(Modul Integrisani CAPP sistemi) - Proizvodno mašinstvo CAPP sistemi … · SKRIPTA SA PREDAVANJA ... Referentna arhitektura i metodologija za CIM, razvijena u okviru ESPRIT projekta

UNIVERZITET U NOVOM SADU

FAKULTET TEHNIČKIH NAUKA

Dejan Lukić, Mijodrag Milošević, Velimir Todić

INTEGRISANI CAPP SISTEMI I

TEHNOLOŠKA BAZA PODATAKA

(Modul Integrisani CAPP sistemi)

SKRIPTA SA PREDAVANJA

Novi Sad, 2013.

Pregled korišćenih skraćenica (I)

AGV (Automated Guided Vehicle) Automatski vođeno vozilo

AMH (Automated Materials Handling) Automatizovano rukovanje materijalom

AMT (Advanced Manufacturing Technology) Napredne proizvodne tehnologije

AOM (Advanced Order Management) Napredno upravljanje porudžbinama

APC (Advanced Process Control) Napredni proces kontrole

API (Application Programming Interface) Aplikacioni programski interfejs

APS (Advanced Planning and Scheduling) Napredni sistem planiranja i upravljanja

ATO (Assembly To Order) Montaža prema narudžbi

AWF (Ausschuss für Wirtschaftliche Fertigung)

Komitet za ekonomičnu proizvodnju

B2B (Business-to-Business) Model elektronskog poslovanja između poslovnih organizacija

B2C (Business-to-Consumer) Model elektronskog poslovanja između poslovnih organizacija i krajnjih korisnika

CAA (Computer Aided Assembly) Računarom podržana montaža

CAD (Computer Aided Design) Računarom podržano projektovanje

CAE (Computer Aided Engineering) Računarom podržana inženjerska analiza

CAM (Computer Aided Manufacturing) Računarom podržana proizvodnja

CAPE (Computer Aided Production Engineering)

Računarom podržano proizvodno inženjerstvo

CAPP (Computer Aided Process Planning) Računarom podržano projektovanje tehnoloških procesa

CAQ (Computer Aided Quality) Računarom podržan kvalitet

CARC (Computer Aided Robot Control) Računarom podržano upravljanje robotima

CASA/SME (Computer Automated System Association/Society of Manufacturing Engineering)

Udruženje za računarom podržane automatizovane sisteme/Udruženje proizvodnih inženjera

CAT (Computer Aided Testing) Računarom podržana kontrola

CATS (Computer Aided Transport and Storage)

Računarom podržan transport i skladištenje

CAx (Computer Aided everything) Generički naziv za programske sisteme koji omogućavaju računarsku podršku različitim inženjerskim aktivnostima (CAD, CAPP, CAM,...)

CE (Concurrent Engineering) Konkurentno (simultano) inženjerstvo

CIMOSA (Computer Integrated Manufacturing Open System Architecture)

Referentna arhitektura i metodologija za CIM, razvijena u okviru ESPRIT projekta

CIRP (College International pour la Recherche en Productique)

Međunarodna organizacija za proizvodno inženjerstvo

CL data (Cutter Location Data) Podaci upravljačkog programa za definisanje putanje alata pri obradi na mašinama

CM (Cellular Manufacturing) Ćelijska proizvodnja

CMM (Coordinate Measuring Machine) Koordinatna merna mašina

CNC (Computer Numerical Control) Numeričko upravljanje primenom računara

CPC (Collaborative Product Commerce) Kolaborativna trgovina proizvodima

CPS (Capacity Planning and Scheduling) Planiranje i raspoređivanje kapaciteta

CRM (Customer Relationship Management) Upravljanje odnosima sa klijentima

DBMS (Data Base Management System) Sistem za upravljanje bazama podataka

DEC (Digital Equipment Corporation) Američka kompanija u oblasti kompjuterske industrije (danas u sastavu Hewlett-Packard-a)

DFA (Design For Assembly) Projektovanje za montažu

DFM (Design For Manufacturing) Projektovanje za izradu

http://sr.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%90%D0%94

http://sr.wikipedia.org/wiki/Kompjuter

Pregled korišćenih skraćenica (II)

DFMA (Design For Manufacturing and Assembly)

Projektovanje za izradu i montažu

DFX (Design For eXcellence) Projektovanje za izvrsnost

DNC (Direct Numerical Control) Direktno numeričko upravljanje

DSS (Decision Support System) Sistem za podršku odlučivanju

DST (Decision Support Tools) Alati za podršku odlučivanju

DW (Data Warehouse) Skladište podataka

EAS (Equipment Automation System) Oprema za automatizaciju sistema

EAS (Engineering Analysis System) Sistemi za inženjersku analizu

ECM (Equipment Control and Monitoring) Oprema za kontrolu i monitoring

EDI (Electronic Data Interchange) Standard za razmenu podataka u elektronskom obliku

EDM (Engineering Data Management) Upravljanje inženjerskim podacima

EEC (Equipment Engineering Capabilities) Sposobnost inženjerske opreme

EI (Enterprise Integration) Integracija preduzeća

ER (Entity Relationship) Model konceptualnog prikaza strukture relacione baze podataka

ERP (Enterprise Resource Planning) Planiranje resursa preduzeća

ES (Expert System) Ekspertni sistem

ETO (Engineering To Order) Inženjering prema narudžbi

FDC (Fault Detection and Classification) Detekcija i klasifikacija otkaza

FMC (Flexible Manufacturing Cell) Fleksibilna tehnološka (proizvodna) ćelija

FMG (Flexible Manufacturing Group) Fleksibilna tehnološka (proizvodna) grupa

FML (Flexible Manufacturing Lines) Fleksibilna tehnološka (proizvodna) linija

FMM (Flexible Manufacturing Module) Fleksibilni tehnološki (proizvodni) modul

FMS (Flexible Manufacturing Systems) Fleksibilni tehnološki (proizvodni) sistemi

GERAM (Generalized Enterprise Reference Architecture and Methodology)

Generalizovana referentna arhitektura i metodologija za CIM

GRAI/GIM (Group de Recherche en Automatization Integree/ GRAI Integrated Methodology)

Grupa za istraživanje automatizovane integracije/ GRAI integraciona metodologija

GT (Group Technology) Grupna tehnologija

HTML (HyperText Markup Language) Jezik za opis web stranica

IBM (International Business Machines Corporation)

Međunarodna korporacija za informacione tehnologije

ICAM (Integrated Computer Aided Manufacturing)

Integrisana proizvodnja primenom računara – USA projekat

ICT (Information and Communication Technology)

Informacione i komunikacione tehnologije

IDEF (Integration DEFinition) Familija metoda za modeliranje u oblasti sistemskog i softverskog inženjerstva

IGES (Initial Graphics Exchange Specification)

Neutralni format zapisa grafičkih podataka

ISO (International Organization for Standardization)

Međunarodna organizacija za standardizaciju

JIT (Just In Time) Proizvodnja upravo na vreme

JSIC (Japan Standard Industry Classification)

Japanski standard industrijske klasifikacije

LAN (Local Area Network) Lokalna računarska mreža

LM (Lean Manufacturing) Lean-„vitka“ proizvodnja

MAS (Multy-Agent System) Multi-agent sistem

MES (Manufacturing Execution Systems) Izvršni sistemi proizvodnje

Pregled korišćenih skraćenica (III)

MRM (Manufacturing Resource Management)

Upravljanje proizvodnim resursima

MRP (Material Requirements Planning) Planiranje materijalnih resursa

MTO (Make To Order) Proizvodnja prema narudžbi

MTS (Make To Stock) Proizvodnja za zalihe

NAICS (North American Industry Classification System)

Severnoamerički standard industrijske klasifikacije

NC (Numeric Control) Numeričko upravljanje

NIST (National Institute of Standards and Technology)

USA nacionalni institut za standarde i tehnologiju

OMAC (Open Modular Architecture Controllers)

Upravljački sistemi otvorene modularne arhitekture – USA projekat

OSACA (Open System Architecture for Control within Automation System)

Upravljački sistemi otvorene arhitekture u okviru automatizovanog sistema – Evropski projekat

OSEC (Open System Environment for Controllers)

Upravljački sistemi otvorene arhitekture – Japanski projekat

PCA (Part Coding and Classification Analysis)

Klasifikacija i grupisanje proizvoda primenom konstrukciono-tehnoloških klasifikatora

PDM (Product Data Management) Upravljanje podacima o proizvodu

PERA (Purdue Enterprise Reference Architecture and Methodology

Referentna arhitektura i metodologija za CIM, razvijena na univerzitetu Purdue

PFA (Product Flow Analysis) Klasifikacija i grupisanje proizvoda na bazi analize tehnoloških procesa

PLC (Product Life Cycle) Životni ciklus proizvoda

PLC (Programmable Logic Controllers) Programabilni logički kontroleri

PLM (Product Lifecycle Management) Upravljanje životnim ciklusom proizvoda

PPC (Production Planning and Control) Planiranje i upravljanje proizvodnjom

QMS (Quality Management System) Sistemi za upravljanje kvalitetom

RFID (Radio-Frequency IDentification) Radio-frekventna identifikacija

SC (Supply Chain) Lanac snabdevanja

SCE (Supply Chain Execution) Izvršni lanac snabdevanja

SCM (Supply Chain Management) Upravljanje lancem snabdevanja

SDAI (Standard Data Access Interface) Standardni interfejs za pristup podacima

SET (Standard d'Échange et de Transfert) Francuski standard za razmenu podataka između CAx sistema

SME (Society of Manufacturing Engineering) Udruženje proizvodnih inženjera

SPM (Spare Parts Management) Upravljanje rezervnim delovima

SRM (Supplier Relationship Management) Upravljanje odnosima sa dobavljačima

STEP (STandard for the Exchange of Product model data)

Standard za kreiranje, razmenu i deljenje digitalnih podataka o proizvodu

STEP-NC (STEP Numerical Control) Prošireni STEP standard za programiranje CNC mašina

TIF (Technology Impact Factor) Tehnološki impakt faktor

TMS (Transport Management System) Sistem za upravljanje transportom

UML (Unified Modeling Language) Objedinjeni jezik za modeliranje

VDA-FS (Verband Der Automobilindustrie - Flächen Schnittstelle)

Nemački standard za razmenu podataka između CAx sistema

VDI (Verein Deutscher Ingenieure) Standardi udruženja nemačkih inženjera

WMS (Warehouse Management System) Sistem za upravljanje skladištem

XML (eXtensible Markup Language) Standardni skup pravila za definisanje formata podataka u elektronskom obliku

YMS (Yield Management System) Sistemi za upravljanje prihodima

1

1.0 UVOD

Privreda predstavlja najvažnije područje društvenog života ljudi, koja čini njegovu

realnu materijalnu bazu. Razvoj privrede je osnovni uslov za razvoj društva u celini. Osnova

privrede je proizvodna delatnost, pod kojom se podrazumeva materijalna proizvodnja koja se

realizuje u okviru poslovnog, odnosno proizvodnog sistema.

