TECHNOLOGICKÁ PRÍPRAVA VÝROBY /základné informácie/

1. Katedra automatizácie a výrobných systémov STROJNÍCKA FAKULTAŽILINSKÁ UNIVERZITA V ŽILINE Ing. Jozef Kuba, PhD. TECHNOLOGICKÁ PRÍPRAVA VÝROBY /základné informácie/

2. ZÁKLADNÉ ETAPY V TPV • Posúdenie vstupov od zákazníka • Analýza špecifík výrobného procesu • Spracovanie konštrukčnej dokumentácie • Spracovanie technologickej dokumentácie • Návrh a výroba náradia pre nultú sériu • Realizácia skúšobných vzoriek • Dopracovanie a spresnenie technickej dokumentácie • Zavedenie sériovej výroby

3. EFEKTÍVNY ŠTÝL RIADENIA TPV • Zodpovednosť za návrh (individuálna alebo skupinová zodpovednosť za realizáciu) • Vytvorenie riešiteľského tímu • Definovanie oblasti pôsobnosti členov tímu Na základe charakteru riešenej úlohy vyberať pracovníkov podľa ich kvalifikácie, psychickej zdatnosti a záujmovej orientácie

4. Komplexné riadenie výrobného procesu

5. INTEGRÁCIA KPV A TgPV • Tímová spolupráca • Integrovaná analýza technickej dokumentácie • Návrh polotovaru

6. INTEGRÁCIA KPV A TgPV Spolupráca pri návrhu polotovaru

7. Presnosť výrobku Tvar výrobku Použité strojné zariadenia Výrobný proces Použité nástroje Stav vstupného polotovaru Rozmery výrobku Obrobiteľnosť, kovatelnosť materiálu Hmotnosť výrobku RACIONALIZÁCIA TVORBY TECHNICKEJ DOKUMENTÁCIE-ŠTANDARDIZÁCIA PROCESOV • Procesová analýza • Rozbory súčiastkovej základne • Typizácia • Skupinová technológia

8. RACIONALIZÁCIA TVORBY TECHNICKEJ DOKUMENTÁCIE-ŠTANDARDIZÁCIA PROCESOV Štandardizáciu je možné ju rozdeliť na niekoľko základných úsekov: • Rozbor súčiastkovej základne, roztriedenie do typov a skupín a zaradenie do triednika • Analýza súčiastok jednej skupiny. Rozbor tvaru, rozmerov materiálu, použitej technológie. • Analýza operácií z hľadiska ich charakteru, poradia a použitých nástrojov. • Samotné spracovanie technologického postupu pre predstaviteľa súčiastok zaradených do jednej skupiny. • Technologické postupy je možné štandardizovať buď metódou typovej alebo skupinovej technológie: • Typová technológia rieši sled operácií a ich obsah pre tvarovo a technologicky podobné súčiastky • Skupinová technológia je založená na princípe komplexnej súčiastky Základnou črtou tohoto spôsobu je výber "komplexnej súčiastky" pre každú skupinu : • komplexná súčiastka obsahuje všetky elementy, ktoré sa vyskytujú u ostatných súčiastok v skupine, • súčiastky v skupine nemusia obsahovať celý súbor plôch komplexnej súčiastky, plochy súčiastky môžu byť usporiadané inak ako u komplexnej súčiastky, • komplexná súčiastka môže byť skutočná alebo zidealizovaná ( skutočná je najzložitejšia zo skupiny), • možnosť použitia rovnakého zoskupenia strojov, náradia, nástrojov (tvárniaci komplex, formovacia a odlievacia linka) • a spôsobu výroby pre všetky súčiastky skupiny.

9. Subtechnológie - tvárnenie

10. Subtechnológie tepelného spracovania

11. RACIONALIZÁCIA TVORBY TECHNICKEJ DOKUMENTÁCIE-ŠTANDARDIZÁCIA PROCESOV Klasifikácia súčiastok

12. Klasifikačný znak - štruktúra

13. Klasifikácia – tvorba klasifikačného znaku

14. OPTIMALIZÁCIA TECHNOLOGICKÝCH POSTUPOV Komplexným cieľom optimalizácie tvorby technologických procesov je zabezpečenie adekvátnych energetických, materiálových nákladov a spotreby času v procese realizácie výroby na základe vypracovaného postupu . Taktiež dôležitým cieľom je ajskrátenie času tvorby samotného technologického postupu v rámci technologickej prípravy výroby. Jednou z podmienok dosiahnutia tohto cieľa je využite informačnýchsystémov (CAPP), ktoré sú kľúčovým prostriedkom v rámci automatizácie TgPV.

