Tehnoloski procesi_3.pdf

TEHNOLOŠ KA ANALIZA  PROIZVODA

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Tehnološ Tehnološka analiza proizvoda specifična je aktivnost, koja ima za cilj spoznavanje  proizvodnih karakteristika proizvoda i razine problema, koje ćemo imati pri njegovoj  proizvodnji. Ova saznanja važ važna su iz barem dva razloga: Podloga su za utjecaj na izvedbu proizvoda, kako bi se na taj način smanjila razina  problema pri njegovoj proizvodnji. 2. Ona su polaziš polazište kod planiranja procesa ; 1.

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

 Neosporna je činjenica da konstrukcija (izvedba) proizvoda ima velik utjecaj na na ekonomičnost proizvodnje. Zbog toga se kod konstrukcijske definicije proizvoda proizvoda nastoji  postići izvedba, koja iziskuje minimum utroš utroška materijala i vremena izrade na minimum  potrebne proizvodne opreme za proizvod koji odgovara oodre dređenoj namjeni i funkciji. odgova ra odre odgovara Kod razvoja i konstruiranja proizvoda, funkcija i tražena uporabna uporabna svojstva proizvoda su zahtjevi kojima konstruktor nastoji u prvom redu što bolje udovoljiti, udovoljiti, ali kod toga treba misliti i na proizvodne postupke koji će biti primijenjeni kod n jegove proizvodje, kao i na ekonomičnost tih postupaka. To znači da treba vladati širokim podru područ jem proizvodnje i njezinim specifičnostima. U cilju ostvar enja tako postavljenog cilja, pož poželjno je i nuž nužno da se konstrukcija proizvoda  podvrgne tehnološ tehnološkoj analizi, kako bi se utvrdila i po potrebi poboljš poboljšala tehnologičnost  proizvoda, odnosno prikladnost za proizvodnju i to prvenstveno s glediš gledišta mogućnosti vlastitih proizvodnih vlastitih proizvodnih pogona i kooperacije, koja će sudjelovati u njegovoj proizvodnji.

1

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

U cilju postizanja što boljih i ekonomičnijih rješ da se ostvari dobra suradnja rješenja povoljno je, je,  da između konstruktora i tehnologa još još u fazi projektiranja i konstruiranja prozvoda. Takva suradnja konstruktora pož poželjna je i s drugim područ jima poslovnog sustava (nabavom, kontrolom, servisom,...) kako bi se u svakom pogledu ostvarilo o ptimalno rješ rješenje izvedbe  proizvoda. Razvoj proizvoda je zadatak za čije izvr šenje je pož poželjan timski interdiscipliniran rad. rad. Činjenica je, je, da je u fazi projektiranja i konstruiranja moguće ostvariti najefikasniji utjecaj na izvedbu proizvoda uz najmanje troš troškove prilagodbe (sl.36). Mogućnosti utjecaja

Troškovi izmjena

Troškovi Mogućnosti Analiza konstrukcije s tehnološ tehnološkog stanoviš stanovišta mož može se podijeliti u tri faze: 1.faza : tehnološ tehnološki savjeti tijekom razvoja i konstrukcije 2.faza : uvid u konstrukcijsku dokumentaciju prije raspodjele 3.faza : analiza nacrta prilikom planiranja procesa 1.F 2.F Projekt.+Kon.

3.F TPP

Nabava Izrada Montaža

faze razvoja i  proizvodnje

Sl. 36 Mogućnosti i troš troškovi izmjena tijekom razvoja i proizvodnje

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Obzirom na navedeno mo možžemo reći da je prva faza provođenja tehnološ tehnološke analize najvaž najvažnija. Pri tom treba ukazati na činjenicu da će utjecaj tehnologa na izvedbu proizvoda biti znatno djelotvorniji ukoliko započne s postupkom planiranja procesa paralelno s razvojem i oblikovanjem proizvoda. Tada dolazi do stapanja pojedinih faza provo provođenja tehnološ tehnološke analize u jedinstvenu fazu. Takav način provedba razvojnih aktivnosti danas se naziva simultanim inž inženjeringom i bitno se razlikuje po načinu provedbe, ali i postignutim efektima u odnosu na tradicionalan sekvencijalan način odvijanja razvojnih i pripremnih aktivnosti (slika 37)

2

Tehnologičnost proizvoda

Projekt. + konstruiranje

Tehnol. priprema proizvoda  Nabava

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Proizvodnja

Prototip SEKVECIJALNI INŽENJERING - ciklus razvoja i pripreme pr.