Proizvodni sistem će dobro poslovati, ostvariti rast i razvoj samo ako zadovolji uslove

tržišta, odnosno ako proizvodi upotrebljiv, ekonomičan, kvalitetno dizajniran, ekološki

podoban, konkurentan i za tržište prihvatljiv proizvod [46].

Međusobno suprotstavljeni zahtevi nikada nisu bili izraženiji, jer tim koji razvija

proizvod mora u što kraćem vremenu da projektuje i izradi proizvod koji ima najniže troškove

u životnom veku, a pri tome da ima kvalitet i druge atribute koji su maksimalno prilagođeni

promenljivim zahtevima i potrebama kupaca [69,116].

Česte promene uslova poslovanja na globalnom svetskom tržištu proizvoda uslovile su

prilagođavanje proizvodne strategije u vremenu, slika 1.1.

Cena/

proizvodnost

Cena/

proizvodnost

Kvalitet

Cena/

proizvodnost

Vreme

Kvalitet

Cena/

proizvodnost

Vreme

Kvalitet

Program

proizvodnje/

fleksibilnost

Vreme1960, 1970 1980 1990

Vreme

Kvalitet

Cena/

proizvodnost

Program

proizvodnje/

fleksibilnost

2000 2010

Učenje/

inovacije

Ekonomična

proizvodnja

Kvalitativna

proizvodnja

Brza

proizvodnja

time-to-market

Fleksibilna

proizvodnja-

kastomizacija

Inovativna

proizvodnja

Slika 1.1 Promenljivost proizvodne strategije u vremenu

Tokom šezdesetih i sedamdesetih godina prošlog veka uspešnu proizvodnju je

karakterisala niska cena proizvoda, odnosno troškovi proizvodnje i veliki broj proizvedenih

delova. Osnovna proizvodna strategija je bila usmerena na proizvodnju što jeftinijeg

proizvoda u što većim količinama. U prošlosti se kvalitet posmatrao kao nešto što košta,

ekstra trošak, koji su kupci plaćali. Međutim, početkom osamdesetih godina pod uticajem

japanskih poslovnih sistema kvalitet postaje osnova proizvodne strategije uz osetno smanjenje

veličina serija proizvoda. Devedesetih godina prošlog veka, pored troškova i kvaliteta

pojavljuje se faktor koji postaje kritičan za uspeh u proizvodnji malih serija proizvoda, koji se

odnosi se na vreme pojave proizvoda na tržištu "time-to-market". Uočeno je da proizvodni

sistemi koji kasne sa plasmanom proizvoda na tržište i njihovom pravovremenom zamenom

novim ili revitalizovanim proizvodima doživljavaju neuspeh u poslovanju. Nakon toga se

pojavljuje strategija koja se odnosi na prilagođavanje proizvoda zahtevima svakog

1.0 Uvod

2

pojedinačnog kupca, pod nazivom "kastomizacija". Konkurencija na globalnom tržištu se

stalno povećava i zahteva znanje, stalnu edukaciju, kao i primenu inovacija u iznalaženju

novih ili unapređenju postojećih proizvodnih rešenja koja mogu da zadovolje potrebe i

očekivanja kupaca. Oni proizvodni sistemi koji nisu spremni da se prilagode promenama neće

biti u stanju da opstanu na tržištu.

Ovakvi zahtevi nameću potrebu za proizvodnim sistemima koji poseduju visok stepen

automatizacije svih aktivnosti, počevši od projektovanja pa do izrade proizvoda. Kao rezultat

ovakvih zahteva je odgovor industrijske proizvodnje kroz uvođenje novih tehnologija u

procese projektovanja i proizvodnje, a posebno tehnologija koje se baziraju na fleksibilnoj

automatizaciji i primeni računara.

U okviru proizvodnih sistema dominantnu ulogu u ispunjavanju zahteva tržišta za

novim i prilagođenim proizvodima imaju procesi projektovanja, planiranja, upravljanja i

proizvodnje. Tehnološka priprema proizvodnje, kao funkcija proizvodnog sistema, predstavlja

osnovnu integracionu komponentu ovih procesa.

Tehnološka priprema proizvodnje se u najvećoj meri ogleda u definisanju kvalitetnih

rešenja tehnoloških procesa izrade proizvoda. Sistemi projektovanja tehnoloških procesa

mogu da se shvate kao "most" između projektovanja proizvoda i procesa njegove proizvodnje

[270]. Automatizacija projektovanja proizvoda uspešno se rešava primenom CAD/CAE

sistema. Primenom savremenih CAM sistema i uvođenjem CNC obradnih i tehnoloških

sistema različite namene u proizvodnju, značajno se povećava njena produktivnost i

fleksibilnost. Problem nastaje u fazi projektovanja tehnoloških procesa, koji, sa jedne strane

treba da zadovolje zahteve projektanata proizvoda, a sa druge strane, da uvaže tehnološke

mogućnosti proizvodnje. Aktivnijom primenom računara u ovoj oblasti dolazi do razvoja

CAPP (Computer Aided Process Planning) sistema za automatizaciju projektovanja

tehnoloških procesa izrade proizvoda. Težnja ovih sistema je da se na neki način modelira

logika rada tehnologa, i pomoću računarskih programa izvrši simulacija njegovog rada.

Razvoj CAPP sistema je veoma složen i kompleksan zadatak, kako zbog raznovrsnosti

proizvoda, složenosti projektovanja i planiranja velikog broja kompleksnih aktivnosti koje

čine tehnološke procese u različitim proizvodnim uslovima, što je uticalo na nemogućnost

razvoja adekvatnih univerzalnih komercijalnih rešenja. Kao posledica toga je nizak stepen

primene CAPP sistema u industriji, pa aktivnost projektovanja tehnoloških procesa veoma

često predstavlja usko grlo u integrisanom proizvodnom okruženju. Kao potvrda prethodne

teze, na slici 1.2 dat je prikaz primene elemenata računarom podržane proizvodnje (CIM) u

malim i srednjim preduzećima, odakle se vidi nivo primene CAPP i CAM sistema koji u

najvećoj meri oslikavaju nivo razvijenosti tehnološke pripreme proizvodnje [170].

CE-konkurentno inženjerstvo

CAPP-računarom podržano projektovanje

tehnoloških procesa

AGV-automatski vođena vozila

FMS-fleksibilni tehnološki sistemi

GT-grupna tehnologija

MM-multimedia

EDI-elektronska razmena poslovnih

informacija

CAM-računarom podržana proizvodnja

(u užem smislu)

CAD-računarom podržano projektovanje

MRP-planiranje proizvodnih resursa

Slika 1.2 Primena elemenata CIM-a u malim i srednjim preduzećima [170]

1.0 Uvod

3

U novim i sve složenijim uslovima poslovanja proizvodnih sistema, tehnološka

priprema proizvodnje se mora zasnivati na primeni savremenih metoda i tehnika

projektovanja, koje baziraju na naučnim prilazima i informacionim tehnologijama. Pored

toga, zahteva se primena savremenih proizvodnih resursa, kako bi se uspešno pratili trendovi i

zahtevi tržišta i održala konkurentnost proizvodnog sistema.

U poslednje četiri dekade, oblast računarom podržanog projektovanja tehnoloških

procesa (CAPP) privukla je veliki broj istraživača iz različitih svetskih istraživačkih i

akademskih institucija. U posmatranim istraživanjima je uglavnom zastupljeno devet

osnovnih metoda i tehnologija razvoja CAPP sistema [286], kao što su tipski oblici (feature-

based), odnosno tipski tehnološki oblici (manufacturing feature i machining feature), baze

znanja - ekspertni sistemi, neuronske mreže, genetski algoritmi, fuzzy teorija i fuzzy logika,

petri mreže, agent-bazirane metode, internet-bazirane metode i metode bazirane na STEP-u,

koje će se detaljnije i ovde razmatrati.

Trend savremenih proizvodnih sistema se ogleda u razvoju CIM sistema, odnosno

računarom podržane proizvodnje, koja podrazumeva integraciju CAx sistema, zbog čega će se

ovde razmatrati i mogućnosti razvoja integrisanih CAD/CAPP/CAM/CAx sistema.

4

2.0 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE KAO FUNKCIJA

PROIZVODNOG SISTEMA

2.1 MESTO I ULOGA TEHNOLOŠKE PRIPREME PROIZVODNJE U

PROIZVODNOM SISTEMU

Prema opštoj teoriji sistema, svaki sistem pa tako i tehnološka priprema proizvodnje,

mora posedovati određena svojstva kao što su veze sa okolinom, skup ostvarivih funkcija,

strukturu sistema, skup funkcionalnih i strukturnih karakteristika sistema, kao i istoriju

funkcionisanja i razvoja sistema [21]. U osnovi, tehnološka priprema predstavlja podsistem

poslovnog, odnosno proizvodnog sistema i u vezi je sa drugim podsistemima koji čine

integralno proizvodno okruženje.