15. OPTIMALIZÁCIA TECHNOLOGICKÝCH POSTUPOV Ilustratívne porovnanie normy spotreby materiálu a času (objemové tvárnenie vs. obrábanie)

16. OPTIMALIZÁCIA TECHNOLOGICKÝCH POSTUPOV • Viacfaktorové matematickémetódy • - Gaussova-Seidelova, • náhodný výber, • relaxačná, • Boxova-Wilsonova. Jednofaktorové matematickémetódy - dichotomická, • zlatý rez, • Fibonaccciho, • Newtonova. Metódy optimalizácie redukujú náklady na získanie optimálnych hodnôt objektu alebo procesu (redukuje sa počet experimentov, overovacích skúšok) a zvyšujú spoľahlivosť oproti intuitívnemu spôsobu určovania hodnôt. Vo výrobnej praxi sa používa aj metóda adaptačnej optimalizácie alebo metóda Simplexova. V oblasti metód optimalizácie nie je možné nespomenúť evolučné a genetické stochastické optimalizačné algoritmy, alebo fuzzy matematiku vo viackriteriálnom vyhodnocovaní variánt, ktorých výhoda spočíva v nasadení pri nemožnosti zostrojenia adekvátneho algoritmu na základe exaktného popisu procesu.

17. PONUKOVÉ KONANIE - ZÁKAZKOVÁ KOMISIA • Hodnotová analýza • Predbežné zhodnotenie vyrobiteľnosti výrobku • Zvláštne znaky výrobku a procesu • Predbežné požiadavky na nové zariadenia, náradie a priestory z pohľadu zákazkovéhokonania • Predbežná rozpiska materiálu Otázky: Aká je funkcia súčiastky? Je možné použiť normalizovanú súčiastku? Aké technológie je možné použiť vzhľadom k tvaru a materiálusúčiastky? Ktorá technológia bude najvýhodnejšiavzhľadom k zariadeniam, sériovosti, výrobným nákladom? Je možná úprava súčiastky z dôvodu redukcie nákladov? Nie je možné získať súčiastku lacnejšie od iného výrobcu? Ktoré rozmery a tvary, resp. iné vlastnosti sú najdôležitejšie?

18. Prototyping Náčrt postupnosti realizácie Definícia produktu Analýza požiadaviek Tvorba konštrukčnej a technologickej dokumentácie Testovanie Výroba PONUKOVÉ KONANIE - ZÁKAZKOVÁ KOMISIA Analýza a predikcia chýb Analýza výroby musí zahrňovať: - materiál (nájsť lacnejší materiál, nie na úkor úžitkových vlastností prehľad o materiáloch) - účel operácie(analýza z hľadiska nutnosti) - výrobnú technológiu (potrebná analýza v určitých časových intervaloch) - nástroje (posúdenie využitia už existujúcich nástrojov, posúdenie životnosti) - dovolené výrobné odchýlky(analyzovať ich potrebnosť) - manipulácia s materiálom

19. Uspokojenie požiadaviek zákazníka Výkovok Odliatok Obrobok Zvarenec Definícia produktu Oceľ Liatina Ľahký kov Plast Určenie materiálu Tvárnenie Odlievanie Obrábanie Zváranie Voľba technologického procesu Pieskovanie Omieľanie Tvorba náteru Voľba apretácie Voľné uloženie Paletizácia Individuálne balenie Spôsob expedície Výsledok: Naplnenie požiadaviek zákazníka PONUKOVÉ KONANIE - ZÁKAZKOVÁ KOMISIA

20. Požiadavka zákazníka Výkres súčiastky Technologický postup výroby náradia Výkres náradia Technologický postup výroby súčiastky Archív výrobnej dokumentácie Požiadavka zákazníka Vyjadrenie zainteresovaných oddelení /konštrukčná príprava výroby, technologická príprava výroby, plánovanie ..../, potvrdenie zmien Kópia dokumentu ZMENOVÁ SLUŽBA • Realizácia zmenovej služby • Jednoznačnosť a identifikovateľnosť zmien

21. Požiadavky zákazníka Reklamácia vst. materiálu cez úsek zásobovania Vstupná kontrola Vstupný materiál - + Žiadosť o povolenie odchýlky Výrobný proces + Žiadosť u zákazníka o odchýlku Výstupná kontrola Zmetková komisia + + Expedicía Uspokojený zákazník ŠPECIFIKÁCIA ZMENOVÉHO RIADENIA • Zmeny výkresov a technologickej dokumentácie • Požiadavky na nové zariadenia, náradie a priestory

22. KLASICKÁ A DIGITALIZOVANÁ DOKUMENTÁCIA • Charakteristika dokumentácie • Digitalizácia klasickej dokumentácie • Prednosti digitalizovanej dokumentácie Dokumentáciamusí definovať proces následovnými základnými entitami: a)       prevádzka b)       vstupný polotovar c)       stroj d)       nástroj e)       ľudské zdroje Dôležitá a taktiež všeobecne platná je vyčerpávajúca definícia produktu: a)       číslo výkresu b)       zákazník c)       geometrické charakteristiky d)       materiálové charakteristiky e)       hmotnostné charakteristiky f)        počet kusov g)       technicko dodacie podmienky Výkresová dokumentácia Technologická dokumentácia (textová, piktografická)

