Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése

Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése

Dr. Bohács Gábortszvez. e.docens

elérhetőség: L I. 7. [email protected]

Példák anyagmozgató rendszerekre

Targoncás anyagmozgató rendszer

Automatizált görgőspálya rendszer

Szállítószalag rendszer Függőkonvejor rendszer

Az anyagmozgatás alapfogalmai

Az anyagmozgatás fogalma: Anyagok, segédanyagok, késztermékek stb. nem nagy távolságú helyváltoztatását célzó olyan tevékenység, mely nem jár együtt alak- vagy állapotváltozással, és amely kézi munkával vagy sajátos eszközökkel, gépekkel – elsősorban területi korlátokon belül – megy végbe.Rendszerszintű értelmezés: Az anyagmozgatás az a jól elkülönített termelési-üzemi részrendszer, amely a termelési folyamat technológiai, ellenőrzési, tárolási és csomagolási elemeit (részrendszereit) folyamatrendszerré kapcsolja össze.

Az anyagmozgatás alapfogalmai*

A mozgatandó anyag jellemzői- ömlesztett anyagok

- darabárukAz anyagmozgatás útvonala

Az anyagmozgatás intenzitásaAz anyagmozgatás időpontja

*Dr. Felföldi: Anyagmozgatási kézikönyv

Az anyagmozgatás szerepe az ipari logisztikai rendszerek célkitűzéseinek megvalósításában*Logisztika fogalmának kialakulásaLogisztika definíciójaLogisztika alapelemeiLogisztika feladatköreCIM koncepció és logisztikai célkitűzéseiLogisztikai lánc és feladataiRendszer fogalmaLogisztikai rendszer

*Dr. Kulcsár: Ipari logisztika

Az anyagmozgatás szerepe az ipari logisztikai rendszerek célkitűzéseinek megvalósításábanAz időbeli-, térbeli- és értékképződési folyamatok értelmezése ipari rendszerekben.

Folyamatok elmélete és leírásaFolyamat definíciója

Anyagáramlási hálózatok leírása gráfokkal*Gráfok definíciója

Irányított és nem irányított gráfok fogalmaiKapcsolási mátrix (A)Hurokmátrix (B)


Anyagáramlási hálózatok leírása gráfokkalAnyagáramlási hálózatok leírása irányított gráffal

Áramló anyagmennyiség (qi), anyagáramlás intenzitása (μi), és az anyagáramlási idő (ti), fogalmai és összefüggései

Anyagáramlás intenzitás és csomóponti anyagáramlás intenzitás kapcsolata

Áramlási törvény:q = μt

Csomóponti törvény:Σμi= állandó

Hálózati struktúrák

Hurok struktúra:

Lineáris struktúra:

Csillag struktúra:

Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása

Elemi funkciót megvalósító csomópontok

HálózatCsomópontok

Kapcsolatok

Összetett funkciót megvalósító csomópontok

(források, nyelők, funkcionális csomópontok)

Folyamatos anyagáramlási funkciót megvalósító kapcsolatok

Szakaszos anyagáramlási funkciót megvalósító kapcsolatok

Anyagáramlási elágazást megvalósító csomópontok

Anyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontok(átrakó berendezések)


(n,m) típusú elemi funkciót megvalósító csomópont

A több irányból is beérkező anyagáramok egyetlen várakozó sorba kerülnek, feldolgozásuk egyetlen helyen történik).

tkisz.

f(tkisz)Nmax

1

2

3

...

n

1

2

3

...

m



Példák elemi funkciót megvalósító csomópontokra:

• technológiai munkahelyek

• csomagoló munkahelyek

• anyagkezelést végző berendezések

• egyéb műveletvégző helyek

• mérő- és ellenőrző állomások


Források:

(0,1) típusú – egyszerű forrás

(0,m) típusú – összetett forrás

Példák:

- nyersanyag raktár

- gyártó-, szerelő munkahelyek

- rakodóhelyek (kilépő oldalt tekintve)

Nyelők:

(n,0) típusú csomópontok

Példák:

- készárú raktár

- anyagfelhasználási helyek

- rakodóhelyek (belépő oldalt tekintve)

- csomagoló munkahelyek

Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontásaAnyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontok

Különböző objektumokat tartalmazó anyagáramlási rendszerek csatlakozási pontján található (jellemzően átrakási csomópontok).