Organizacioni sistemi su prirodni i tehnički sistemi zajednički organizovani za

ostvarivanje određenog cilja. Specijalnu grupu organizacionih sistema orijentisanih na

poslovanje preduzeća čine poslovni sistemi. Poslovni sistem predstavlja veoma složen

dinamički sistem, zavisan od uticaja okoline u kome se objedinjavaju mehanizmi tržišta,

istraživanja, projektovanja, planiranja, proizvodnje, finansija, upravljanja i kontrole [214].

Proizvodni sistem čini podsistem poslovnog sistema, koji je pretežno orijentisan na

proizvodnju i često se u literaturi naziva proizvodno-poslovni sistem. Proizvodni sistem

predstavlja skup osnovnih tehnoloških sistema i ostalih tehnički određenih informacionih i

energetskih struktura, uređenih na način da obezbede izvršenje postavljene funkcije cilja i

ostvarenje projektovanih efekata. Proizvodni sistem vezuje tehnološke sisteme, energetske i

informacione strukture i učesnike u procesu rada vezama određenog stepena jačine, pravca i

smera [295]. Tehnološki sistem predstavlja najvažniji podsistem proizvodnog sistema,

projektovan za izvođenje operacija rada na radnim mestima. U tehnološke sisteme spadaju

obradni, montažni, merni, transportni, skladišni i upravljački sistemi [165,247]. Obradne

sisteme u okviru tehnološkog sistema čine mašine, sa svim dodatnim elementima u koje

spadaju pribori, alati, merila, obradci i poslužioci [112,174,270].

Osnovna funkcija svakog sistema se ostvaruje kroz realizaciju odgovarajućih procesa.

Inženjerski procesi predstavljaju skup međusobno povezanih aktivnosti, pomoću kojih se vrši

transformacija informacija, materijala i energije, pri čemu se na izlazu dobijaju gotovi delovi

ili proizvodi od sirovina i polufabrikata ili pripremaka. Uporedo sa postojanjem opisanih

sistema, postoje i odgovarajući procesi, kao što su poslovni, proizvodni, tehnološki i obradni

procesi, slika 2.1.

Poslovni proces predstavlja skup procesa proizvodnih, ekonomskih i društvenih

podsistema i elemenata koji povezuju tržište sa poslovnim sistemima.

Proizvodni proces predstavlja skup međusobno povezanih aktivnosti, odnosno procesa rada,

kao što su priprema, obrada, transport, skladištenje, kontrola, održavanje, upravljanje, i dr.,

pomoću kojih se vrši transformacija sirovina i polufabrikata u proizvode.

Tehnološki proces je deo proizvodnog procesa koji se sastoji od skupa međusobno povezanih

aktivnosti, odnosno operacija rada sa ciljem transformacije pripremaka u gotove delove, ili

delova u podsklopove, sklopove i gotove proizvode.

2.0 Tehnološka priprema proizvodnje kao funkcija proizvodnog sistema

5

Obradni proces je deo tehnološkog procesa koji se sastoji od skupa aktivnosti, koje pripremak

transformišu u obradak ili gotov deo, u smislu promena fizičko-hemijskih karakteristika,

oblika, dimenzija, itd. u saglasnosti sa propisanim tehničko-tehnološkim zahtevima pojedinih

operacija izrade koje se izvode na odgovarajućim obradnim sistemima.

POSLOVNI SISTEM

PROIZVODNI SISTEM

TEHNOLOŠKI SISTEM

PROIZVODNI PROCES

TEHNOLOŠKI PROCES

OBRADNI SISTEM

POSLOVNI PROCES

OBRADNI PROCES

SIROVINA, POLUFABRIKAT PROIZVOD

PRIPREMAK DEO, PODSKLOP, SKLOP

PRIPREMAK OBRADAK

Slika 2.1 Šema hijerarhijskih odnosa u poslovnim sistemima [135]

Uporedo sa razvojem proizvodne delatnosti došlo je i do podele rada, što podrazumeva

deljenje pojedinih delatnosti proizvodnog sistema na funkcije ili podsisteme koji obuhvataju

manji ili veći broj aktivnosti. U svetu je razvijen veliki broj modela i arhitektura proizvodnih

sistema, u koje se mogu svrstati i modeli računarom integrisanih proizvodnih CIM sistema.

Iza pojedinih modela stoje organizacije koje se bave standardizacijom kao što su CIMOSA,

AWF i dr., iza nekih stoje univerziteti i druge naučno-istraživačke institucije kao što su

PERA, GRAI/GIM i dr., odnosno velike kompanije i korporacije kao što su IBM, Siemens,

DEC, itd. [104,222]. Značajan doprinos u ovoj oblasti dale su i naučno-istraživačke

organizacije, odnosno tehnički fakulteti iz naše zemlje i okruženja, kao što su [182,214,296].

Funkcionalnu strukturu proizvodnog sistema čini skup funkcija ili podsistema

uslovljenih potrebama vršenja misije, ostvarenja ciljeva i sprovođenja politike proizvodnog

sistema. Razvijeni modeli proizvodnog sistema u sebi sadrže različite klasifikacije i podele,

kako funkcija tako i aktivnosti unutar funkcija. Na osnovu analize razvijenih modela može se

zaključiti da su osnovne funkcije ili podsistemi koji figurišu u većini od njih:

Upravljanje preduzećem,

Marketing,

Istraživanje i razvoj,

Komercijalni poslovi,

Proizvodnja,

Upravljanje ekonomsko-finansijskim tokovima,

Opšti poslovi i sistemska podrška.

Pojedini podsistemi ili funkcije kao što su konstrukciona priprema proizvodnje,

tehnološka priprema proizvodnje, planiranje i upravljanje proizvodnjom, upravljanje

kvalitetom i dr., vrlo često su integrisane u neku od nabrojanih funkcija proizvodnog sistema,

što nikako ne umanjuje njihov značaj u funkcionalnoj strukturi proizvodnog sistema. Kao

primer može se navesti da je tehnološka priprema proizvodnje integrisana u funkciju

proizvodnje [236,296], funkciju razvoja proizvoda i tehnologija [214], funkciju tehničke

pripreme proizvodnje [270], itd.


6

Funkcija proizvodnje predstavlja osnovnu funkciju vršenja misije i ostvarivanja ciljeva

proizvodnog sistema. Ona obuhvata skup projektovanih operacija izrade, montaže, rukovanja

materijalom, kontrole kvaliteta, održavanja i upravljanja procesima rada. Vrlo često se u

okviru funkcije proizvodnje, u cilju obavljanja posmatranih operacija rada, formiraju

strukturne jedinice, kao što su tehnološka priprema, upravljanje proizvodnjom, rukovanje

materijalom, upravljanje kvalitetom, održavanje tehnoloških sistema, snabdevanje alatom, kao

i sam proces proizvodnje u okviru proizvodnih jedinica.

U adaptiranom modelu proizvodnog sistema, koji je nastao kao sinteza više razvijenih

CIM modela, podsistem tehnološke pripreme proizvodnje predstavljen je kao zasebna celina,

slika 2.2. U okviru ovog modela istaknuto je mesto podsistema tehnološke pripreme

proizvodnje u proizvodnom sistemu, kao i veza sa drugim podsistemima. Podsistem ili

funkcija tehnološke pripreme je u direktnoj vezi sa funkcijama upravljanja preduzećem,

podsistemima konstrukcione pripreme proizvodnje, planiranja i upravljanja proizvodnjom,

upravljanja kvalitetom i samim procesom proizvodnje, a preko njih i sa drugim funkcijama

proizvodnog sistema i okolinom.

Slika 2.2 Model proizvodnog sistema [216]

2.2 UTICAJ OBLIKA INDUSTRIJSKE PROIZVODNJE NA KARAKTERISTIKE

PROIZVODNIH SISTEMA

U poslovnom svetu postoje razne klasifikacije proizvodnih sistema i industrijske

proizvodnje. Najčešće se klasifikacija industrijske proizvodnje može sresti u okviru

odgovarajućih standarda pojedinih država, kao što je npr. japanski standard industrijske

klasifikacije (JSIC), severnoamerički industrijski klasifikacioni sistem (NAICS), koji se

koristi u USA, Kanadi i Meksiku, itd. Klasifikacija industrijske proizvodnje prema različitim

karakteristikama i sa različitih stanovišta posmatranja prikazana je u tabeli 2.1.

STRATEGIJSKO

PLANIRANJE

ORGANIZACIJA I

INFORMATIKA

UPRAVLJANJE

FINANSIJAMA

ISTRAŽIVANJE I

RAZVOJ

MARKETING

PRODAJA

NABAVKA I

KOOPERACIJA

KONSTRUKCIONA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

(CAD)

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

(CAPP/CAM)

PROIZVODNJA (CAM)

upravljanje proizvodnim tokovima

izrada - montaža - kontrola

PLANIRANJE I

UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

(PPS)

SISTEMSKA PODRŠKA

transport - skladištenje

održavanje - energetika

DOBAVLJAČI

KUPCI

TRŽIŠTE

UPRAVLJANJE PREDUZEĆEM

UP

RA

VL

JA

NJE

KV

AL

ITE

TO

M (

CA

Q)

isporuka gotovih proizvoda

sirovine, poluproizvodi, pripremci i energenti


7

Tabela 2.1 Klasifikacija industrijske proizvodnje i proizvodnih sistema [191,236]

Stanovište posmatranja Oblik industrijske proizvodnje

Klasifikacija prema "vrsti proizvodnog

procesa"

Kako proizvoditi?

Procesna industrija (kontinualna proizvodnja)

Proizvodna industrija (diskretna proizvodnja)

Klasifikacija prema "tipu proizvodnje,

odnosno obimu proizvodnje"

Koliko proizvoditi?

