia Nuka o materili asti strojov FILOZOFIA Teria poznania Heuristika

    BIOLGIA

    PSYCHOLGIA

    SOCIOLGIA

    UMENIE

    EKONOMIKA

    ERGONMIA

    PRIEMYSELN DIZAJN

    VSKUM

    PRAX

    K

    O N T

    R

    U O V A N I

    E

    Veobecn metdy Autori veobecnch metodk na zvyovanie tvorivosti sa zaoberaj len procedrami ako

    systmovo pracova s odbornmi vedomosami v akomkovek odbore tak, aby vzniklo v krtkom ase o najviac monch rieen. A z nich mono vybra poda nejakch praktickch kritri tzv. optimlne rieenie.

    Spravidla ide o kritrium minimlnych nkladov v danch ekonomickch podmienkach. Niektor metodiky deklaruj, e s nstrojmi na dosiahnutie vetkch rovn inovcie, in

    len niektorch. Okrem uvedench veobecnch metd tvorivosti (Brainstorming, hodnotov analza,

    metda TRIZ a pod.) existuj aj zko pecializovan metodiky zameran iba na problematiku technologickosti kontrukcie, znme pod nzvom Design for Assembly DFA.

    O roztriedenie uvedench veobecnch i pecializovanch metodk sa poksil Molnr [87] (tab.3.2) z pohadu manarstva kvality. Metdy s roztrieden poda pouitho matematicko-logickho apartu.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    25

    Tabuka 3.2 Rozdelenie tvorivch metd poda pouitch teoretickch nstrojov [87]

    Pozn mka : - met dy vy ui t en pre ko n truov a nie, - met dy v ho dn na v y ui t ie v ko n trukc i i z hadis ka mo nte .

    Analyticko-syntetick benchmarking

    Markovova analza metda atestcie

    pracovsk rizikov analza

    metda FMEA (Failure, Modes and Effest

    Analysis) - analza prejavov a dsledkov

    porch DoE (Design of Experiment) - nvrh

    experimentu metda FTA (Fault Tree

    Analysis) - analza stromu porch

    QFD (Quality Function Deployment) - dom

    kvality metda FMECA

    (Failure Modes, Effects and Criticality Analysis)

    - analza spsobov, nsledkov a kritickosti

    ROZDELENIE TVORIVCH METD PODA TEORETICKCH NSTROJOV

    Pomocn formulre na zber dajov (check lists) grafy (stpcov, stromov, ganttove) diagram afinity

    diagram vzahov (relation diagram)

    pavk spenosti kolov diagramy

    Rozhodovacie

    metda provho porovnania

    ABC analza Lorencova krivka

    klasifikan metda P-Q diagram

    metda rozborovo-prepotov

    metda pomerovch sel

    metda postupnho rozvrhu vhy

    metda odchlkovej stupnice

    tatistick 7 zkladnch nstrojov

    (kontroln zoznam, Paretova analza, Ishikawa diagram,

    histogram, regulan diagram, korelan

    diagram, stratifikcia procesov)

    SPC (Statistical Process Control) - tatistick regulcia procesu,

    testovanie hypotz

    Plnovacie CPM (Critical Path

    method) - metda kritickej cesty

    PERT CPM-COST PERT-COST GERT-COST

    Tvoriv brainstorming brainwriting

    Gordonova metda delfsk metda

    synektick metda diskusia

    mind mapping metda analgie

    metda porovnvania podobnost

    metda agregcie metda dimenzovania metda kinematickho

    obrtenia metda kombincie

    s interakciou metda triz-ariz

    monologick analza metda stromu

    vznamnost

    Porovnvacie metda najlepch

    hodnt metda kvadrtov

    podielov metda virtulneho

    vrobku metda Karter metda Pattern

    metda provch vzahov nvrhov

    Metodick komplexy HA (hodnotov analza)

    DFA (Design for Assembly) -

    zjednoduovanie kontrukcie

    Gradient method

  • Technolgia monte a CAA systmy

    26

    Za veobecn metdy tvorivosti vyuiten i v kontruovan z hadiska monte mono povaova hlavne Brainstorming, hodnotov analzu, Gordonovu poradu, morfologick metdu, ale hlavne dnes najviac populrnu metdu TRIZARIZ.

    Kombinan metdy Je znme rieenie, ktor je kombinciou uritch prvkov. Hadaj sa systematicky vetky

    mon kombincie. Niektor z nich mu prekona pvodn rieenie. Inokedy sa medzi vetkmi monmi rieeniami had optimlne.

    Kombinan metdy s spen pri obchdzan patentov, lebo patentovan je len jedna kombincia, ktor riei dan problm.

    Analytick metdy Ich podstatou je analza nedostatkov znmeho rieenia a na zklade nej syntza novho

    rieenia.

    Brainstorming Tto metda patr medzi najznmejie a najpouvanejie metdy intuitvneho tvorivho

    myslenia [132]. Pojem Brainstorming je definovan v norme STN ISO 9004-4. Manarstvo kvality a

    prvky systmu kvality, as 4: Nvod na zlepovanie kvality ako Brainstorming burza npadov [118].

    Burza npadov sa pouva na identifikciu monch rieen problmov a potencilnych prleitost na zlepenie kvality. alej norma opisuje Brainstorming ako metdu na podporu tvorivho myslenia tmu, ktor m vytvra a vyjasova sbor mylienok, problmov alebo vsledkov [82,86,87,133].

    Vychdza zo striktnho oddeovania intuitvnej tvorivej asti udskho myslenia od asti logickho kritickho myslenia. Z tohto zkladnho princpu uplatovania vetkch intuitvnych tvorivch metd vyplvaj aj zkladn zsady pri jej realizcii:

    - Zkaz kritiky nespja kritick, sudkov myslenie s myslenm tvorivm, aby nedochdzalo k tlmeniu a spomaovaniu vytvorench nmetov.

    - Mylienkov rozlet tzv. doasn potlanie zdravho sudku, t. j. podpora bujnej fantzie. Touto poiadavkou sa oakvaj o najneobvyklejie nmety, niekedy a fantastick a nezmyseln, ktor vak mu by zrodkom revolunho, novho rieenia problmu.

    - Vzjomn obohacovanie nmetov inpircia z predloench nmetov pre alch astnkov rokovania, zlepovanie existujcich nmetov.

    - Kvantita nmetov vyuitie poznatku, e kvantita je predpokladom kvality. Sksenosti z takchto druhov rokovan potvrdzuj, e druh polovica dostatone vekho sboru nmetov prina neobvykl, mimoriadne originlne nmety,

    - Pohoda vytvorenie priaznivej, zhovievavej atmosfry. Na podnietenie diskusie sa odpora i mal oberstvenie.