23. KLASICKÁ A DIGITALIZOVANÁ DOKUMENTÁCIA • Charakteristika dokumentácie • Digitalizácia klasickej dokumentácie • Prednosti digitalizovanej dokumentácie Nielen vyššia úložná kapacita elektronických médií

24. KLASICKÁ A DIGITALIZOVANÁ DOKUMENTÁCIA Problémy digitalizácie klasickej dokumentácie • Skenovanie: • potreba skenovacieho zariadenia • nutnosť investícií • nie vždy uspokojivá kvalita digitalizovanej dokumentácie • rastrové formáty • Vektorizácia: • nie všetky podklady sú vhodné pre vektorizáciu • závislosť na kvalite predlohy • závislosť na kvalite softweru Môžu vzniknúť problémy s editáciou a niekedy je vhodnejšie prekresliť súčiastky nanovo v CAD systéme

25. KLASICKÁ A DIGITALIZOVANÁ DOKUMENTÁCIA • Prednosti digitalizovanej dokumentácie

26. VÝKONOVÁ NORMA • Doba trvania činností • Metódy určovania prácnosti • Normatívy prácnosti pre technické činnosti • Presnosť použitých metód Vychádza sa zo znalosti objemu práce konkrétnych činností s využitím metód slúžiacich k stanoveniu prácnosti • Metóda odhadová • Metóda prevodných súčiniteľov • Metóda bodovacia • Metóda hrubých normatívov pre skupiny zložitosti • Metóda hrubých normatívov pre konštrukčno technologické triedy • Normatívy pracnosti pre vybrané technické činnosti • Metóda normatívnych funkcií • Metóda priemerného normatívu prácnosti výroby súčiastky • Metóda určenia pracnosti protytypu podľa štatistických údajov

27. MATERIÁLOVÁ NORMA • Norma spotreby materiálu • Ukazovatele spotreby materiálu • Norma spotreby materiálu – určuje nevyhnutne potrebnú mieru spotreby určitého materiálu na jednotku výrobku, resp. spotrebného predmetu. • Normy spotreby materiálu sa vypracúvajú a členia podľa: • základného roztriedenia materiálu • plánovacieho obdobia • predmetu spotreby • hĺbky a rozsahu špecifikácie • merných (kalkulačných) jednotiek. Ukazovateľ využitia materiálu je vhodný na tabuľkové porovnávanie. Vyčísľuje stupeň, mieru využitia materiálu a všeobecne ho vyjadruje vzťah F q = -------------- .100 (%) E kde F je hotový výrobok , jeho hmotnosť alebo iná merná (kalkulačná) jednotka, E – spotrebný materiál,jeho hmotnosť alebo iná merná (kalkulačná) jednotka.

28. TPV A SYSTÉM RIADENIA KVALITY • SPC – Statistical Process Control • APQP • PPAP(PSDV) SPC – štatistická regulácia kvality výrobných provesov je známa aj ako metóda regulačných kariet. Širšie nasadenie tejto metódy v praxi , z dôvodu pracnosti, prinieslo až nasadenie výpočtovej techniky.Našla si miesto ako odporúčená metóda riadenia kvality v ISO 9000 • Prínosy: • úspora materiálu a energie na výrobu nepodarkov • úspora v rámci výstupnej kontroly • úspora v rámci vstupnej kontroly zákazníka Podstata SPC ako štatistickej regulácie procesov spočíva v jej schopnosti spozorovať poruchy pravidelnosti (stálosti) výrobného procesu skôr než dôjde k výrobe nepodarkov

29. TPV A SYSTÉM RIADENIA KVALITY • SPC – Statistical Process Control • APQP • PPAP(PSDV) • APQP – Advanced Product Quality Planning • (Moderné plánovanie akosti výrobku) • Orientuje zdroje na uspokojovanie zákazníka • Podporuje včasné zistenie zmien • Vyhýba sa neskorším zmenám • Pomáha vytvárať akosť výrobku včas a za najmešiu cenu

30. TPV A SYSTÉM RIADENIA KVALITY • SPC – Statistical Process Control, (STN ISO 8258, STN ISO 7870) • APQP • PPAP(PSDV) • PPAP – Production Part Approval Process • PSDV – Proces schvaľovania dielov k výrobe • Schválenie sa vyžaduje v situáciach: • nový diel • oprava nedostatku už schváleného dielu • výrobok upravený konštrukčnou zmenou • použitie iného materiálu • použitie zmenených nástrojov • zmena strojných zariadení • zmena procesu alebo metódy výroby • zmena subdodávateľa