Projekt. + konstruiranje Prototip Tehnol. priprema proizvoda  Nabava

SIMULTANI INŽENJERING

Proizvodnja

Skracenje ciklusa

Ciklus razvoja i priprem.

Sl. 37 Sekvencijalni i simultani inž inženjering

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Pored djelotvornijeg utjecaja na izvedbu proizvoda u smislu postizanja postizanja veće prikladnosti za  proizvodnju, simultani inž ž enjering pored drugih pozitivnih učinaka rezultira i znatnim in skraćenjem vremena za obavljanje razvojnih i pripremnih poslova što omogućuje raniji ulazak u proizvodnju novorazvijenog proizvoda. Tehnologičnost proizvoda kao mjera prikladnosti za proizvodnju je vrlo širok pojam i teš teško  ju je jednoznačno definirati, jer ovisi o mnogim utjecajnim elementima, među kojima su i uvjeti u kojima će proces biti vođen. Što je tehnologično za jedan proizvodni sustav, za drugi mož možda nije. Proizvod koji je tehnologi čan za davaoca licence, često u istoj izvedbi nije tehnologičan u svim segmentima segmentima za kupca licence! Ipak, mogu se dati opće smjernice za konstrukciju i ocjenu tehnologičnosti:

(1) Ispravna gradnja proizvoda od pojedinačnih dijelova, podsklopova i sklopova do kompletnog proizvoda, što podrazumijeva lako rukovanje i laku ugradnju pojedinih dijelova i postupnost gradnje koju omogućuje viš višesklopna izvedba proizvoda. (2) Povoljno oblikovanje dijelova u cilju uš uštede matrijala izrade i vremena izrade (3) Uvaž Uvažavanje specifičnosti pojedinih primjenjenih postupaka pri izradi (4) Ekonomičnost zahtjeva na hrapavost povr šina i dozvoljena odstupanja pojedinih veličina (5) Svrsishodno kotiranje pojedinih dijelova temeljeno na funkciji u sklopu (6) Primjena metoda unifikacije dijelova i elemenata izvedbe izvedbe dijelova dijelova (7) Uočavanje mogućnosti vlastitih pogona i kooperacija

3

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Kod ocjenjivanja tehnologičnosti proizvoda ne postoji apsolutna mjera. Tehnologičnost je relativan pojam i ne mož možemo je iskazati jednozna čnom numeričkom veličinom. Moguće  je provesti kvantifikaciju temeljem pojedinih kriterija, koji se baziraju na procjeni pojedinih provesti značajki izvedbe proizvoda za koje se mož može reći da o njima ovisi prikladnost za proizvodnju. Pri usporednom vrednovanju prikladnosti za proizvodnju dvije izvedbe izvedbe istog proizvoda, moguće je iskazati npr. a) koeficijent ponavljanja

 K  p

 K  p

 N dij =

 N  poz 

gdje je:  N dij  N  poz 

- broj dijelova u proizvodu - broj različitih pozicija u proizvodu

Mož Možemo reći: Tehnologičniji je proizvod s većim  K  p , jer ima viš više istovrsnih dijelova u svom sastavu.

Tehnologičnost proizvoda

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

 b) koeficijent namjene dijelova N kom  N kom = N OSN + N DOD + N POM + N SPOJ

Govori o odnosu pojedinih grupa dijelova u sklopu (dodatnih, pomo pomoćnih, spojnih) u odnosu na ukupni broj osnovnih dijelova. Time se sugerira da je tehnologi tehnologičniji sklop koji ima što manje nepotrebnih dijelova.

4

Tehnologičnost dijelova proizvoda (komponente proizvoda)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Tehnologičnost nekog kompleksnog proizvoda ocjenjuje se sa stajališ stajališta montiranja (sastavljanja) i stanoviš stanovišta proizvodnje pojedinih dijelova. Bolje rečeno da bi bio proizvod tehnologičan potrebno je ostvariti tehnologičnost svakog dijela koji ulazi u sastav kompletnog proizvoda. U osnovi mož možemo kazati da je tehnologičnost dijelova parametar koji izrazito utječe na ekonomičnost proizvodnje budući da je za njihovu izradu (proizvodnju) u  pravilu vezana veća potreba i utroš utrošak raznih resursa, vremena, opreme, energije i sredstava .  Na tehnologičnost dijelova proizvoda utiču (konstrukcijsko(konstrukcijsko-tehnološ tehnološke karakteristike): 1. Materijal izratka (izbor) 2. Konfiguracija izratka (oblik) 3.  Način dimenzioniranja (lanci dimenzija) 4. Dozvoljena odstupanja dimenzija (mala, velika) 5. Dozvoljena odstupanja oblika 6. Dozvoljena odstupanja polož položaja 7. Kvaliteta obrađenih povr šina Intenzitet pojedinih uti uticaja ovisi o prirodi (izvedbi i namjeni) namjeni) dijela