Masovna proizvodnja

Serijska proizvodnja (maloserijska, srednjeserijska i

velikoserijska)

Pojedinačna proizvodnja

Klasifikacija prema "mestu i nivou

zaliha u proizvodnom toku, odnosno

stepenu učešća kupca na karakteristike

proizvoda i proizvodnju"

U kojoj meri je proizvod završen

pre narudžbe?

Proizvodnja za zalihe-MTS (Make to Stock)

Montaža prema narudžbi-ATO (Assembly to Order)

Proizvodnja prema narudžbi-MTO (Make to Order)

Inženjering prema narudžbi-ETO (Engineering to

order)

Klasifikacija prema "obliku toka

materijala i rasporedu mašina i opreme

u sistemu"

Kako se kreće radni predmet u

proizvodnom toku?

Predmetno orijentisani tok (product layouts) - redosled

mašina i opreme prema tehnološkom procesu

Procesno orijentisan tok (process layouts) - grupisanje

mašina i opreme prema vrsti funkcije

Fiksna pozicija toka (fixed position layout) – operacije

obrade se izvode na jednom mestu, uglavnom

jedinstveni proizvodi, odnosno projekti

Hibridni tok (hybrid layout) – kombinacija tokova

Klasifikacija prema "vrsti proizvodnje"

Kako se proizvodi deo ili proizvod?

Tradicionalni proizvodni sistemi

Masovna/protočna proizvodnja (mass/flow)

Serijska/grupisana proizvodnja (batch)

Pojedinačna/radionička proizvodnja (jobbing shop)

Projektna/zanatska proizvodnja (project)

Ćelijska proizvodnja (cellular)

Klasifikacija prema "pravcu

proizvodnje"

Koji je pravac proizvodnje?

Tehnološko guranje - prodavati ono što se može

proizvesti prema planu/bez povratne sprege -

jednosmerno (push production)

Tržišno povlačenje - proizvoditi onoliko koliko se

može prodati prema zahtevu tržišta/sa povratnom

spregom - dvosmerno (pull production)

Klasifikacija prema "načinu pokretanja

proizvodnje"

Koji je način pokretanja

proizvodnje?

Ponavljajuća proizvodnja uvek istog proizvoda

(repetitive production)

Proizvodnja više proizvoda prema vremenskom

planiranju (lot production)

Oblik industrijske proizvodnje u velikoj meri utiče na funkcionisanje, kako pojedinih

funkcija u proizvodnom sistemu, tako i proizvodnog sistema u celini. U nastavku će se to

prikazati kroz pojedine primere.


8

Uticaj izabrane strategije proizvodnje

S obzirom na stepen učešća kupca na karakteristike proizvoda i sam proces proizvodnje,

kao i na mesto i nivo zaliha u proizvodnom toku, strategije proizvodnje mogu biti, slika 2.3:

Proizvodnja za zalihe - MTS,

Montaža prema narudžbi - ATO,

Proizvodnja prema narudžbi - MTO i

Inženjering prema narudžbi - ETO.

Pro

jek

tov

an

je

pro

izvo

da

i

pro

ces

a

Na

ruč

iva

nje

sir

ovin

a i

ko

mp

on

en

ti

Pro

izvo

dn

ja

de

lov

a

Mo

nta

ža

po

dsk

lop

ov

a

Mo

nta

ža

pro

izv

od

a

Isp

itiv

an

je i

ko

ntr

ola

Skla

diš

ten

je

(zali

he

)

Pa

ko

va

nje

i

isp

oru

ka

Pro

jek

tov

an

je

PiP

(m

od

ula

rni

pro

izvo

di)

Na

ruč

iva

nje

sir

ovin

a i

ko

mp

on

en

ti

Pro

izvo

dn

ja

de

lov

a

Mo

nta

ža

po

dsk

lop

ov

a

Skla

diš

ten

je

sta

nd

ard

nih

mo

du

la (

za

lih

e)

Mo

nta

ža

pro

izv

od

a

Isp

itiv

an

je i

ko

ntr

ola

Pa

ko

va

nje

i

isp

oru

ka

Pro

jek

tov

an

je

pro

izvo

da

i

pro

ces

a

Skla

diš

ten

je

sta

nd

ard

nih

de

lov

a I

ko

mp

on

.

Pri

lag

ođ

en

o

pro

jek

tov

an

je

Pro

izvo

dn

ja

de

lov

a

Mo

nta

ža

po

dsk

lop

ov

a

Mo

nta

ža

pro

izv

od

a

Isp

itiv

an

je i

ko

ntr

ola

Pa

ko

va

nje

i

isp

oru

ka

Pro

jek

tov

an

je p

roiz

vo

da

i

pro

ces

a (

no

vi

pro

izvo

d ili

zn

ač

ajn

e izm

en

e)

Na

ruč

iva

nje

sir

ovin

a i

ko

mp

on

en

ti

Pro

izvo

dn

ja

de

lov

a

Mo

nta

ža

po

dsk

lop

ov

a

Mo

nta

ža

pro

izv

od

a

Isp

itiv

an

je i

ko

ntr

ola

Pa

ko

va

nje

i

isp

oru

ka

Os

no

vn

i

slu

ča

j

Pro

men

ljiv

o v

rem

e i p

otr

eb

ne

fu

nk

cij

eV

rem

e č

ek

an

ja k

up

ca

Vre

me o

d i

de

je i

pro

jekto

va

nja

pro

izv

od

a i p

roc

es

a d

o is

po

ruk

e k

up

cu

- N

aru

čiv

an

je o

d s

tra

ne

ku

pca

- Is

po

ruk

a p

roiz

vo

da

ku

pc

u

MT

S

AT

O

MT

O

ET

O

Slika 2.3 Prikaz različitih strategija proizvodnje i mesto tehnološke pripreme


9

Kod strategije proizvodnja za zalihe, proizvođač skladišti gotove proizvode i čeka

porudžbinu kupaca. Ovu strategiju karakteriše kratko vreme od narudžbe do isporuke, ali su

vreme i troškovi skladištenja veliki, dok je uticaj kupca mali ili veoma mali na karakteristike

proizvoda.

Kod strategije montaža prema narudžbi, proizvođač po prijemu narudžbe vrši montažu

gotovog proizvoda od modularnih delova i podsklopova prema zahtevu kupaca.

Kod strategije proizvodnja prema narudžbi, proizvođači čekaju narudžbu od strane kupca da

bi prilagodili proizvod koji se sastoji od gotovih modularnih komponenti i komponenti koje je

tek potrebno projektovati i izraditi kao nove ili prilagođene.

Kod strategije inženjering prema narudžbi, kupac definiše specifikaciju i funkcionalnost

proizvoda, a proizvođač projektuje i proizvodi odgovarajući proizvod prema dostavljenoj

specifikaciji.

Na osnovu prethodne analize, uticaj kupca na proces proizvodnje, kao i na sam proces

projektovanja proizvoda i procesa, se povećava od MTS ka MTO i ETO, kao savremenih

strategija u tržišno orijentisanoj proizvodnji. Izbor savremenih strategija je u direktnoj vezi sa

primenom različitih programskih sistema kao što su CAD, CAPP, CAM, CNC, MRP, ERP,

SCM, CRM, itd. Prikaz uporednih karakteristika posmatranih strategija u proizvodnji dat je u

tabeli 2.2.

Tabela 2.2 Uporedne karakteristike MTS, ATO, MTO i ETO strategija [236]

Karakteristike Strategije proizvodnje

MTS ATO MTO/ETO

Povezanost sa

kupcem

Niska/distanca u odnosima

sa kupcem Nivo prodaje Nivo inženjeringa i prodaje

Vreme od

narudžbe do

isporuke

Normalno kratko i zavisi

od zaliha gotovih

proizvoda

Kratko do srednje i zavisi

od raspoloživosti završenih

delova i podsklopova

Uglavnom dugo i zavisi od

raspoloživog inženjerskog

i proizvodnog kapaciteta

Obim proizvodnje

istog proizvoda Veliki Srednji do veliki Mali

Varijantnost

proizvoda Mala

Srednja do velika i zavisi

od raspoloživosti različitih

varijanti delova i

podsklopova

Velika

Karakteristike

proizvoda

Bez ili sa vrlo malo uticaja

kupaca

Bazira na zahtevu kupaca

za prilagođenu montažu

modularnih delova i

podsklopova u proizvod

Generalno bazira na

zahtevima i

specifikacijama kupaca

Tradicionalni proizvodni sistemi

Oblici tradicionalnih proizvodnih sistema su nastali kao posledica različitih vrsta

proizvodnje proizvoda, kao što su:

Projektna/zanatska,

Pojedinačna/radionička,

Serijska/grupisana,

Masovna/protočna i

Kontinualna proizvodnja.

Uporedne karakteristike tradicionalnih proizvodnih sistema prikazane su u tabeli 2.3.


10

U novije vreme izdvaja se još jedan oblik proizvodnje, takozvana ćelijska proizvodnja u

vidu fleksibilnih tehnoloških ćelija (FMC), koje predstavljaju jedan od nivoa razvoja

fleksibilnih tehnoloških sistema (FMS). Kod ćelijske proizvodnje, proizvodna oprema je

grupisana prema redosledu operacija potrebnih da bi se proizveo određeni proizvod. Ovaj

oblik proizvodnje i odgovarajući proizvodni sistemi baziraju na konceptu grupne tehnologije.