31. PREDIKCIA POTENCIÁLNYCH CHÝB V RÁMCI TPV A JEJ NÁSTROJE • FMEA • Determinizácia priebehu overovania výroby • Požiadavky na meradlá, kontrolné a skúšobné zariadenia • FMEA- Potential FailureMode and Effects Analyses • Procesná FMEA je analytická technika využívaná technikom (tímom zodpovedným za výrobu ako prostriedok ) • Ide o zhrnutie myšlienok zahrňujúcich analýzu položiek, ku ktorých porušeniu môže dôjsť, (založenú na skúsenostiach a prípadoch z minulosti ) počas vývoja procesu

32. PREDIKCIA POTENCIÁLNYCH CHÝB V RÁMCI TPV A JEJ NÁSTROJE • Potencionálne poruchy sú definované ako spôsob , ktorým by proces mohol potencionálne zlyhať v splnení požiadaviek, ktoré sú naň kladené • Potenciálne následky porúch sú definované ako následky poruchy pre zákazníka. Zákazníkom môže byť aj nasledujúca operácia • Závažnosť je ohodnotenie dôležitosti dôsledku • Výskytom sa rozumie frekvencia očákavania výskytu mechanizmu poruchy • Odhalenie je hodnotenie pravdepodobnosti, že navrhovaný typ kontrolných nástrojov odhalí môžnú príčinu poruchy

33. ANALÝZA VÝROBNÉHO PROCESU Z HĽADISKA TPV • Preskúmanie a návrh výrobného procesu • Ciele návrhu • Ciele akosti a spoľahlivosti

34. ANALÝZA VÝROBNÉHO PROCESU Z HĽADISKA TPV • Preskúmanie a návrh výrobného procesu • Ciele návrhu • Ciele akosti a spoľahlivosti

35. ŠTÚDIA SPÔSOBILOSTI VÝROBNÉHO PROCESUV RÁMCI TPV • Výrobok je definovaný tak, aby bolo možné vyhodnotiť schopnosť vyrobiteľnosti? • Je možné splniť konštrukčné požiadavky na vlastnosti tak ako sú uvedené? • Je možné vyrobiť výrobok v predpísaných toleranciách výkresu? • Je pre predpokladané množstvo dostatočná kapacita na výrobu? • Umožňuje konštrukcia výrobku produktívnu technologickú manipuláciu? • Sú potrebné nové investičné zariadenia pre výrobu? • Sú potrebné nové skúšobné a kontrolné zariadenia? • Sú potrebné nové zdroje pre splnenie požiadaviek špecifikácie? • Závery • uskutočniteľné (výroba je možna bez zmien) • uskutočniteľné (doporučené zmeny) • neuskutočniteľné(nutné konštrukčné zmeny )

36. MARKETINGOVÁ STRATÉGIA A JEJ VPLYV NA TPV • Znižovanie cien výrobku v rámci hospodárenia s materiálmi a energiou • Úspora materiálu a TPV • Úspora energie a TPV • Porovnanie strojárskych tecnológií z hľdiska redukcie nákladov

37. MARKETINGOVÁ STRATÉGIA A JEJ VPLYV NA TPV • Znižovanie cien výrobku v rámci hospodárenia s materiálmi a energiou • Úspora materiálu a TPV • Úspora energie a TPV • Porovnanie strojárskych tecnológií z hľdiska redukcie nákladov

38. SYSTEMATICKÝ PRÍSTUP PRACOVNÍKOV TPV KU VZDELANIU • Metódy vzdelávania • Zabezpečenie vzdelávania Získavanie nových poznatkov(4 fázy): - skúsenosť - premýšľanie - záver (na základe prvých dvoch fáz) - plánovanie Ako sa učíme: - pokusom a omylom (v rámci TPV nevhodné) - oznámením s inštrukciami - napodobnením (imitácia iných technikov) - uvažovaním (premýšľanie s cieľom pochopenia)

39. SYSTEMATICKÝ PRÍSTUP PRACOVNÍKOV TPVKU VZDELANIU • Metódy vzdelávania • Zabezpečenie vzdelávania Metódy vzdelávania: - kaučovanie (systematický rozvoj zručností a skúseností plánovaným zadávaním úloh a ich priebežným vyhodnocovaním spojeným s radami) - prezentácia (vysvetľovanie s možným použitím vizuálnych pomôcok) - vedenie diskusie (učenie vychádza skôr z účastníkov ako z trénera) - aktívne učenie (na základe simulácie konkrétnej situácie a jej analýzy) - analýza vzdelávacích potrieb (výber vhodnej formy - kurz, seminár alebo škola) - plánovanie vzdelávacích akcií (čas na prebratie tém, opakovanie, dôraz na témy) - realizácia vzdelávacích akcií - hodnotenie účinnosti vzdelávania