    Hodnotov analza (Value Analysis) Hodnotov analza je definovan v SN EN 1325-1: Slovnk hodnotovho manamentu,

    hodnotovej analzy a funknej analzy, as 1 [35], ako organizovan a tvoriaci prstup,

  • Technolgia monte a CAA systmy

    27

    pouvajci proces funknho a ekonomickho navrhovania, kde jeho elom je zvi hodnoty predmetu hodnotovej analzy.

    Hodnotov analza (HA) m zvltne postavenie medzi prostriedkami na zlepenie schopnosti konkurencie, zlepenie vroby a vrobkov. Hodnotov analza a jej uplatnenie je najm v oblasti inovci vrobkov a vzhadom na jej veobecnos pouiten aj navrhovanie a zlepovanie systmov a procesov.

    HA je elne zostaven sbor metd, ktorho cieom je hadanie a navrhovanie zlepenho alebo zsadne novho rieenia funkci analyzovanho objektu za elom zvenia jeho efektvnosti [132].

    Metda hodnotovej analzy vysuje do stanovenia tzv. pomernej efektvnej hodnoty. Pomern efektvna hodnota = shrnn funknos / nklady na jej zabezpeenie [194,136].

    Hodnotov analza sa opiera o hodnotenie kvality rieenia stanovenm pomeru medzi nkladmi a funkciou. Napr. pri nkladnom automobile sa sleduj nklady na jeden tonokilometer poas doby ivota automobilu. Funkciou je prepravn prca v tonokilometroch za dobu ivota automobilu. Kad alternatva sa skma z pohadu vekosti nkladov vo vzahu k funkcii. Predpoklad sa existencia niekokch (cca troch) alternatv.

    Takto sa hodnot nielen celok, ale i jeho najmenie asti. Hodnotov analza sa pouva na zdokonaovanie existujceho rieenia, hodnotov ininierstvo na tvorbu novho rieenia.

    Sfry uplatnenia hodnotovej analzy v praxi Hodnotov analza m najdleitejie vyuitie vo sfre vskumu, vvoja a technickej

    prpravy vroby [139,140]. Tto sfra je jednou z progresvnych sfr aplikcie metodickho komplexu HA pre

    vysok efektvnos navrhovanch inovci najvych rdov a ahk realizciu. HA sa v tejto sfre uplatuje v dvoch podobch:

    a) Ako nstroj racionalizcie (opravy) spracovanch projektov novch vrobkov a ich vroby. Ide teda o dodaton spsob uplatnenia. Tento spsob odhauje funkn a nkladov nedostatky u vo sfre vskumu, vvoja a technickej prpravy vroby a predchdza tm vzniku nehospodrnosti ete pred zaatm vroby. To, i sa HA pouije predbene alebo nsledne, vrazne ovplyvn celkov efekt jej uplatnenia, pretoe realizcie technickch zmien v ase vvoja vrobku vyplvajcich z novho nmetu s vrazne efektvnejie, (ide o zabrnenie dvojitmu vynakladaniu prce),

    b) V druhej podobe je HA ako nstroj zhodn so samotnm vskumno vvojovm procesom. Je to vyia forma HA v podobe hodnotovho ininierstva [132].

    Hodnotov analza je najrozrenejia analytick metda, prinajca vek spory vlastnch nkladov isto rozumovmi aktivitami.

    Gordonova metda Metda prekonva stereotyp udskho myslenia. Autor vychdza zo zsady, e je

    potrebn zabrni tomu, aby ete pred rieenm problmu vznikla barira stereotypu myslenia. Samotn princp spova v tom, e formulcia problmu je vemi hmlist, t. j. nevieme,

    o sa bude presne riei. (napr. ak hadme nov zariadenie na rozrezvanie dosiek z plastickej hmoty, formulcia problmu bude znie: oddeovanie. Takto formulcia problmu zabrauje, aby si odbornci vytvorili stereotypn predstavu bene pouvanho stroja na rezanie dosk z umelch hmt.)

  • Technolgia monte a CAA systmy

    28

    Touto metdou sa dosahuj zvl originlne a progresvne rieenia [132,133]. Morfologick metda Tto metda patr medzi progresvne smery rieenia problmov, lebo umouje racionlne

    dosiahnu vopred vyten ciele. Zkladn pravidlo morfologickej analzy je: Najprv vybuduj z prvkov rieenia cel systm, ur poet monost (kombinci) a a

    potom uvauj, premaj o technickej a ekonomickej strnke rieenia [133]. TRIZ Metda pvodne vyvinut v Sovietskom zvze deklaruje monos svojho vyuitia na

    rieenie a zdokonaovanie akchkovek ininierskych produktov. Je teda v tomto zmysle veobecn i pecilna. Autorom metdy je sovietsky bdate Altschuler [2,41,42,78].

    Jej podstata spova vo vyuit znmych zkonov dialektiky (napr. zmena kvantity na kvalitu, jednota a boj protikladov a pod.) a je rozpracovan do 40-tich princpov (procedr), ktor sa pouvaj pri zdokonaovan.

    Dnes je to najpouvanejia metda ininierskej tvorivosti, zaoberaj sa ou viacer univerzity aj profesionlne organizcie, ktor sa zameriavaj na prekoovanie kontruktrov.

    Stpenci tejto metdy deklaruj, e vetky znme metodiky s integrovan v metde TRIZ. Tto metda m svoje princpy vyuit aj v softvrovom programe: TechOptimizer Pro V 2.5 (pozri obr.3.1).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    29

    Obr. 3.1 Metda TRIZ aplikovan v softvrovom programe TechOptimizer Pro V 2.5 [90]

    Uveden ukka (obr.1.1) nabda rieitea zvi vetky mon trukturlne zmeny a mon akumulcie energie. Rieite subjektvne vybral kombinciu ET (elektrickotermlnu).

    Nzov TRIZ je odvoden z ruskho nzvu Teorija reenja izobratateskych zada (Teria rieenia vynlezeckch problmov). V anglitine sa pouva nzov Theory of Inventive Problem Solving [41].

    Okrem uvedench veobecnch metd tvorivosti (brainstorming, hodnotov analza, metda TRIZ a pod.) existuj aj zko pecializovan metodiky zameran iba na problematiku technologickosti kontrukcie, znme pod nzvom Design for Assembly DFA.

    3.3 PREHAD PECIALIZOVANCH METD POUVANCH V MONTI

    V minulosti sa kontruktr vrobku zameriaval hlavne na poadovan funkciu, prpadne na jej spoahliv plnenie poas o najdlhej doby ivotnosti vrobku.

    Neskorie sa ukzalo, e jedinm aspektom kontruovania nie je len funkcia vrobku, ale i jeho technologickos z hadiska vroby vrobkov i monte, vekos vlastnch nkladov, momentlna a vhadov situcia na trhu, komplexn kvalita vrobku, vzah kontrukcie k

  • Technolgia monte a CAA systmy

    30

    vrobnmu i montnemu systmu a in aspekty, z ktorch treba ku kontruovaniu pristupova.