Tabela 2.3 Uporedne karakteristike tradicionalnih proizvodnih sistema [236]

Karakteristike

Proizvodni sistem

Projektna

proizvodnja

Pojedinačna

proizvodnja

Serijska

proizvodnja

Masovna

proizvodnja

Kontinualna

proizvodnja

Tip opreme

Kombinacija

opreme opšte i

specijalne

namene

Opšte namene,

fleksibilna

oprema

Univerzalne

namene,

fleksibilna

oprema

Specijalizovane

namene

Specijalizovane

namene,

bazirana na

visokim

tehnologijama

Raspored

procesa i

opreme

Fiksna pozicija

Fokusiranje na

procese,

Procesno

orijentisan tok

Fokusiranje na

procese,

Procesno

orijentisan tok

Fokusiranje na

proizvode,

Predmetno

orijentisan tok

Fokusiranje na

proizvode,

Predmetno

orijentisan tok

Stručnost

radnika

Visoko

kvalifikovani i

fleksibilni

Visoko

kvalifikovani i

fleksibilni

Srednje do

visoko

kvalifikovani i

fleksibilni

Kvalifikovani

za obavljanje

jedne funkcije

Razni oblici

kvalifikacije u

zavisnosti od

funkcije

Količine

proizvoda

Uglavnom

jedan proizvod

(jedinstven)

Uglavnom male

količine, ali

mogu biti i

srednje

Uglavnom

srednje, ali

mogu biti i

male

Velike Vrlo velike

Vrste

proizvoda

Jedinstveni

proizvodi

(brodovi,

avioni, itd.),

Velike mašine

specijalne

namene

Mašine

specijalne

namene, Delovi

i podsklopovi

za avione,

mostove, itd.

Delovi i

podsklopovi za

automobile,

mašine opšte

namene,

montaža elekt.

sklopova, itd.

Automobili,

proizvodi široke

potrošnje (npr.

kućni aparati)

Proizvodi

široke potrošnje

(npr. plastični i

stakleni proiz.,

kućna hemija),

proizvodnja

čelika, itd.

Varijantnost

proizvoda Vrlo visoka Vrlo visoka

Visoka do

srednja Srednja do mala Vrlo mala

Proizvodnost Vrlo mala Mala Mala do srednja Srednja do

velika Vrlo velika

Vreme

pripreme

Vrlo dugo i

varijabilno

Dugo, ali

varijabilno i

frekventno

Dugo, ali

varijabilno i

frekventno

Dugo i

kompleksno

Dugo,

kompleksno,

skupo,

jednolično

Proizvodni

ciklus

Vrlo dug i

varijabilan

Dug i

varijabilan

Srednje dug i

varijabilan

Kratak i

generalno

konstantan

Vrlo kratak i

konstantan

Vrlo mali broj proizvodnih sistema pripada jednoj određenoj kategoriji s obzirom na

oblik proizvodnog sistema i strategiju u proizvodnji. Većina kompanija se može klasifikovati

kao hibridna. Na primer, kompanija može da bude hibrid MTS i MTO, što podrazumeva da

poseduje skladište gotovih proizvoda za koje postoji stalan zahtev, ali takođe, ima mogućnost

da oblikuje proizvod za potrebe klijenata kada je to potrebno. Jasno je da na putu od MTS ka

ETO raste broj varijanti proizvoda i stepen prilagođavanja proizvoda kupcu, dok se

istovremeno proizvodnja i odgovarajući proizvodni sistemi kreću od kontinualne ka

projektnoj proizvodnji, slika 2.4.


11

ETO/MTO ATO MTS

KONTINUALNA

MASOVNA

SERIJSKA

POJEDINAČNA

Strategija

proizvodnje

Proizvodni sistem /

Proizvodnja

PROJEKTNA

Slika 2.4 Relacija između vrste proizvodnog sistema i strategije proizvodnje [177]

Oblik proizvodnog toka i raspored opreme

U tabeli 2.1, za različite oblike proizvodnih sistema definisan je i odgovarajući oblik

rasporeda mašina i opreme, koji može biti:

Predmetno orijentisani tok,

Procesno orijentisan tok,

Sa fiksnom pozicijom radnog mesta i

Hibridni tok.

Hibridni tok predstavlja kombinaciju predmetnog i procesnog toka, koji se veoma često

sreće u konkretnim proizvodnim uslovima. U okviru hibridnog toka mogu se uvrstiti i

fleksibilne tehnološke ćelije (FMC), kao i drugi oblici fleksibilnih tehnoloških sistema kao što

su fleksibilni tehnološki moduli (FMM), fleksibilne tehnološke grupe (FMG), fleksibilne

tehnološke linije (FML), itd. [239,269].

Oblik tehnološkog toka u najvećoj meri zavisi od vrste i varijantnosti proizvoda,

projektovanih količina, raspoložive proizvodne opreme i njenog tipa, kao i usvojenih rešenja

tehnoloških procesa, koji su rezultat rada tehnološke pripreme proizvodnje.

2.3 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE U ORGANIZACIONOJ

STRUKTURI PROIZVODNOG SISTEMA

Organizaciona struktura proizvodnog sistema ima dinamičan karakter koji prati ciljeve

proizvodnog sistema, odnosno strategiju njegovog razvoja. Uticaj unutrašnjih faktora i

spoljašnje sredine je veoma važan za oblikovanje organizacione strukture, naročito ako

proizvodni sistem deluje u nestabilnom proizvodnom okruženja, kada znatno češće mora da

menja svoju organizacionu strukturu.

Izbor odgovarajuće organizacione strukture proizvodnog sistema, predstavlja jednu od

najvažnijih odluka, jer ako se izabere neodgovarajuća organizaciona struktura, funkcionisanje

upravljačkog sistema u proizvodnom sistemu neće biti u dovoljnoj meri kvalitetno.

Organizaciona struktura mora da obezbedi ostvarivanje ciljeva organizacije, optimalnu

raspodelu rada, jasno definisane funkcije u organizaciji i odgovornosti njihove realizacije,

racionalnu upotrebu kvalifikacija, iskustva i specijalističkih znanja, efikasnost rada u

timovima, čiji se rad zasniva na adekvatnom sistemu informacija i komunikacija [31].

Mesto, uloga i nivo delokruga zadataka tehnološke pripreme proizvodnje u velikoj meri

zavisi od vrste organizacione strukture proizvodnog sistema, koja je određena unutrašnjom


12

podelom rada i formiranjem nižih organizacionih jedinica. Postoje tri osnovna modela

organizacione strukture proizvodnih sistema, koje se međusobno mogu kombinovati u složene

oblike strukture [51,296]:

Procesna ili centralizovana,

Predmetna ili decentralizovana i

Projektna ili matrična.

Procesna, odnosno funkcionalna ili centralizovana organizaciona struktura, predstavlja

prilaz u kome određena funkcija vrši dejstvo na prostoru celog proizvodnog sistema u okviru

svog, stručno određenog, područja rada – procesa. Ovaj oblik organizacije je pogodan za

slučaj proizvodnog sistema nižeg stepena složenosti procesa rada, slika 2.5.

UPRAVLJANJE

PREDUZEĆEM

PROIZVODNJAKOMERCIJALNI

POSLOVI

ISTRAŽIVANJE I

RAZVOJMARKETING

INTEGRALNA

SISTEMSKA

PODRŠKA

OPŠTI POSLOVI

EKONOMSKO

FINANSIJSKI

POSLOVI

UPRAVLJANJE

ALATOM

RUKOVANJE

MATERIJALOM

PLANIRANJE I

UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

ODRŽAVANJE

TEHN. SISTEMA

UPRAVLJANJE

KVALITETOM

PROIZVODNA

JEDINICA j

PROIZVODNA

JEDINICA 2

PROIZVODNA

JEDINICA 1

PROIZVODNA

JEDINICA n….. …..

Slika 2.5 Procesna struktura proizvodnog sistema

Predmetna ili decentralizovana organizaciona struktura predstavlja prilaz u kome

proizvod, proizvodni program i tržište, određuju organizacioni oblik kao skup jedinica koje

imaju sposobnost održavanja nezavisne radne i poslovne egzistencije u vremenu i datim

uslovima okoline. Ovaj oblik organizacije je pogodan za viši nivo složenosti rada

proizvodnog sistema, slika 2.6.

UPRAVLJANJE

PREDUZEĆEM


POSLOVI

ISTRAŽIVANJE I

RAZVOJMARKETING

INTEGRALNA

SISTEMSKA

PODRŠKA

OPŠTI POSLOVI

EKONOMSKO

FINANSIJSKI

POSLOVI

UPRAVLJANJE

ALATOM

RUKOVANJE

MATERIJALOM

PLAN. I UPRAV.

PROIZVODNJOM

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

ODRŽAVANJE

TEHN. SISTEMA

UPRAVLJANJE

KVALITETOM

PROIZVODNI

PROGRAM 1

(PROIZVODNA

JEDINICA 1)

PRENOS ODREĐENIH

FUNKCIJA NA NIVO

PROIZVODNIH JEDINICA

UPRAVLJANJE

ALATOM

RUKOVANJE

MATERIJALOM

PLAN. I UPRAV.

PROIZVODNJOM

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

ODRŽAVANJE

TEHN. SISTEMA

UPRAVLJANJE

KVALITETOM

PROIZVODNI

PROGRAM j

(PROIZVODNA

JEDINICA j)

PRENOS ODREĐENIH

FUNKCIJA NA NIVO


UPRAVLJANJE

ALATOM

RUKOVANJE

MATERIJALOM

PLAN. I UPRAV.

PROIZVODNJOM

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

ODRŽAVANJE

TEHN. SISTEMA

UPRAVLJANJE

KVALITETOM

PROIZVODNI

PROGRAM n

(PROIZVODNA

JEDINICA n)

PRENOS ODREĐENIH

FUNKCIJA NA NIVO


……. …….

Slika 2.6 Predmetna struktura proizvodnog sistema


13

Projektna ili matrična organizaciona struktura predstavlja prilaz na principima

specijalizovanih jedinica i projektnog prilaza u upravljanju i rukovođenju proizvodnim

sistemom. Projektni prilaz u razvoju organizacione strukture je pogodan za proizvodne

sisteme najvišeg stepena složenosti, slika 2.7, gde su funkcijom proizvodnje obuhvaćene

tehnološka priprema proizvodnje (TPP), planiranje i upravljanje proizvodnjom (PPC),

rukovanje materijalom (RM), upravljanje alatom (UA), upravljanje kvalitetom (UK),

održavanje tehničkih sistema (OS).