1. Materijal dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Osnovni materijal je prva karakteristika izratka koju ćemo nastojati u početku uočiti kada analiziramo neki izradak  –  od ove informacije obično započinjemo tehnološ tehnološku analizu. Redovito se podstavlja pitanje opravdanosti primjene –  izbora određenog materijala . primjene – izbora Pri izboru potrebno je uzeti u obzir čisto konstrukcijske ali i  proizvodne zahtjeve i naći najpovoljnije rješ rješenje, pri čemu su: - konstrukcijski, koji uzimaju u obzir namjenu i funkciju dijela u sklopu i proizvodu - proizvodni, koji uzimaju u obzir probleme izrade (i sastavljan ja u sklop i proizvod) Vrlo često konstrukcioni zahtjevi u pogledu izbora materijala u pravilu lu nisu istovjetni ni slični sa proizvodnim, pa zbog toga treba postupati paž ž pa ljivo uzimajući u obzir sve aspekte. Postoji često više različitih materijala sa stajališta primjene, ali sa različitim osobinama u  pogledu proizvodnje(obradivost). Izborom povoljnijeg materijala o bzirom na o bradivost moći ćemo voditi proces na pr. odvajanjem čestica uz: -manje sile rezanja -veće brzine rezanja -manji utroš utrošak energije -kraća vremena obrade -manji utroš utrošak alata/po proizvodu -man i utroš utrošak omoćno materi ala

5

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Materijal dijela (izratka)

Troš Troškovi materijala učestvuju direktno u trajnim troš troškovima proizvodnje u širokom rasponu od 20 do 80% ovisno o vrsti proizvoda i količina (često oko 50% kod većih količina). Tada treba voditi računa o troš troškovima proizvoda kao cjeline a ne samo materijala.  Na primjer kod čelične konstrukcije je udio materijala velik u odnosu odnosu na učešće rada, kod nekog kompliciranog zupčanika ili specijalnog alata je odnos obr nut. nut.  Na smanjenje troškova materijala može prvenstveno utjecati konstruktor, ruktor, ako racionalno iskoristi raspoložive konstrukcione mogućnosti, odnosno racionalno racionalno odabere osnovni profil. Kao primjer možemo uzeti usporedbu mogućnosti prenosa momenata savijanja i torzije kod nekih osnovnih profila iste mase ( npr. 22kg/m ) Za slučaj opterećenja savijanjem racionalno Oblik  Msmax Mtmax rješ rješenje je II-  profil, ali je neadekvatan izbor za slučaj naprezanja na torziju - za prenos 100% 100% istog momenta bilo bi potrebno utroš utrošiti znatno veću masu materijala. 115% 97% Mogućnost konstruktora  je naravno da smanji masu izborom kvalitetnijeg materijala.  No tu je nuž nužno svakako valorizirati troš troškove materijala i izrade. 155% 9% Odabiranje oblika i dimenzija materijala s kojima će se ući u proces izrade u osnovi je  posao tehnologa.

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Materijal dijela (izratka)

Redovito ima viš više mogućnosti , a izbor ovisi o odabranom načinu izrade i količini  proizvoda. Primjer: vijak sa 66-kutnom glavom. Količina

Ulazni oblik materijala

Obrada

1

Mala (10- 20)

okrugla šipka

-tokarenje -glodanje - tokarenje navoja

2

Veća (1000)

šesterokutna šipka

-tokarenje -tokarenje navoja

3

Vrlo velika (50000)

otkivak/ ukovanj na preši

-tokarenje -rezanje ili valjanje navoja

4

Masovna (150000)

otkivak/ spec.kovački stroj

-samo valjanje navoja

R.B .