Típusai:A: Egyszerű átrakóB: Egyirányú rakodóhely közvetlenül a szállítási útvonalon közlekedő járműreC : Kétirányú rakodóhely közvetlenül a szállítási útvonalon közlekedő járműreD : Rakodás szállítási útvonalon kívül elhelyezkedő rakodóhelyen

Rak.

Rak.

Rak.

Rak. Rak.

Rak.

A

B

C

D

Anyagáramlási rendszerek közötti átmeneti csomópontokAz átmeneti csomópont egy olyan összevont forrás és nyelő, melyeknek anyagárama egymással kapcsolatban van.

Példa:

Palackok feltöltése, ahol palackokba folyadékot töltenek, majd azt 20-asável rekeszekbe csomagolják. Ez egy (3,1) típusú átmeneti csomópontot jelent, melyben a belépő anyagáramok a folyadék, az üres palackok és a rekeszek. A kimenő anyagáram a feltöltött üvegekkel teli rekesz.

Rak.Ny F

Rak.


Összetett funkciót megvalósító csomópontokEgy összetett funkciót megvalósító csomópont több párhuzamosan vagy egymás után kapcsolt, elemi funkciót megvalósító csomópontból áll.

Felépítésükre érvényes az elemi funkciót megvalósító csomópontokra történő szétbonthatóság elve.

A szétbonthatóság miatt elegendő az elemi funkció megvalósító csomópontokat tekinteni.

1

2

3

...

n

1

2

3

...

m


Anyagáramlási elágazást megvalósító csomópontokEzekben a csomópontok kizárólag az anyagáramok szétválasztását illetve egyesítését végzik. A be- és kilépő anyagáramok összege azonos

Elágaztató csomópont Összevezető csomópont

Elosztó csomópontGyűjtő csomópont


Gyűjtő-elosztó csomópont

Folyamatos kapcsolatokMegvalósítás folyamatos üzemű anyagmozgató gépekkel (görgőspálya, függőkonvejor ...)

Megvalósítás szakaszos üzemű anyagmozgató- / szállítógépek útjaival

Haladási sebesség

Max

. for

galo

m (j

árm

ű/h)


Szakaszos kapcsolatokA szakaszos kapcsolatok a hálózatok azon elemei, melyekben a mozgatott objektumok szakaszos üzemű átadóelemmel, egyszerre „c” objektumot mozgatva, ezeket s [m] távolságra továbbítja.

Példák szakaszos kapcsolatokra:

- tolópad

- átrakóberendezések

- emelőasztalok

- felvonók

- szállítójárművek, targoncák

μ (c;s)=3600 c / (tbe(c)+2tát(s)+tki(c))Mozgatási távolság [m]

Par

ciál

is h

atár

telje

sítm

ény

[db/

h]


Anyagáramlási hálózatok leírása Petri-hálóval*Petri-háló definíciója, részei, működése

Időzített Petri-hálók, színezett Petri-hálókRobotos anyagmozgató rendszer működésének modellezése Petri-hálóval


Anyagáramlási hálózatok leírása szimulációs szoftverrelSzimulációs szoftverek modellező képessége:- statikus struktúra bemutatása- folyamatok dinamikájának bemutatása- analízis- vizualizációSzimulációs szoftverek idő kezelése:- diszkrét- folyamatosSzimulációs modell elkészítésének lépései:- Rendszerstruktúra és adatok analízise (25%)- Modellkészítés (35%)- Eredmények analízise (40%)

Anyagáramlási hálózatok modellezése szimulációs szoftverrelTaylor II szimulációs program bemutatása

Anyagáramlási hálózatok modellezése szimulációs szoftverrelSimul8 szimulációs program bemutatása

Szakaszos üzemű anyagmozgató gépek és

jellemzőik

Jellegzetes szakaszos üzemű anyagmozgató gépek

1. Targoncák2. Vezetőnélküli targoncák3. Futódaruk4. Magasraktári felrakógépek

Targoncák

Feladatkörök:- Rakodás- Szállítás- Raktározás- Komissiózás

Hajtás módja:- kézi- elektromos- belső égésű motor

Főbb meghatározó paraméterek:- teherbírás- emelési magasság- munkafolyosó szélesség- kezelhető egységrakomány

Főbb targoncatípusok Gyalogkíséretű targoncák:

alacsony emelésű magasemelésű-kézi vagy. elektromos hajtás-kisebb intenzitású anyagmozgatási feladatokra-kis karbantartás igény-kis helyszükséglet-nagy magasságban kis terhek emelése