    Ukzala sa potreba kad z uvedench aspektov rozpracova do metodiky, osvojenm ktorej kontruktr zska v krtkom ase zoveobecnen poznatky terie i praxe, m sa urchli proces vchovy kontruktrov a dosiahnu sa skokom vemi vrazn ekonomick efekty len rozumovou innosou.

    Vetky prce o racionalizcii monte sa zhoduj v tom, e najvm zdrojom spor v monti je vyuitie poznatkov znmych u ns ako technologickos kontrukcie z hadiska monte a v zpadnch krajinch ako DFA Design for Assembly [36,37,43].

    Poda STN 016301: Technologickos kontrukcie vrobku je shrn vlastnost kontrukcie vrobku,

    ktor zabezpeuj monos optimlnych nkladov pri vrobe, uvan a opravch vrobku pri zadanch ukazovateoch akosti a vrobnch a uvateskch podmienkach.

    Vetci autori sa zhoduj v tom, e najvm zdrojom spor je redukcia potu siastok pri zachovan funkcie vrobku. V kapitole 3.2, tab. 3.2 [87] je prehad racionalizanch metd manarstva kvality (ale i efektvnosti vroby) vrtane DFA [47,48,121,135].

    Metdy DFA, ktorch sa dotka i tto prca, s uveden ako metodick komplexy, priom DFA je chpan ako komplex zko orientovan len na mont.

    Tto metda patr do skupiny metd zameranch len na kontruovanie vrobku (paralelne i jeho montneho systmu) z hadiska monte. Do skupiny metd DF... patria i prbuzn, u spomenut metdy: DFM, DFMA, DFC a in.

    Ambcie pomha kontruktrovi pri kontruovan vrobku a montneho systmu z rznych hadsk deklaruj i autori a priaznivci veobecnejch metd tvorivosti, ako s napr. hodnotov analza, Brainstorming, Gordonova metda, a hlavne metda TRIZ-ARIZ. Jej stpenci deklaruj, e tto metda implicitne obsahuje v sebe vetky hore uveden metdy [93, 88-92, 124].

    V irch svislostiach vetky metdy uveden v tab. 3.2 s vyuiten i v monti. Ns bud zaujma podrobnejie rzne metdy DFA, ktor alej opeme. Medzi

    metdy vyuiten v kontruovan patria i racionalizan metdy a vetky metdy DF... (pozri tab. 3.3). Cieom tejto prce je rozri mnoinu tchto metd o objektvne metdy tvorby a hodnotenia vrobku z hadiska monte.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    31

    Tab.3.3 Prehad metd kontruovania vrobkov z hadiska monte [127]

    V eo becn rac io nal izan met dy vy ui t en v ko n truo v an v ro bkov : T yp izc ia [8 4 ] [112 ], Unif ik c ia [112 ] [129 ], N or ma l iz c ia [112 ] [129 ], tanda r diz c ia [46 ] [128 ], Staveb nicovos [113 ] [101 ], Skup inov t echnol gia [60,6 5 ,67 ], [69 73 ],[84,97 ,1 17 ].

    Met dy za mera n na ko n truov anie v ro bku z hadis ka . . . (D es ig n fo r . . . ko n truov anie pre . . . ) :

    Nu ka o t echno logick os t i kon t ru kc ie v s t r o j r s t ve [5 4 ], [112 ], DFQ D es ign for Qua l i t y kon t ru ova nie pr e kva l i t u

    [33,50 ,51 ,8 ,63 ,1 02,1 03,10 5,12 5, 126,1 36 ], DFC D es ign for C os t s cenov kon t r u ova nie

    [34,39 ,40 ,44 ,4 5 ,56 ,6 2 ,64 ,9 6 ], [108-110 ], [120, 128 ], DFE D es ign for E nvir o ment n vr h z ha dis ka ivot nh o

    p ros t r ed ia [9 ],[ 106 ], DFD D es ign for D isa ss emb ly n vr h z ha dis ka demont e

    [2,9 ,22 ,14 2 ], DFR D es ign for R ecyc l e n vr h z ha dis ka r ecykl ova t enos t i [9,106 ], DFM D es ign for Ma nufa ctur ing n vr h s ia s t ky z ha dis ka vr ob y

    [5,58 ,80 ,8 1 ,98 ,9 9 ], DFM A D es ign for Ma nu fa ctur ing a nd As s emb ly

    kon t ru ova nie pr e vr obu a mon t [30,53 , 55 ,76 , 106 ], D FA Des ig n fo r As se mbly ko n truo v anie pre mo nt

    M et da An dr eas eno va [1 ,12 8], M et da Boot hr oydo va [16, 12 -32], M et da C IS AL [74,7 9 ], K onkur ent n in in ier s t vo [38,6 8 ,12 9 ], M et da f ir my L UC AS [49 ,1 06], M et da f ir my T OSCH IBA [11 9], M et da R edfor dova [1 07], M et da War neckeho [6 ,141 ], M et da O M A (ob jekt vna met da pr e mo nt Ob jec t iv e

    M et hod for Ass emb ly) [1 27].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    32

    3.3.1 Racionalizan metdy

    lohou racionalizanch metd je vyuva to, o u bolo vytvoren, systematicky to triedi a spracovva s cieom opakovanho vyuitia [129]:

    - typizcia, - unifikcia, - normalizcia, - tandardizcia, - stavebnicovos, - skupinov technolgia.

    Typizcia Mylienka typizcie je zaloen na trieden technologickch postupov a me pri

    sprvnom vyuit nesporne zohra vek lohu pri zdokonaovan metodiky zostavovania technologickch postupov. Zkladom triedenia postupov pri typizcii je triedenie obrbanch siastok, t. j. ich rozdelenie na triedy, skupiny a typy.

    Trieda je najveobecnejou asou triednika. Poda defincie A. P. Sokolovskho triedou sa nazva shrn siastok charakterizovan jednotou zkladnch technologickch loh, rieench pri uritom tvare tchto siastok.

    Vo vntri triedy sa siastky rozdeuj na podtriedy predovetkm poda rozmerov. Podtriedy sa mu deli na skupiny a potom na typy. Podtriedy a skupiny s medzilnkom triedenia. Konenm cieom triedenia siastok teda je uri typy siastok.

    Zostavenm typovch technologickch postupov sa usilujeme o systemizciu technologickch postupov na siastky rovnakho typu [84].

    Typizcia sa zaklad na vbere u pouvanch siastok, skupn a celch vrobkov, ktor sa v praktickom ivote ukzali spoahliv a eln. Typizcia je vdy spojen s redukciou potu existujcich kontruknch rieen v porovnan s potom postaujcich v danch podmienkach a danom obdob.