1 – veliki  – veliki gubitak vremena i materijala, mala priprema 2 – ne  – neššto manje vremena i neš nešto manji utroš utrošak mater. 3 – manji  – manji utroš utrošak materijala ali veći troš trošak alata 4 – minimalni  – minimalni utroš utrošak materijala, kraće vrijeme izrade ali veliki troš trošak alata i potreba za specijalnim strojevima

6 

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Materijal dijela (izratka)

TROŠ TROŠKOVI PROIZVODNJE Eur/kom

-ISTI TROŠ TROŠKOVI BEZ OBZIRA  NA SERIJU -ŠESTKUTNA ŠIPKA JE SKUPLJA -UKOVANJ -KOVAČKI STROJ

Z1,2

Z2,3

Z3,4

BROJ IZRADAKA

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Konfiguracija izrazito utiče na tehnologičnost jer utiče na visinu visinu troškova proizvodnje (ekonomičnost) kroz razne vidove: - KOLIČINU INU SKINUTE SKINUTE STRUGOTINE - NAČIN IZRADE - IZBOR POLAZIŠ POLAZIŠTA (BAZA) PRI OBRADI - KRUTOST IZRATKA, - VRIJEME OBRADE - OBIM, VRSTU VRSTU, SLOŽ SLOŽENOST I DIMENZIJE PROIZVODNE OPREME. Sve su to elementi koji direktno utječu na visinu troš troškova proizvodnje pored drugih i u kombinaciji s drugim faktorima.  Pravila kod oblikovanja dijela

1. Nastojati Nastojati definirati proizvodno najjednostavniji oblik dijela odn osno oblik koji se mož može najracionalnije izraditi, a da zadovoljava funkciju.

- geometrijsko gledano povoljniji je okrugli prsten jer mu je  povr šina obrade manja, manja, ali teža izrada - u proizvodnom smislu je međutim daleko povoljniji  pravokutni oblik 

7 

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

2. Oblik koji iziskuje najmanje skinute strugotine (š (što viš više neobrađene površ površine)

- OTKIVCI OTKIVCI - ODLJEVCI - VARENI DIJELOVI 

1.Primjer : Klipnjača motora (poluga)

veliki dio povr šine je ostao neobrađen - obrađene su samo površ površine koje su u dodiru

2. Konfiguracija dijela (izratka)   2.Primjer :

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Temeljna ploča agregata

Izvedba A

Izvedba B

desni oblik je povoljniji jer  jednako  jednako zadovoljava funkciju uz znatno manje obrađene povr površšine.

8

2. Konfiguracija dijela (izratka)   3.Primjer :

 

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

Svornjak  U sredini svornjaka bio je predviđen oslabljeni presjek premda je bio opterećen na savijanje. Crtežom je bila predviđena obr ada ada svih površina svornjaka. svornjaka. On On se obrađivao iz valjane čelične šipke promjera 15mmm.

Prijelazom na vučeni materijal promjera 12mm bilo je potrebno samo odrezati svorn jak iz šipke. Tako je otpala operacija buš bušenja rupa za centriranje na oba kraja i tokarenja među šiljcima. Oblik zavr šetka svornjaka također je pojednostavljen. Novom konstrukcijom krajevi svornjaka predviđeni su kao krnji stoš stošci umjesto kugline kalote. Ovom izmjenom konfiguracije znatno je smanjeno vrijeme obrade a materijala je utroš utrošeno za 36% manje nego u početku, sve bez štete za njegovu funkciju i kvalitetu.

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

3. Povoljan polož položaj obrađenih površ površina

A) poželjan položaj obrađivanih površina u jednoj u jednoj ravnini Kod površina koje treba obraditi glodanjem, blanjanjem ili brušenjem brušenjem poželjno je da se nalaze u istoj ravnini jer se tako smanjuje vrijeme izrade ali i pove i povećava točnost.

         h

         h

Površine nalijeganja izjednačiti po visini tj. h1=h2=h3

SMANJENJE VREMENA IZRADE LAKŠE NAMJEŠTANJE ALATA VEĆA TOČ NOST

Svaka promjena polož deššavanja položaja alata ili preu preude avanja stroja nosi za sobom neku greš grešku, redovito i gubitak vremena. Kod korištenja NC strojeva nije toliko bitno.

9

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

B) Ukoliko je potrebno buš bušiti provrt pod kutem koji je druk čiji od 900 traž traže se uvijek specijalna rješ rješenja. Zato treba izbjegavati provrte pod kutem kad god je to mogu moguće. F

- što veći nagib, veće bočne sile

F

Za kosi provrt potrebno je posebno vođenje alata. I u tom slučaju javljaju se poteš poteškoće  –  manja točnost zbog ekscentričnog opterećenja, cviljenje alata zbog bočnih sila i trenja. trenja.

- Za velike količine - radna naprava naprava

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

-Za manje količine 1

- prije bušenja kose rupe zabuši se pod 900 veći uvrt.

2

Na ovaj na čin naravno povećavamo vrije me vrijeme obrade dobivaju vaju zauzvrat povoljniji obrade ali se dobi uvjeti uvjeti obrade.