Homlokvillás targoncák:

három kerekű négy kerekű-elektromos, belső égésű motoros hajtás-kültérre és beltérre egyaránt-nagy helyszükséglet-nagy terhek kezelésére képes változatok is

Tolóoszlopos targoncákFőbb targoncatípusok

-a behúzható oszlop csökkenti a szükséges munkafolyosó szélességet-nagy emelési magasság (10-11 m)-nagy maradó teherbírás-főleg beltéri használat

Magasraktári felrakótargoncák

-a folyosó szélességét a targonca szélessége határozza meg-a folyosóban sín- vagy indukciós vezetés-nagy automatizáltsági fok-emelhető kezelőállás esetén raktározási és komissiózási feladat egyszerre

Főbb targoncatípusok

kis emelési magasság-az áru felvétele és lehelyezése a dolgozó által kis mennyiségekben történik-magasemelésű targoncákkal együtt használják

Komissiózó targoncák

közepes emelési magasság-komissiózás a második szintről is lehetséges

nagy emelési magasság-komissiózás a felsőbb szintekről is lehetséges

Speciális targoncák Négyutas targoncák

Szállító- és vontatótargoncák

Oldalvillás targoncákTereptargoncák

Vezetőnélküli targoncák Nyomvezetés elvei

falkövetés lézerrel indukciós huzal követése festett vonal követése

forgó lézer fej alkalmazása diszkrét referenciapontok kamerás rendszerek

Elterjedten használt vezetőnélküli targoncák Indukciós targoncák

Lézernavigációs targoncák

FutódarukJellemzők:- elektromos hajtás- három független mozgás- teherlengések- horogüzemű

Anyagmozgatás időszükségletének számítása:

ta-b= temelés + tfutómacska + thíd + tsüllyesztéstemelés = semelés/vemelés + vemelés/aemelés . . .

Magasraktári felrakógépek Jellemzők:- elektromos hajtás- három független mozgás

- villaüzemű

- emelés- haladás- teherkezelés

Anyagmozgatás időszükségletének számítása:

ta-b= max ( tvízszintes + tfüggőleges ) + 2*tmanipulációs

egyszerre indulnak

Folyamatos üzemű anyagmozgató gépek és

jellemzőik

Görgős szállítópályák felépítése Gravitációs görgősorok működési elve

Hajtott görgősorok működési elve

Hevederes hajtás Lánchajtás

Görgőspálya rendszer teljesítőképességének meghatározásaSzállítóképesség

Átbocsátóképesség

Szállítóképességnek nevezzük valamely konkrét anyagmozgató gép szállítási kapacitását pl. [db/h] mértékegységben.

A szállítóképesség rendszerszintű értelmezése. Értéke alacsonyabb mint a szállítóképességé, a rendszer mechanikai korlátai és a forgalomirányítási jellemzők miatt.

v

LQ = v / L [db/h]

A

B

Görgőspálya rendszer teljesítőképességének meghatározásaParciális határteljesítmény

A

B1

A szállítóképesség rendszerszintű értelmezése, elágazásokkal rendelkező hálózatokban különböző viszonyok esetén. Értéke alacsonyabb mint a szállítóképességé, a rendszer mechanikai korlátai és a forgalomirányítási jellemzők miatt.

Az ábrán szereplő elágazásra értelmezhető:

μAB1 = 3600 / tAB1

μAB2 = 3600 / tAB2

B2

Összefoglaló kérdések:

1. Az anyagmozgatás definíciója

2. Logisztika definíciója és alapfogalmai

3. Termelési költségek összetevői, az értékképződés folyamata

4. Gráfok definíciója és használata anyagáramlási hálózatok modellezésére

5. Anyagáramlási hálózatok funkcionális egységekre bontása, elemek felsorolása és rövid jellemzése

6. Petri háló definíciója, egyszerű Petri háló működésének lekövetése

7. Robotos anyagmozgató rendszer modellezése Petri-hálóval

8. Szimulációs szoftverek modellező képességének összehasonlítása gráfokkal, Petri-hálókkal

9. Targoncák feladatkörei, hajtása, főbb paraméterei, 3 jellegzetes targoncavázlat

10. Vezetőnélküli targoncák jellegzetes rendszerei

11. Futódaruk felépítése és anyagmozgatási időszükségletének meghatározása

12. Szállítóképesség, átbocsátóképesség és parciális határteljesítmény fogalmának összehasonlítása

Documents

Anyagáramlási hálózatok felépítése és modellezése