    Sprvne chpan typizcia sa vyznauje zmenenm rznorodost kontruknch rieen, o prina vhody v znen nkladov na vrobu, zvyuje kvalitu vrobkov (zvldnut proces tvarovania a voby materilov, zven ivotnos a bezporuchovos) [112].

    Unifikcia Je proces vytvrania technicky a ekonomicky opodstatnench vekostnch radov

    vrobkov, priom hlavn parameter vrobku je spravidla lenom radu tzv. vyvolench siel (napr. odstupovanie vkonov elektromotorov poda geometrickho radu siel). Niektor siastky s zhodn pre viac blzkych lenov radu, in s aspo kontrukne podobn (typizcia kontruknho rieenia) [129].

    Unifikcia (zjednocovanie) sa zaklad na kontruovan technicky a ekonomicky opodstatnench, optimlne diferencovanch skupn a ast na irok pouvanie, pri stavbe zloitch vrobkov, liacich sa svojm urenm, rozsahom pouitia, alebo charakteristickmi hodnotami. V mnohch oblastiach sa unifikcia stala jednou z efektvnych metd kontruovania (stavba vrobnch strojov, spaovacch motorov). Do unifikcie sa vyberaj rzne typizan asti a skupiny. Pri zmenovan potu skupn a ast v novch prbuznch

  • Technolgia monte a CAA systmy

    33

    kontrukcich sa unifikciou dosiahne znenie nkladov na vrobu, skrtenie vrobnho cyklu a zjednodu sa spsob opravovania vo vej miere ako typizciou [112].

    tandardizcia Je uznanie kontrukcie niektorho pikovho vrobku za vchodiskov tandard kvality i

    pre in vrobky tohto druhu [128]. Eurpska norma EN 45020 [54]: Veobecn pojmy a defincie, tkajce sa tandardizcie

    a svisiacich aktivt (ISO/IEC GUID z: 1991) je dokument vytvoren na zklade dohody (konsenzu), ktor je prslunou intitciou prevzat a stanovuje opakujce sa pravidl pouvania smernice alebo hadisk pre innosti, vsledky innost, priom sa usiluje v rmci danch svislost dosiahnu optimlny stupe poriadku.

    Stavebnicovos Je to tak vlastnos uritho sboru stavebnch prvkov, ktor umouje vytvra z tohto

    sboru vek poet rznych uitonch zostv. Po demonti s tieto prvky pouiten na vytvorenie inej uitonej zostavy [129].

    Poda autora [113] stavebnicovos je definovan ako schopnos vymedzenej mnoiny hmotnch prvkov vytvra vie mnostvo elnch zostaven. Pomocou tchto metd mono vytvra alebo dotvra montne rodiny vrobkov a tieto rodiny maj rzny druh vzjomnej prbuznosti. Stavebnicovos je mon pomenova aj pojmom modularita [59].

    Normalizcia Je to vypracovanie predpisov na vykonvanie opakujcej sa prce do optimlnej a prvne

    zvznej formy normy [129]. Normalizcia sa zaklad na spracovan rznorodosti kadej opakujcej sa formy prce do

    optimlneho stavu, spresnenej do jednoznane technicko prvnych dokladov, nazvanch normy. Normalizcia je zaloen na pevnch zkladoch vedy, techniky a prce [112].

    Normy vyuvaj vetci: vrobcovia, ktor vyrbaj svoje produkty racionlnejie na zklade fundovanch

    technickch podkladov obsiahnutch v normch, konzumenti, ktor si mu by ist, e produkt vyroben poda noriem je dobr, vedci, ktor pouvanm normovanch postupov merania dostvaj vzjomne

    porovnaten vsledky, skobn intitcie, ktor pouitm normovanch postupov mu plni kontroln

    funkcie v spolonosti [129].

    Normy poda okruhu ich platnosti delme na :

    podnikov, nrodn (ttne ), napr.:

    STN - slovensk technick norma, SN esk, resp. eskoslovensk norma, DIN - Deutsche Industrie Norme, nemeck priemyseln norma, NORM - sterreichische Norme, rakska norma,

  • Technolgia monte a CAA systmy

    34

    eurpske, napr.: EN - eurpska norma,

    medzinrodn, napr.: ISO - International Standard Organization, kombinovan, napr.: NORM EN ISO s normy platn pre Raksko, Eurpu a tty repektujce ISO [128].

    Skupinov technolgia Miesto nzvu rodina vrobkov sa pouva tie menej vstin nzov skupina

    vrobkov, od ktorho je odvoden znmy termn skupinov technolgia. Je to vrobn systm, ktor je vytvoren na alternatvnu vrobu ktorhokovek lena

    vybranej alebo elovo vytvorenej skupiny (rodiny) vrobkov. Takto rodina je vybran alebo vytvoren tak, aby jej leny mali o najvy stupe technologickej prbuznosti a totonosti. Zmena vyrbanho vrobku je spojen so zmenou programu strojov, ich prestaven alebo i s ich iastonou prestavbou [117,129].

    Mitrofanov [84] uvdza, e lohou skupinovej metdy je vytvori tak metodiku zostavovania technologickch postupov, navrhovania nradia a racionlnych nastaven strojov, ktor by zabezpeila najrentabilnejiu a o najkratiu technologick prpravu vroby.

    Hlavn lohy, ktor sa rieia pri skupinovej metde, vyaduj na podklade zoveobecnenia a systematizcie pokrokovch sksenost:

    a) odstrni neodvodnen rozmanitos pouvanch technologickch postupov, b) pozdvihn zastaran postupy na rove pokrokovch, ak sa pouvaj vo

    vekosriovej a hromadnej vrobe, c) zabezpei zavedenie vysokoproduktvneho, ahko prestavitenho technologickho

    nradia a vytvori predpoklady pre efektvnu modernizciu a automatizciu. V oblasti vroby siastok sa vhody skupinovej technolgie vyuvaj intenzvne a

    efektvne u niekoko desaro. Aj z hadiska monte, hlavne automatickej, je vhodn uplatova princpy skupinovej

    technolgie. Vytvranie rodn vrobkov s rznymi druhmi prbuznosti umouje tvori flexibiln montnu techniku pouiten pre cel rodinu vrobkov, a tm podstatne zvi efektvnos.