UPRAVLJANJE

PREDUZEĆEM


POSLOVI

ISTRAŽIVANJE I

RAZVOJMARKETING

INTEGRALNA

SISTEMSKA

PODRŠKA

OPŠTI POSLOVI

EKONOMSKO

FINANSIJSKI

POSLOVI

TP

P

PP

C

RM

UA

UK

OS

Pro

jeka

t 1

Up

rav

lja

nje

pro

jekto

m

Pro

jeka

t j

Up

rav

lja

nje

pro

jekto

m

Pro

jek

at

n

Up

rav

lja

nje

pro

jekto

m

.

.

Slika 2.7 Matrična struktura proizvodnog sistema

U proizvodnoj praksi poslovnih sistema koriste se kombinacije prikazanih modela

organizacionih struktura u funkciji odnosa program proizvodnje, relacije preduzeće-okolina i

raspoloživosti resursa i potencijala. Uspostavljanje timova specijalista za određen problem

predstavlja najefikasniji postupak u razvoju i eksploataciji organizacione strukture.

U savremenim uslovima poslovanja pojavile su se i nove organizacione strukture,

odnosno modeli koji se razlikuju u odnosu na tradicionalne u tome što je težište u organizaciji

orijentisano sa:

Centralizacije na decentralizaciju,

Duboke na pliću podele rada,

Uskog na široki raspon kontrole,

Krute na fleksibilnu strukturu,

Statičke na inovativnu organizaciju,

Birokratske na organsku strukturu,

Autoriteta pojedinca na timski rad,

Nepostojanja korporativne kulture na njeno uspostavljanje,

Nespremnosti na spremnost za sprovođenje organizacijskih promena, itd.

U osnovi savremenih organizacionih struktura su informacione i komunikacione

tehnologije koje olakšavaju povezivanje i umrežavanje organizacije. Neke od novih

organizacionih struktura podrazumevaju stvaranje T-oblika organizacije, virtuelne

organizacije, mrežne organizacije, timske organizacije, izvrnute, modularne ili beskrajno

niske organizacije, itd. [31,296].


14

2.4 MESTO I ULOGA TEHNOLOŠKE PRIPREME U RAZVOJU PROIZVODA

Proizvod ima svoj životni vek, odnosno životni ciklus. Životni ciklus proizvoda se može

definisati kao vremenski period od nastanka ideje o proizvodu pa do njegovog nestanka iz

društvene i prirodne sredine.

Izučavanje životnog ciklusa proizvoda (PLC) datira još od pedesetih godina prošlog

veka, od kada je razvijen značajan broj koncepta koji se razlikuju po definiciji, fazama od

kojih se sastoje i alata koji se koriste za njihovu realizaciju [9].

Postoje dve osnovne vrste životnog ciklusa proizvoda [93,216]:

Ekonomski ciklus proizvoda – vremenski period u kome je proizvod prisutan na

tržištu (uvođenje, rast, zrelost i opadanje) i

Tehnički ciklus proizvoda – vremenski period funkcionisanja proizvoda (razvoj,

proizvodnja, tržišne aktivnosti, upotreba, održavanje i izlazak iz upotrebe).

U suštini može se definisati šest osnovnih faza životnog ciklusa proizvoda, slika 2.8:

Ideja o proizvodu / planiranje proizvoda / postavljanje zadataka

Projektovanje / razvoj proizvoda

Priprema / izrada / montaža / kontrola / korekcije

Marketing / promocija / distribucija / prodaja

Instalisanje / upotreba / održavanje / dogradnja

Revitalizacija / recikliranje / odstranjivanje / prerada / deponovanje

U životnom ciklusu proizvoda centralno mesto zauzima faza razvoja, u okviru koje se

generiše kvalitet proizvoda, ali i najveći broj grešaka (prema pravilu desetica1), koje je

neophodno otkloniti u što ranijoj fazi razvoja proizvoda.

IDEJA/PLANIRANJE PROIZVODA/

POSTAVLJANJE ZADATAKA

PROJEKTOVANJE/RAZVOJ

PROIZVODA

PRIPREMA/IZRADA/MONTAŽA/

KONTROLA/KOREKCIJE

MARKETING/PROMOCIJA/

DISTRIBUCIJA/PRODAJA

INSTALISANJE/UPOTREBA/

ODRŽAVANJE/DOGRADNJA

UP

RA

VL

JA

NJ

E Ž

IVO

TN

IM C

IKL

US

OM

PR

OIZ

VO

DA

TRŽIŠTE/POTREBE/PROBLEMI POTENCIJAL/CILJEVI KOMPANIJE

REVITALIZACIJA RECIKLIRANJE

ODSTRANJIVANJE/PRERADA/

DEPONOVANJE/OKOLINA

ZA

HT

EV

I, C

ILJ

EV

I

Slika 2.8 Životni ciklus proizvoda [69,128]

1 Otkrivena greška i njena ispravka u razvoju proizvoda iznosi 1 novčanu jedinicu, u proizvodnji 10 novčanih

jedinica, dok nakon plasmana proizvoda na tržište ona iznosi 100 novčanih jedinica.


15

Razvoj proizvoda obuhvata vremenski period od ideje o proizvodu pa do generisanja

svih potrebnih i proverenih informacija za izradu, montažu, kontrolu, pakovanje, skladištenje,

transport, stavljanje u promet, instalisanje, upotrebu, održavanje, servisiranje, povlačenje i

reciklažu proizvoda. Odavde sledi da faza razvoja proizvoda informaciono obuhvata veliki

deo životnog ciklusa proizvoda.

Osnovne faze razvoja proizvoda su [216]:

Prikupljanje, selekcija i izbor ideja i postavljanje zadataka razvoja proizvoda,

Konstruisanje proizvoda (konstrukciona priprema)

o koncipiranje

o oblikovanje

o razrada

Tehnološko i proizvodno osvajanje

o tehnološka priprema proizvodnje

o planiranje i upravljanje proizvodnjom

o nabavka i kooperacija

o proizvodnja i integralna sistemska podrška

o upravljanje kvalitetom

Ispitivanje proizvoda, odnosno modela, prototipa, nulte i probne serije, i

Lansiranje i promocija proizvoda.

U fazi tehnološkog i proizvodnog osvajanja proizvoda najznačajnije mesto ima

tehnološka priprema proizvodnje, koja uz konstrukcionu pripremu, ima najveći uticaj na

troškove i kvalitet razvoja proizvoda, odnosno proizvodnje. Veoma je bitno da se, pored

projektovanja tehnoloških procesa, izvrši analiza tehnologičnosti konstrukcionih rešenja pre

proizvodnje prototipa, nulte serije, probne serije i redovne proizvodnje. Da bi se to postiglo

mora postojati određeni nivo simultanog odvijanja faza razvoja proizvoda, što za rezultat ima

skraćenje ciklusa razvoja, smanjenje troškova i ostvarenje zadovoljavajućeg kvaliteta

razvijenog proizvoda.

Faza razvoja proizvoda može da se posmatra kao set složenih odgovora na osnovna

pitanja: ZAŠTO proizvoditi? ŠTA proizvoditi? KAKO proizvoditi? GDE proizvoditi? KO

proizvodi? KADA proizvoditi? Pronalaženjem odgovora na postavljena pitanja identifikuju se

i odgovarajuće funkcije proizvodnog sistema koje učestvuju u realizaciji planiranja u okviru

faze razvoja proizvoda, od ideje do finalnog proizvoda, slika 2.9.

ZAŠTO ?

MARKETING

GDE, KO ?

PLANIRANJE

PROIZVODNJE

ŠTA ?

KONSTRUKCIONA

PRIPREMA

KADA ?

UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

KAKO ?

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

IDEJA PROIZVOD

Slika 2.9 Funkcije planiranja u okviru faze razvoja proizvoda [101,253]

Svaka od posmatranih funkcija sadrži manji ili veći set inženjerskih pitanja na koja je

potrebno dati odgovor, kako bi se uspešno realizovao proces razvoja proizvoda. U industriji

prerade metala mogu se identifikovati osnovne aktivnosti u procesu razvoju proizvoda sa

odgovarajućim zadacima koje se u njima realizuju, slika 2.10. Svaka funkcija, odnosno


16

aktivnost, zahteva eksperte znanja iz svog domena, dok preseci aktivnosti zahtevaju

odgovarajući nivo zajedničkog timskog rada.

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

(TEHNOLOŠKA

PRIPREMA)

UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

PROJEKTOVANJE

PROIZVODA

PREPOZNAVANJE

TIPSKIH OBLIKA

PLANIRANJE

RESURSA

Izbor operacija

Izbor mašina, alata,

pribora i merila

Definisanje operacija i

zahvata izrade

Izbor pripremka

Izbor materijala

Definisanje strategije

proizvodnje

Planiranje operacija

Izrada NC programa

Organizacija proizvodnje

Geometrijski bazirano

projektovanje

Projektovanje pomocu

tipskih oblika

3D solid modeliranje

Modeliranje bazirano

na tipskim

oblicima (TO)

Odnosi tolerancija

Optimizacija konstrukcije

proizvoda (ograničenja i

alternative TO)

Izdvajanje i

prepoznavanje tipskih

oblika i njihove

međusobne interakcije

Proizvodna baza znanja

Plan rasporeda resursa

Ćelijsko projektovanje

Procena troškova

Planiranje proizvodnih

resursa MRP

Provera kapaciteta

pogona

Planiranje kapaciteta

Raspodela poslova

Terminiranje

proizvodnje u pogonu

Planiranje proizvodnje

Proračun i planiranje

proizvodnih kapaciteta

MRPI i MRPII

Slika 2.10 Prikaz aktivnosti i odgovarajućih zadataka u razvoju proizvoda [253,255]

S obzirom na prethodno iznete činjenice može se konstatovati da se proces razvoja

proizvoda ne sme posmatrati i organizovati sektorski, kao npr. deo funkcije istraživanja i

razvoja, što je u metaloprerađivačkoj industriji kod nas veoma čest slučaj. Razvoj proizvoda

je multifunkcionalni proces koji se odvija u većem broju poslovnih funkcija proizvodnog

sistema, čija se dobrota ocenjuje sa stanovišta celine, a ne dobrote jedne funkcije ili

aktivnosti.