- ulazna ploha kod lijevanog izratka

10

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

4. Paž Pažljivo dimenzioniranje karakterističnih ploha izratka

 Na primjer u slučaju većeg broja utora za klin na istom vratilu , potrebno je istraž istražiti mogućnost uvođenja jedinstvene širine budući da to omogućava primjenu istog alata i kontrolnika (manje alata, manje podeš podešavanja i preudešavanja, preudešavanja, ponekad i manje operacija)

- radijusi - skošenja - širine kanala za segmentni klin

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

5. Jednostavnija izvedba konstrukcijskih detalja

A) Racionalnije zakošenje nego zaobljenje

izrade i održavanje alata za zaobljavanje je znatno skuplje

Površine koje su obrađene redovito imaju srh i redovito ga treba skinuti. Pored toga namjerno izvodimo skidanje ivica iz funkcionalnih i estetskih razloga te ih se mora predvidjeti u dokumentaciji. Ukoliko ivice nisu skinute ili su skinute skinute loš loše, to mož može izazvati znatne probleme kod montaž montaže ć č ć č (tež ž e sklapanje, oš š te enje brtvi). . Kod zaobljavanja su ovakvi problemi e š i, naro ito kod fino (te o brtvi) obrađenih povr šina.

11

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

2. Konfiguracija dijela (izratka)

B) Predvidjeti izlaz alata iz zahvata

x izlaz za brus

izlaz za ureznik 

izlaz za razvrtač

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

6. Otkriti Otkriti poteš poteškoće kod montaž montaže i demontaž demontaže

iliili-ili mjesto za ključ mogućnost stavljanja vijka 7. Nužan broj naležnih površina

- lastin rep Previš Previše nalež naležnih povr šina vodi stvaranju  prevelikih zahtjeva za točnost, a isto tako je montaž montaža otež otežana. dobro

loše

12

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

8. Dimenzioniranje poluproizvoda

Kod definiranja oblika (nacrta) poluproizvoda potrebna je viš više nego igdje suradnja između tehnologa i konstruktora. Naime kod izrade nacrta poluproizvoda potrebno poluproizvoda potrebno je voditi računa o načinu izrade poluproizvoda, dodacima za obradu, bazama kod prve operacije operacije i načinu obrade. Ponekad ćemo na poluproizvodu morati osigurati dodatke formi koji služ služe samo u tehnološ tehnološke svrhe (dodaci za obradu baznih točaka, dodaci za prihvat izratka kod početnih operacija npr.središ npr.središnja gnijezda)

Ovo su samo neki elementi o koji koji je je potrebno potrebno voditi voditi ra računa prilikom konstrukcijske i tehnološ tehnološke analize nacrta proizvoda i dijelova. Navedeni primjeri su samo ilustracija određenih principa. Dugotrajnim iskustvom tehnolog će steći znanja znanja te potrebnu potrebnu sigurnost sigurnost ii rutinu rutinu u obavljanju obavljanju svog svog posla. posla.

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

 Uz nabrojano, pri oblikovanju dijela voditi ra čuna i o slijedećim

preporukama:

•

nastojati konstruirati dio da mož može biti obrađen na samo jednom stroju ( cilj koji često ne mož  posebno kod manjih količina možemo postići)

•

osigurati laku dostupnost svim obrađenim plohama

•

izbjegavati unoš unošenje zahtjeva, za koje poduzeće nije opremljeno (ili iziskuju velika ulaganja)

•

 povr šine predviđene za stezanje dijela trebaju omogućiti sigurno stezanje

•

osigurati da povr šine izratka pri obradi ne kolidiraju s alatom, dr žačem ili priborom za stezanje

13

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

•

 provrti/uvrti glavni i pomoćni da imaju povoljan odnos L/D kako bi se mogli obraditi standardnim standardnim alatom za buš bušenje i istokarivanje

•

nastojati postići da cilindrične povr šine budu koncentrične, a ravne plohe okomite na os rotacije dijela nastojati postići da promjeri vanjskih / unutarnjih cilindričnih povr šina budu rastući /  padajući od čeone plohe

•

2. Konfiguracija dijela (izratka)

 Mladen Perinić Tehnološki procesi

•

interni kutovi obradivih ploha neka imaju radijus jednak radijusu radijusu standar dnog dnog alata

•

izbjegavati komponente sa jako velikim ili jako malenim odnosima L/D (mala krutost).

•

izbjegavati slijepe rupe u velikim dijelovima (tipa kučište)

•

osigurati mogućnost izvođenja obrade i jednozna i jednoznačnost zahtjeva.

14