    Zhrnutie lohou racionalizanch metd je vyuva to, o bolo u vytvoren, systematicky to

    triedi a spracovva s cieom opakovanho vyuitia. Hlavnmi racionalizanmi metdami s:

    typizcia - vber a redukcia potu existujcich rieen, unifikcia - vyuvanie rovnakch ast v rznych vrobkoch; zjednocovanie, normalizcia - tvorba dokladov, ktorch repektovanie je povinn a zvzn, tandardizcia - uznanie kontrukcie niektorho pikovho vrobku za vchodiskov tandard kvality i pre in vrobky tohto druhu, stavebnicovos - schopnos vytvra z relatvne malho potu stavebnch

  • Technolgia monte a CAA systmy

    35

    prvkov vek mnostvo uitonch zostv, prbuznos - viacero vrobkov tvor spolon rodinu, ktor m urit druh prbuznosti, trukturlna prbuznos vetky vrobky rodiny s trukturlnymi podmnoinami

    najzloitejieho (asto fiktvneho) vrobku, napr. rel s maximlne monm potom kontaktov predstavuje vrobok s najzloitejou truktrou (kmeov vrobok),

    tvarov prbuznos - vetky vrobky rodiny maj rovnak tvary, ale rzne vekosti,

    technologick prbuznos vetky vrobky rodiny pouvaj len vymedzen mnoinu spojovacch technolgi a spojovacch prvkov.

    3.3.2 In metdy

    V Nemecku sa poksili systematicky spracova prklady dobrch a zlch rieen a transformova znme pravidl do formy smernice VDI Richtlinien 3237 [44,75,95,116] obr. 3.2 - 3.5. Tento prstup je vyuit i v knihe bratov Skarbinskch [112].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    36

    Obr.3.2 Smernica VDI Richtlinien 3237 - prv as jej podstatou je, e pre kad pravidlo

    sa uvdzaj inpiratvne prklady dobrch a zlch rieen [116].

  • Technolgia monte a CAA systmy

    37

    Obr.3.3 Smernica VDI Richtlinien 3237 - druh as

  • Technolgia monte a CAA systmy

    38

    Obr.3.4 Smernica VDI Richtlinien 3237 - tretia as

  • Technolgia monte a CAA systmy

    39

    Obr.3.5 Smernica VDI Richtlinien 3237 - tvrt as

    Na obr. 3.6 s uveden nov spojovacie prvky spracovan formou tabuliek.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    40

    Obr.3.6 Nov spojovacie prvky (KEG Koenig Verbindungs technik).

  • Technolgia monte a CAA systmy

    41

    Podobnou formou s spracovan uebn texty Valentovia [128], v ktorch je uveden i prehad metd znmych v r. 1999.

    Ako sme u uviedli in prstup je zaloen na subjektvnom znmkovan rznych monost realizcie typickch montnych spojov.

    Na obr.3.7 je prklad subjektvneho hodnotenia firmy TOSHIBA [44], a to rznych spsobov spojenia dvoch plechov, priom kad kritrium je ohodnocovan znmkami 1,2,3 (najlepia znmka je 1).

    Obr.3.7 Prklad subjektvneho hodnotenia rznych spsobov spojenia dvoch plechov priom kad kritrium je ohodnocovan znmkami 1,2,3 (najlepia znmka je 1) [44]

    Prklad hodnotenia relatvnej ceny spojenia plechov je znzornen na obr. 3.8, kde s porovnan nklady na oceov a hlinkov plechy pri jednotlivch spsoboch ich spojenia.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    42

    Obr.3.8 Relatvne ceny spojen plechov pre oceov (St) a hlinkov plechy (Al) Ceny s bez materilov (100 x 100 mm, 3 mm hrbka, sria 200 kusov). Za zklad je bran bodov zvar. Pozor ! Platn len pre firmu Siemens !

    Ako prklad relatvneho hodnotenia rznych rieen pomocou tzv. relatvnych nkladov je na obr.3.9, kde s porovnan nklady rznych spsobov spojenia hriadea s nbojom.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    43

    Obr.3.9 Porovnanie relatvnych nkladov na rzne druhy spojenia nboja s hriadeom [44]

    3.3.3 pecializovan metdy DFA

    Pre potreby tejto prce je postaujce opsa podstatu len pecializovanch metd DFA (pri ostatnch metdach, uvedench v tab.3.2, podstata vyplva z nzvu recyklcia, ivotn prostredie a pod.).

    Niektor znme metdy s zameran len na montovan vrobok (a nie aj na jeho montny systm).

    Metda Boothroydova Boothroyd [18,20] v prvom kroku vyber poda ekonomickch kritri jeden z troch

    monch montnych systmov: run prca, robotick mont a automatick mont. K vybranmu systmu potom prispsobuje kontrukciu vrobku. Kritriom kvality

    vrobku aj systmu s aktulne jednotkov nklady v aktulnej ekonomickej situcii. Metda Redfordova Redfordova metda [106,107] je zaloen na podobnch princpoch ako metda

    Boothroydova. Metda Andreasenova Zkladom metdy je desa pravidiel kontruovania vrobku z hadiska monte [1,4,5]:

    1. Minimalizuj poet siastok.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    44

    2. tandardizuj funkciu a stavbu. 3. Ak je to mon, tandardizuj komponenty. 4. Pouvaj nbehy a zrazenia na uahenie vkladania. 5. Tvaruj siastky na uahenie manipulcie. 6. Minimalizuj poet smerov monte. 7. Ak je to mon, rozle vrobok na menie montne skupiny. 8. Usiluj sa tvarova siastky z hadiska rchlej orientcie. 9. Kontruuj siastky tak, aby boli poas monte stabiln. 10. Usiluj sa minimalizova hmotnos.

    Tieto pravidl sa asto redukuj do troch hlavnch: 1. Minimalizuj poet siastok. 2. tandardizuj komponenty. 3. Komponenty kontruuj na ahk vkladanie.

    Metda CISAL Metda vychdza z kritiky metdy Boothroydovej. Autori deklaruj, e prevan as

    systmov nie je isto manulna alebo robotick, alebo automatick, ale je kombinovan. To vyaduje tvori vrobok i systm paralelne v slade s princpmi Concurrent

    Engineering. Aj v metde CISAL [74,79] prevlda hodnotenie kvality vsledku poda jednotkovch nkladov aktulnych v prslunej krajine a ase.

    Konkurentn ininierstvo V anglickej literatre sa pouvaj ekvivalentn nzvy: Concurent Engineering-CE

    (konkurentn ininierstvo), Simultaneous Engineering (simultnne ininierstvo), Lead Engineering (veden ininierstvo), Integrated Engineering (integrovan ininierstvo). Star postup zavdzania novho vrobku na trh sa zana vvojom vrobku. A po skonen vvoja a overen trhu nasleduje vvoj vrobnho systmu a potom montneho systmu. Doba na zavedenie novho vrobku je pri starej filozofii neprimerane dlh a nklady s vysok.

    Simultnne ininierstvo sa usiluje skrti tto dobu tak, e vrobok, vrobn a montny systm vytvra tm pecialistov takmer sasne (simultnne). Charakteristick pre CE s vek jednorzov nklady a s tm spojen vek podnikatesk riziko. V prpade spechu vak tento postup dva monos obsadi trhy a zska takmer monopoln postavenie na svetovom trhu [129].