Ubrzavanje svih procesa i promena u tržišnom poslovanju preduzeća zahteva adekvatno

reagovanje u smislu stalnog unapređenja metodologije razvoja proizvoda. Od proizvodnih

sistema se zahtevaju sve složeniji proizvodi sa što kraćim rokom isporuke. To nije moguće

ostvariti sekvencijalnim prilazom, ni sa stanovišta ostvarenja potrebnog kvaliteta proizvoda,

niti sa stanovišta optimizacije investicionih ulaganja u razvoj i pravovremenog razvoja

proizvoda. Rešenje se nalazi u paralelnom, simultanom izvođenju faza razvoja proizvoda.

2.4.1 Varijantnost strukture razvoja proizvoda

Na strukturu faza razvoja proizvoda, pa tako i tehnološku pripremu proizvodnje,

značajan uticaj imaju:

Osnovni prilazi organizovanja razvoja proizvoda,

Vrsta proizvoda,

Stepen novosti proizvoda,

Tip proizvodnje,

Priroda proizvoda,

Prilaz u razvoju proizvoda, i dr.


17

Osnovni prilazi organizovanju razvoja proizvoda

Postoje dva osnovna prilaza organizovanja razvoja proizvoda u proizvodnom sistemu.

Prvi je sekvencijalni koji se karakteriše rednim izvođenjem pojedinih faza razvoja proizvoda,

često nazvan "preko zida". Drugi je simultani koji se karakteriše paralelnim ili uporednim

izvođenjem pojedinih faza razvoja proizvoda. Simultani prilaz organizovanja razvoja

proizvoda realizuje se primenom koncepta konkurentnog inženjerstva (CE), odnosno

simultanog inženjerstva (SE), čija je osnovna prednost u skraćenju vremena razvoja proizvoda

i bržem izlasku proizvoda na tržište, slika 2.11.

Projektovanje

proizvoda

Tehnološka priprema

proizvodnje

Proizvodnja

proizvoda

Projektovanje

proizvoda

Tehnološka priprema

proizvodnje

Proizvodnja

proizvoda

Marketing i

prodajaDobavljači

Inženjering

kvaliteta

Ciklus razvoja proizvoda, konkurentno inženjerstvo

Ciklus razvoja proizvoda, sekvencijalno inženjerstvo

Vreme

Skraćenje ciklusa

Proizvod raspoloživ

a)

b)

Slika 2.11 Razvoj proizvoda primenom

a) klasičnog sekvencijalnog inženjerstva b) konkurentnog inženjerstva [222]

Primenom konkurentnog inženjerstva u razvoju proizvoda paralelno se rešavaju

tehnička, tehnološka i ekonomska pitanja, kroz stvaranje timova stručnjaka iz različitih oblasti

prema pojedinim aktivnostima, odnosno fazama razvoja.

Vrsta proizvoda

Prema standardu ISO 9000 postoji više kategorija generičkih proizvoda, kao što su

hardware, software, materijalni proizvodi i usluge. U posmatranom radu pod pojmom

proizvod posmatraće se materijalni proizvodi iz oblasti mašinogradnje.

Stepen noviteta proizvoda

S obzirom na stepen noviteta proizvoda, struktura procesa razvoja proizvoda se znatno

razlikuje prema vrsti odgovarajućih zadataka i nivou poznavanja, tabela 2.4. Iz tabele se može

zaključiti da nije ista struktura faza razvoja proizvoda za različite stepene noviteta proizvoda,

posebno je razlika izražena za novi i ponovljeni proizvod, jer je rizik razvoja novog daleko

veći nego ponovljenog proizvoda. Kod novog proizvoda moraju se izvršiti sve faze

konstruisanja proizvoda, kao i tehnološko-proizvodnog osvajanja u čijem su sastavu i zadaci

tehnološke pripreme proizvodnje.

Kod ponovljenog proizvoda konstrukcija proizvoda je u značajnoj meri poznata, pa se

vrše samo preventivne korekcije na proizvodu, s obzirom na zahteve tržišta ili korekcije

zahtevane od strane drugih faza razvoja proizvoda. Prototip se kod ove vrste proizvoda vrlo

retko izrađuje, a u zavisnosti od tipa proizvodnje postoji potreba za izradom nulte i probne

serije. Tehnološka priprema proizvodnje kod ponovljenih proizvoda je takođe u velikoj meri


18

olakšana, jer se mogu iskoristiti već postojeći tehnološki procesi proizvodnje, uz određene

korekcije s obzirom na poboljšanje konstrukcije proizvoda, raspoloživost proizvodnih resursa,

potreban obim proizvodnje, itd.

Tabela 2.4 Vrste zadatka razvoja proizvoda s obzirom na novitet proizvoda [216]

VRSTA ZADATAKA I

NIVO POZNAVANJA

STEPEN NOVITETA PROIZVODA

NOVI

PROIZVOD

VARIJANTNI

PROIZVOD

PRILAGOĐENI

PROIZVOD

PROIZVOD SA

POZNATIM

NAČINOM

DELOVANJA

PONOVLJENI

PROIZVOD

VEZE SA OKOLINOM

FUNKCIONALNA

STRUKTURA

(KONCIPIRANJE)

FIZIČKA

STRUKTURA

(OBLIKOVANJE)

KONSTRUKCIONA

STRUKTURA

(RAZRADA)

TEHNOLOŠKO I

PROIZVODNO

OSVAJANJE

NEPOZNATO DELIMIČNO

POZNATO ZNAČAJNO

POZNATO POZNATO

Struktura razvoja novog proizvoda za slučaj masovne proizvodnje prikazana je na slici

2.13. Posmatrana struktura sadrži sve zadatke razvoja proizvoda koji se odnose i na druge

stepene noviteta proizvoda i tipove proizvodnje.

PRIKUPLJANJE I

SELEKCIJA

IDEJA

LANSIRANJE I

PROMOCIJAISPITIVANJE

TEHNOLOŠKO I

PROIZVODNO

OSVAJANJE

KONSTRUISANJE

TEHNOLOGIJA / ORGANIZACIJA / TROŠKOVI / ROKOVI

PROJEKTNI

ZADATAK

MODEL

PROIZVODA

PROTOTIP

PROIZVOD NULTE

SERIJE

PROIZVOD

PROBNE SERIJE

PROIZVOD

REDOVNE SERIJE

IDEJE

Osnovno/neophodno

delovanjePotrebno delovanje

Preventivno/korektivno

delovanje

Slika 2.13 Struktura procesa razvoja novog proizvoda za masovnu proizvodnju

Osnovni zadatak izrade prototipa je provera funkcionalnosti proizvoda. Veoma je bitno

da se konstruisanje, tehnološko i proizvodno osvajanje i ispitivanje prototipa novog proizvoda


19

za masovnu proizvodnju izvede isto kao kod novog proizvoda za pojedinačnu proizvodnju. To

znači, da se tehnološka priprema proizvodnje mora integrisati u proces razvoja proizvoda a ne

da bude faza koja sledi nakon konstruisanja novog proizvoda.

Kod proizvoda nulte serije interes se pomera prema tehnološkoj pripremi proizvodnje,

odnosno usklađivanju konstrukcije proizvoda sa tehnološkim potencijalima proizvodnog

sistema. Osnovni zadatak proizvoda nulte serije je da se proveri funkcionalnost i

tehnologičnost izrade proizvoda u pogledu procesa, alata, pribora, itd. U cilju uspešnog

razvoja proizvoda neophodno je da se konstruisanje, tehnološko i proizvodno osvajanje

proizvoda nulte serije izvede na isti način kao kod proizvoda za maloserijsku proizvodnju.

Kod probne serije pažnja je usmerena na optimizaciju konstrukcije proizvoda s obzirom

na tehnologičnost izrade i montaže proizvoda i organizaciju masovne i velikoserijske

proizvodnje. Osnovni zadatak probne serije je projektovanje, usklađivanje i provera

proizvodnih tokova, najčešće proizvodnih i montažnih linija.

Tip proizvodnje

Uticaj tipa proizvodnje na strukturu razvoja proizvoda je veoma sličan kao i uticaj

stepena noviteta proizvoda. Struktura procesa razvoja novog proizvoda koji se proizvodi u

masovnoj proizvodnji značajno se razlikuje od strukture razvoja novog proizvoda koji se

proizvodi u pojedinačnoj i maloserijskoj proizvodnji, dok se u manjoj meri razlikuje od

strukture u srednjeserijskoj i velikoserijskoj proizvodnji. Prethodno izneti stavovi su potvrđeni

slikom 2.14 i tabelom 2.5.

Tabela 2.5 Uticaj tipa proizvodnje na strukturu procesa razvoja proizvoda

TIP PROIZVODNJE

MASOVNA VELIKO-

SERIJSKA

SREDNJE-

SERIJSKA

MALO-

SERIJSKA POJEDINAČNA

PROTOTIP

NULTA SERIJA

PROBNA

SERIJA

REDOVNA

SERIJA

NEPOTREBNO PREVENTIVNO NEOPHODNO

Proces razvoja proizvoda koji se proizvodi u masovnoj proizvodnji, nosi sa sobom i

visoka ulaganja u razvoj takvog proizvoda. Zbog toga razvoj proizvoda visoke složenosti

mogu realizovati samo proizvodni sistemi koji imaju razvojni, tehnološki, proizvodni i

finansijski kapacitet, odnosno potencijal.