    Metda firmy LUCAS al expertn systm vytvorila firma LUCAS [67] [49,85] neskorie rozren i za

    hranice firmy. V pamti potaa s uloen otzky svisiace s DFA v logickej sekvencii.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    45

    Expertn tm odpoved jednoznane na otzky. Poda druhu odpovede kladie pota alie otzky. tyria lenovia tmu analyzuj takto zloit vrobok s 4000 siastkami za cca 4 hodiny, priom napr. poet siastok sa zni a o 50 %.

    Sasou analzy je formulr Priebeh monte (Flow Chart) obsahujci schmu postupu monte. Pri kadej siastke je jej tvarov zloitos ocenen tromi technicko-ekonomickmi ukazovatemi [128]:

    - relatvne nklady na orientciu, - uchytvanie, - zakladanie a spojovanie.

    Vsledky za cel vrobok s zhrnut do troch ukazovateov: 1. efektvnos kontrukcie = n1 / n0 , 2. orientan pomer = 0 / n1 , 3. manipulano montny pomer = U + Z + S / n1 ,

    kde: n1 = poet siastok po prave, n2 = pvodn poet siastok, O = set rel. nkladov na orientciu, U = set rel. nkladov na uchytvanie, Z = set rel. nkladov na zakladanie, S = set rel. nkladov na spojovanie. Firma LUCAS predva licencie na softvre za 2 000 libier. Jednho experta vykol za

    500 libier.

    Metda firmy TOSCHIBA Je podobn metde LUCAS. Aj ona je zameran na oblas typick pre firmu. Na zlepenie kontrukcie sa pouva manul s pravidlami a prkladmi. Kontruktr

    subjektvne hodnot montnu kvalitu kadej siastky, kadho spoja a celho vrobku. Znmkuje dleit montne vlastnosti. Napr. pri siastke, je to zloitos orientcie,

    zloitos manipulcie a pod. Ak s vlastnosti idelne, prideuje kontruktr tejto vlastnosti 10 bodov. Metda TOSHIBA spova teda v subjektvnom bodovan dleitch montnych aspektov kontrukcie.

    Z uvedenho vyplva, e vo vetkch znmych metdach je vsledn montna kvalita vyjadren ako presn set viac- alebo menej nepresnch siel. Vina autorov sa prikla k nzoru, e montnu kvalitu kontrukcie nemono hodnoti len subjektvnymi vrokmi (vysok, nzka, horia, lepia), ale ju treba detailne analyzova poda jednotlivch siastok, spojov montnej truktry vrobku a vhodne je kvantifikova a objektivizova.

    Vsledky sa hodnotia priemernm potom bodov pridelench expertmi [119]. Prklady zlepen televzneho videorekordra dosiahnut metodikou TOSCHIBA s uveden na obr. 3.10.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    46

    Obr. 3.10 Prklady zlepen televzneho videorekordra dosiahnut metodikou TOSCHIBA

  • Technolgia monte a CAA systmy

    47

    Metda Warneckeho V NSR bola vytvoren v stave IPA pod vedenm profesora Warneckeho metodika, poda

    ktorej sa hodnotenie montnej kvality kontrukcie vykonva sitovanm tzv. charakteristickch hodnt montnej opercie v pomocnch tabukch [37].

    Na hodnotenie vsledkov vyuva priemern znmky (body) zskan od kolektvu hodnotiteov [6,141].

    Vrme sa k mottu . 1, kde sa kontatuje: DFA- Design for Assembly je technika, ktor pvodne bola vytvoren na bze

    papierovch podkladov a dnes je rozvinut do komernch softvrovch balkov. Je iroko pouvan na zpade, hlavne vo vekch firmch. Osvedila sa v mnohch

    sektoroch priemyselnej vroby od spotrebnch produktov a po ak ternne vozidl. DFA m za cie redukova montne nklady a zabezpei, aby montny proces

    bol menej komplikovan a ahko vykonaten. To je dosiahnuten najm redukciou potu siastok vrobku, zahenm ich manipulcie a spojovania [7].

    Ako dkaz efektvnosti jednej z tchto metd uvdzame prklad kontrukcie kontrolra pred aplikciou Boothroydovej metdy (obr.3.11) a po aplikcii (rekontrukcii) poda Boothroydovej metdy [15] (obr.3.12). Autor uvdza tieto efekty:

    1. spojenie plastickho krytu, elimincia troch skrutiek a reorientcia, 2. elimincia vloenia dvoch skrutiek, 3. elimincia skrutiek driacich dosku plonch spojov, 4. elimincia dvoch preorientci, 5. elimincia zemniaceho vodia, 6. elimincia konektora (zastrenie senzora do dosky plonch spojov) pozri obr.3.12.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    48

    Obr. 3.11 Mont kontrolra pred aplikciou Boothroydovej metdy [15]

    Redukcia potu siastok do jednej bola v jednotlivch bodoch nasledovn: 1. tri siastky do jednej siastky as monte: 54,3 sekundy, 2. dve siastky do jednej siastky as monte: 27,9 sekundy, 3. jedna siastka do jednej siastky as monte: 19,6 sekundy, 4. dve siastky do jednej siastky as monte: 18,0 sekundy, 5. dve siastky do jednej siastky as monte: 12,0 sekundy, 6. jedna siastka do jednej siastky as monte: 10,6 sekundy, 7. jedna siastka do jednej siastky as monte: 7,0 sekundy.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    49

    Obr. 3.12 Koncepcia rekontruovanho kontrolera z hadiska monte po aplikcii Boothroydovej metdy [15]

    Novie metodiky s spracovan vo forme programovch softvrov, ktor ponkaj rieiteom prklady dobrch rieen, ale rozhodovanie ponechvaj na rieiteoch.

    Autori programu CISAL [74] tvrdia, e tieto systmy nie s expertn systmy, t.z. nevypotavaj rozhodnutia medzi ponkanmi alternatvami, ale tieto rozhodnutia nechvaj na rieiteovi. Tvrdia, e ich softvrov program nie je expertn systm, ale systm pomhajci rozhodn sa (decision aid support).

    Istee, zbierky dobrch prkladov a pravidiel spracovan do softvrovho programu mu urchli proces zdokonaovania vrobku, zvl ak s informcie elne trieden. Prklad takchto softvrov je zobrazen na obr. 3.13, obr. 3.14 a obr. 3.15.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    50

    Obr. 3.13 Program Design For Assembly 9.1 [28] Ukka predstavuje zveren hodnotenie rekontrukcie motora, prezentuje optimlny

    vber z ponkanch spsobov spojovania a porovnva nklady ped rekontrukciou a po rekontrukcii v oblastiach prcnosti nstrojov a pote siastok.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    51

    a.)

    b.) Obr. 3.14 Program Design For Assembly Drill V1 [13]

    aukka karty priebehu monte, bukka rozober monosti spojovania dvoch siastok.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    52

    Obr. 3.15 Program: DFM Concurrent Costing 2.0 [29]. Ukka je ponukou monch technolgi a monch materilov siastky

    danho tvaru z pohadu nkladov.

    Sama skutonos, e prslun metda je podopren programom, neznamen, e z hadiska obsahu a hbky poskytovanch informcii je vdy lepia, ako ke je spracovan inm spsobom (napr. kniha).

    V obidvoch prpadoch nie je vhodn spoahn sa iba na tvorcu programu alebo knihy. Rieite mus takto zkladn systm neustle doplova jemu u znmymi najnovmi rieeniami.

    Osobn vedomostn bza rieitea neme by zastpen vedomostnou bzou zostavovatea programu, pretoe rieite by bol odsden na lohu realizova len vedomostn bzu tvorcu programu do svojho rieenia.

    Tto pripomienka sa tka vetkch takchto programov, ale aj niektorch knh. Rieite teda mus by sm pecialistom a trvalo sledova novinky v danej oblasti. Uveden metodiky sa lia navzjom tie hodnotenm dosahovanch vsledkov. Vinou ide o subjektvne hodnotenia pomocou bodovania a znmkovania kolektvom expertov.

    Boothroyd je protagonistom mylienky hodnotenia kontrukcie vrobku a vybranho montneho systmu pomocou predbenho vpotu jednotkovch nkladov na zmontovanie jednho vrobku pri danej sriovosti.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    53

    Zvery Starie metodiky DFA boli spracovan vo forme knh opisujcich veobecn postup

    zdokonaovania vrobku z hadiska monte v postupnosti siastka, spoj, celok. V kadej asti s uveden osveden pravidl, hlavne vak prklady dobrch a zlch rieen.

    Kvalita rieen je oceovan znmkami (subjektvne) alebo vpotom tzv. relatvnych nkladov na kad mon rieenie v danch podmienkach (rove miezd, aktulnych cien materilu, pouitej techniky a pod.) na formulroch na to urench.

    Jedin objektvny ukazovate pouvan v tchto prcach je relatvna spora potu siastok.

    Nov metodiky deklaruj, e s spracovan vo forme programovch balkov. V skutonosti neobsahuj program, ktor by vypotal najlepie rieenie, neobsahuj ani iastkov programy na rutinn vpoty, priom na zklade tchto vsledkov rozhoduje expert o alom postupe. Nie s to teda ani expertn systmy. S to op knihy, vydvan v softvrovch balkoch.

    alej uveden metda OMA podva zklady terie pre jednotliv kroky rekontrukcie vrobku. Ke bude tto teria kompletn, vznikne dvod na jej spracovanie vo forme expertnho systmu.

    3.4 ROZHODUJCE VLASTNOSTI VROBKU Z HADISKA DFA

    Na zklade dlhodobho tdia a praxe doc. Valentovi povauje za rozhodujce tieto vlastnosti kontrukcie vrobku z hadiska DFA:

    a) funkn princp, b) truktra kontrukcie, c) montne spoje, d) vlastnosti siastok z hadiska orientcie, e) vlastnosti siastok z hadiska montnej manipulcie, f) rozmerov vlastnosti kontrukcie, g) materil siastok.

    3.4.1 Funkn princp

    Pod pojmom funkn princp budeme rozumie zkladn princp, na ktorom spova funkcia vrobku. Tak napr. funkn princp pruinovch hodn sa zaklad na poznatku (objave), e doba kyvu pruinovho kyvadla je stla a me sli na odmeriavanie asu.

    Problmom bol vak mechanizmus, ktor by kyvadlu dodval silov impulzy, ke sa jeho kvanie utlm vplyvom trenia. Takto mechanizmus bol vytvoren a je znmy ako Grahamov hk buden pruinou (vynlez). Ns bude zaujma len hadisko monte. Je znme, e zmena funknho princpu asto predstavuje revolciu v monti. (Digitlne hodiny s montne podstatne jednoduchie ako hodiny pruinov).

    Na obr. 3.16 je znzornen vvoj kontrukcie elektronickch obvodov: od obvodov s elektrnkami a drtovmi prpojmi (a) cez obvody z diskrtnych siastok jednotlivo vkladanch do otvorov v doskch s plonmi spojmi (b) cez obvody, ktorch

  • Technolgia monte a CAA systmy

    54

    miniaturizovan diskrtne siastky s plone prispjkovan k podloke (c plon mont surface mounting SM), alej cez tzv. hybridn obvody (d) a k sasnm obvodom, pri ktorch cel obvod je realizovan na jedinom ipe (e integrovan obvody).

    Z obrzku je zrejm, e pri kadej zmene funknho alebo technologickho princpu dochdza k radiklnej miniaturizcii a k zneniu vrobnch i montnych nkladov [2].

    Obr. 3.16 Vvojov kroky v kontrukcii elektronickch uzlov a elektrnky a drtov spoje, b plon spoje, c plon mont, d hybridn obvody, e integrovan obvody.

    Vvoj v technike prebieha tak, e na zklade nejakho objavu (revolun zmena) sa objavuj postupne patenty a zlepenia (evolun zmeny), a tak vznikaj nov funkno technologick princpy. Vedci s inicitormi revolunch zmien, technici s iniciatrmi evolunch zmien.

    V minulosti vznik objavu alebo vynlezu bol celkom nhodnou udalosou, ktor sa prihodila len vybranm uom obdarenm talentom. Nikto sa ani nepoksil njs metdu, ktor by priviedla i odborne vzdelanho a talentovanho technika k tvorbe vynlezu. Dnes kad podnik ti po vrobku, ktor by predstihol konkurenn vrobky originlnym funknm princpom chrnenm patentom. Cieom novej vedy kontruolgie je hada tak metdy, ktor uia kontruktra ako tvori nov vynlezy a zlepenia na objednvku. Obsahom nuky o kontruovan (kontruolgie) sme sa u zaoberali.

    Je potrebn, aby sasn ininier ovldal okrem pecilnych znalost svojho odboru i metdy tvorivosti. Je dokzan, e jeho tvoriv aktivita sa tm niekokonsobne zvi. Prehad znmych metd podva tab. 3.2.

    3.4.2 Kombinan metda hadania funknho princpu

    Tto nov pvodn metda tvorivosti je pouiten tam, kde kontruktr had optimlny mechanizmus, ktor by najlepie spal dan poiadavky. Metda umouje njs vetky existujce truktry vhodn na rieenie problmu. Medzi nimi sa njdu u doteraz vynjden truktry, ale i truktry doteraz neznme. Z nich me kontruktr vybra to rieenie, ktor najlepie vyhovuje konkrtnym poiadavkm.

    Poda tejto metdy njdeme najprv pln mnoinu truktr trojlennch mechanizmov, z ktorch vetky spaj dan zkladn poiadavky. Ak medzi nimi nenjdeme vhodn rieenie,

  • Technolgia monte a CAA systmy

    55

    hadme podstatne viu mnoinu tvorlennch mechanizmov, at. Uveden pln mnoiny njdeme pomocou zkona, ktormu podliehaj vetky leny mnoiny.

    Napr. pre tuh mechanizmy je to zkon udvajci vzah medzi potom lenov mechanizmu, stupami vonosti jeho dvojc a vslednm stupom vonosti mechanizmu, ktor mus by i = 1 (zkon stereostatiky).

    Pre hydraulick mechanizmy takmto zkonom bude napr. rovnica kontinuity alebo Bernouiliho rovnica, pre elektrick zapojenie napr. Kirchhoffov zkon a pod.

    Najprv si ukeme prklad vyuitia metdy v oblasti tuhch mechanizmov. Na obr. 3.17a je ako prklad rovinnho mechanizmu uveden rovinn kukov mechanizmus, na obr. 3.17b je jeho idealizovan model, v ktorom dvojice s zobrazen tak, e leny sa dotkaj v osamelch bodoch. Z modelu je zrejm, e rotan i posuvov dvojice s dvojbodov. alej budeme vhradne pouva bodov modely dvojc, a preto znmu rovnicu o stupoch vonosti rovinnho mechanizmu prepeme do tvaru [128]:

    i = 3n 3 k, (1) kde i je poet stupov vonosti mechanizmu, n - poet lenov, k - set vetkch vzbovch bodov vo vetkch dvojiciach mechanizmu.

    Obr. 3.17 Stereostatick analza rovinnho kukovho mechanizmu a schma rovinnho kukovho mechanizmu,

    b idealizovan model kukovho mechanizmu.

    Vetky leny mali pred zviazanm a upevnenm rmu 3n stupov vonosti v rovine. Po upevnen rmu mala sstava menej o 3 stupne vonosti, kad vzbov bod jej odobral jeden stupe vonosti. Pre priestorov modely bude plati analogicky[128] :

    i = 6n 6 - k (2) Na obrzkoch 3.17 a 3.18 s vypotan hodnoty i pre zobrazen modely.

    Najpouvanejie modely priestorovch dvojc s na obr. 3.19. Je dleit si vimn, e model na obr. 3.17 je len idealizcia zobrazenho skutonho

    mechanizmu a hodnota i = 1, ako sme oakvali.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    56

    6

    5

    5

    5

    4

    3

    Model Nzov

    1

    2

    kp

    Obr. 3.19 Modely najpouvanejch kinematickch dvojc v priestore kde kp - poet vzobnch bodov v priestore.

    Ke vak urobme priestorov model mechanizmu poda obr. 3.18a, dostaneme priestorov model s tromi rotanmi a jednou posuvnou dvojicou a po dosaden: i = 6n 6 (k12 + k23 + k34 + k41) i = 6.4 6 (5 + 5 + 5 + 5) = - 2

    dvojnoka (gua v drkena priestorovej krivke)

    jednobodov dvojica (bod na rovine)

    trojnoka (guov kb)

    rotano posuvn dvojica

    rotan dvojica

    posuvn dvojica

    Nepohybliv, staticky urit dvojica

    skrutkov dvojica

  • Technolgia monte a CAA systmy

    57

    Obr. 3.18 Stereostatick analza priestorovho kukovho mechanizmu a schma priestorovho kukovho mechanizmu, b idealizovan model kukovho mechanizmu.

    Aby model mal poadovanch i = 1, museli sme zmeni set bodov v dvojiciach na hodnotu k = 17. Okrajov podmienky kontruktra s, aby vstupn dvojica 1 2 bola rotan (k12 = 5) a vstupn posuvn (k41 = 5).

    Podmienku transformcie splnia potom vetky modely s pohyblivmi dvojicami, ktorch (1 kij 5) a vstupn posuvn (k41 = 5). Podmienku transformcie splnia potom vetky modely s pohyblivmi dvojicami, ktorch 1 kij 5 bude: k12 = 5; k41 = 5 a k23 + k34 = 7.

    Existuj teda tyri kombincie tvorlennch mechanizmov sliacich na transformciu rotanho pohybu hnacieho lena na posuvn pohyb hnanho lena (tab. 3.4).

    Tab. 3.4 Poty vzbovch bodov. . k12 k23 k34 k41 k i

    1 5 2 5 5 17 1 2 5 5 2 5 17 1 3 5 3 4 5 17 1 4 5 4 3 5 17 1 5 5 3 3 5 16 2

    Pouiten je i kombincia . 5. Na tejto kombincii ojnica 3 m na oboch koncoch guov kby. Ojnica sa me vone ota okolo spojnice stredov guovch kbov. Tento vntorn stupe vonosti sa neprejavuje na sprvan mechanizmu, ktor z praktickho hadiska sa sprva, ako keby bolo i = 1.

    Priestorov modelovanie nm umonilo njs vetky existujce truktry, ktor bez statickho preurenia rieia dan problm transformcie pohybov.

  • Technolgia monte a CAA systmy

    58

    Okrem toho nm priestorov modelovanie umouje odhali priny statickej predurenosti mechanizmov, ktor poda zjednoduenej rovinnej analzy vychdzaj ako staticky urit (i = 1), avak pri podrobnejej priestorovej analze s staticky preuren (i 1).

    Pri nepresnej vrobe takchto mechanizmov alebo pri nedostatonch vach (ktor ale mu by prinou nepresnosti funkcie) sa asto nedaj takto mechanizmy zmontova alebo sa po monti vyaduj uvoovanie, zabehvanie a alie neiaduce prce.

    V jemnej mechanike a optike s relne mechanizmy takmer presnou kpiou ich idelnych guovch modelov. Takto mechanizmy s plne bezvov (gule s k plochm trvalo pritlan, napr. tiaou, pruinami a pod.), ihne po monti pracuj bez zdriek i v prpade nepresnej vroby lenov. S oznaovan ako najpresnejie mechanizmy.

    Jedinou ich nevhodou je mal tuhos. Ak chceme zvi tuhos musme zvi preuritos, narastaj vak nroky na presnos vroby alebo je potrebn zvova vle. Ak kontruktr so zvyovanm preurenosti presne neanalyzuje dsledky tohto preurenia na presnos vroby a vekosti zvolench vl, vznikaj pri monti problmy [128].

    Takto kontrukn nedostatky sa prejavuj v monti tak, e robotnk ska meni spojovan siastky, upravuje ich rozmery, ska pohyblivos dvojc, upravuje funkn rozmery dvojc a pod. Je pozoruhodn, e o tomto vznamnom problme stereostatiky, rozmerovej a tolerannej analzy sa znma literatra o monti nezmieuje, hoci ide o kov problm monte. Vina autorov sa obmedzuje len na