Tok razvoja proizvoda za pojedinačnu proizvodnju je značajno vremenski kraći, jer ovi

proizvodi obavljaju ulogu i prototipa i proizvoda nulte i probne serije, odnosno poistovećuju

se sa proizvodom redovne proizvodnje, ali je, sa druge strane, i rizik od neuspeha veći.

Priroda proizvoda

Priroda proizvoda ima znatno veći uticaj na sadržaj pojedinih faza razvoja nego na

strukturu procesa razvoja proizvoda. Po svom sadržaju, potrebnom znanju i sredstvima bitno

se razlikuju pojedine faze razvoja proizvoda npr. poljoprivredne tehnike od proizvoda

digitalne tehnike, itd.


20

Prilaz u razvoju proizvoda

Postoje dva osnovna prilaza tehnološkog i proizvodnog osvajanja proizvoda koji se

mogu preslikati i na proces razvoja proizvoda [37,100,190,270,295]:

Pojedinačni i

Grupni, odnosno tipski prilaz.

Iako su grupni i tipski prilazi nastali u tehnološkoj pripremi, odnosno u projektovanju

tehnoloških procesa pod imenom tipska i grupna tehnologija, principi posmatranog prilaza se

u značajnoj meri koriste i u drugim fazama razvoja proizvoda, posebno u delu koji se odnosi

na konstruisanje, kao i kod projektovanja strukture proizvodnog sistema i proizvodnje delova

i proizvoda, slika 2.14. Osnovni cilj primene grupisanja u području projektovanja proizvoda,

projektovanja tehnoloških procesa i procesa proizvodnje je izrada i ugradnja delova

unificiranih oblika, standardizovanih veličina, sličnih kvaliteta i materijala, itd.

ULAZ

Program proizvodnje

Individualni prilaz u

projektovanju

proizvoda


projektovanju



izvođenu procesa

proizvodnje

IZLAZ

Individualno proizvedeni

delovi i proizvodi

Individualni tehnološki

procesi

Pojedinačni crteži

ULAZ

Program proizvodnje

Grupni i tipski prilaz u

projektovanju

proizvoda


projektovanju



izvođenu procesa

proizvodnje

IZLAZ

Grupe i tipovi

proizvedenih delova

Grupni i tipski

tehnološki procesi

''Grupni'' i ''tipski''

crteži

a) individualni prilaz b) grupni i tipski prilaz

Slika 2.14 Uporedni prikaz pojedinačnog i grupnog prilaza u razvoju i proizvodnji

proizvoda

2.5 OSNOVNI ZADACI TEHNOLOŠKE PRIPREME PROIZVODNJE

Tržište od privrede zahteva efikasnu proizvodnju, poslovanje i razvoj, kao i brzo

prilagođavanje zahtevima potrošača. U savremenim uslovima poslovanja zastarele su i

nedovoljno efikasne metode koje se zasnivaju samo na analizi dobijenih rezultata.

Proizvodnja se mora što detaljnije predviđati, planirati, pripremiti i organizovati, a rezultati

postignuti određenim metodama i sredstvima treba da se mere i upoređuju sa podacima

planiranim u pojedinim funkcijama proizvodnog sistema. Poseban značaj za razvoj i

unapređenje proizvodnje ima funkcija pripreme proizvodnje.

Delokrug rada pripreme proizvodnje odnosi se na razvoj i oblikovanje proizvoda, na

planiranje i razradu dokumentacije i informacija za proizvodnju, kao i na sve mere i funkcije

koje osiguravaju i kontrolišu realizaciju proizvodnje. Sistemski prilaz u radu pripreme

proizvodnje je osnovni preduslov za ekonomičnu i produktivnu proizvodnju [109].


21

Priprema proizvodnje u industriji prerade metala se deli na tehničku i operativnu

pripremu. Tehnička priprema proizvodnje obuhvata dve najvažnije tehničke funkcije

proizvodnih sistema. Prva se odnosi na projektovanje proizvoda, poznata pod nazivom

konstrukciona priprema, a druga na projektovanje tehnoloških procesa, poznata pod nazivom

tehnološka priprema proizvodnje. Operativna priprema obuhvata druge dve funkcije koje se

odnose na planiranje i upravljanje proizvodnjom.

Osnovni zadaci koji se rešavaju u okviru tehnološke pripreme proizvodnje su:

Analiza tehnologičnosti konstrukcije proizvoda,

Projektovanje tehnoloških procesa proizvodnje (u užem smislu),

Definisanje vrste, karakteristika i količine pojedinih sredstava za rad,

Definisanje normativa materijala, vremena, itd.

Konstruisanje specijalnih alata, pribora i drugih uređaja,

Generisanje upravljačkih informacija za obradu, montažu, merenje, transport,

rukovanje materijalom, itd.

Definisanje složenosti procesa rada, stručnosti i broja radnika,

Određivanje vremena i troškova proizvodnje,

Projektovanje tehnoloških osnova proizvodnog sistema,

Projektovanje tehnoloških rešenja zaštite životne sredine od primenjenih

tehnologija,

Definisanje vrsta i količina pomoćnog i potrošnog materijala,

Definisanje uputstava za rad,

Tehnoekonomska optimizacija pojedinih aktivnosti tehnološke pripreme,

Simulacija i vizuelizacija tehnoloških procesa i drugih aktivnosti, itd.

U okviru projektovanja tehnoloških procesa rešavaju se mnogi zadaci, kao što su izbor

ili projektovanje pripremaka, prepoznavanje i izdvajanje tipskih tehnoloških oblika,

definisanje zahvata i njihovo grupisanje u operacije obrade, izbor obradnih i tehnoloških

sistema, definisanje operacija izrade i redosleda njihovog izvođenja, određivanje dodataka za

obradu i odgovarajućih tolerancija zahvata, izbor tehnoloških baza i odgovarajućih pribora,

izbor sistema alata, izbor metoda merenja i odgovarajućih merila, izbor parametara i strategije

rada, i mnogi drugi. Izlazni rezultat aktivnosti tehnološke pripreme se odnosi na definisanje

tehnološke dokumentacije, koja može biti u raznim oblicima, od sadržaja tehnološkog

procesa, karti operacija pa do upravljačkih programa, i kao takva može se definisati u

pisanom i/ili elektronskom, odnosno digitalnom obliku. Oblik i stepen preciziranja tehnološke

dokumentacije zavisi od tipa proizvodnje, sistema projektovanja tehnoloških procesa i vrste

obradnih i tehnoloških sistema koji se primenjuju.

Aktivnosti koje prethode izradi kvalitetne tehnološke dokumentacije su međusobno

povezane i uslovljene mnogim faktorima. U cilju kvalitetnog rada tehnološke pripreme

proizvodnje, neophodno je da projektant – tehnolog poseduje određene kvalitete [41]:

Sposobnost analize tehnologičnosti proizvoda,

Znanje o zavisnosti tačnosti i kvaliteta površina proizvoda,

Znanje o različitim procesima proizvodnje,

Znanje o materijalima, mašinama, alatima, priborima i drugim resursima,

Znanje za određivanje operacija, zahvata, dodataka za obradu, parametara

obrade,

Znanje za određivanje vremena i troškova proizvodnje,

Znanja iz informacionih tehnologija, kao što je npr. poznavanje rada u

odgovarajućim CAx sistemima, rada sa bazama podataka, itd.


22

2.5.1 Osnove projektovanja tehnoloških procesa

U pogledu sadržaja pojma projektovanja tehnološkog procesa u literaturi se sreću

različite definicije. Prema definiciji udruženja mašinskih inženjera (SME), projektovanje

tehnoloških procesa predstavlja sistematsko definisanje metoda pomoću kojih se proizvodi

izrađuju ekonomično i produktivno [136]. Osnovna podela projektovanja tehnoloških procesa

odnosi se na tehnološke procese izrade, montaže, kontrole, reciklaže, itd. U ovom radu

akcenat je dat na projektovanje tehnoloških procesa izrade proizvoda.

Projektovanje tehnoloških procesa obuhvata transformaciju polaznog materijala ili

pripremka u gotov deo, uz potrebnu promenu njegovog oblika, dimenzija, estetskog izgleda,

unutrašnjih svojstava materijala obradka i kontrolu obrade [174]. Projektovanje tehnoloških

procesa u suštini predstavlja davanje odgovora na veliki broj upita vezanih za proizvodnju,

među kojima su najznačajniji [25,143]:

Kojim vrstama i kojim redosledom treba vršiti obradu,

Na kojim obradnim i tehnološkim sistemima,

Kojim alatima, priborima i merilima,

Kojim parametrima obrade,

Za koje vreme i

Sa kolikim troškovima.

Najvažniji ulazni podaci za projektovanje tehnoloških procesa su 2D crtež i/ili 3D

model proizvoda, podaci o obimu proizvodnje u određenom vremenskom periodu, podaci o

raspoloživim proizvodnim resursima, odnosno pripremcima, obradnim sistemima, alatima,

priborima, merilima, itd., kao i drugi tehničko/ekonomski zahtevi. Rezultat projektovanja

tehnoloških procesa predstavlja tehnološka dokumentacija i informacije neophodne za

planiranje i upravljanje proizvodnjom, kao i sam proces proizvodnje, slika 2.15.

- Sadržaj tehnološkog procesa

- Karte operacija

- Upravljački programi

- Druga tehnološka dokumentacija i

informacije

IZLAZ

- Crtež i/ili model proizvoda

- Obim prozvodnje

- Raspoloživi proizvodni resursi

- Drugi tehničko/ekonomski zahtevi

ULAZ

`

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

Slika 2.15 Ulazni podaci i izlazni rezultati projektovanja tehnoloških procesa

Pri projektovanju tehnoloških procesa postoje dva granična slučaja, prvi je

projektovanje tehnoloških procesa za postojeći proizvodni sistem a drugi za novi proizvodni

sistem ili pogon. Kod prvog slučaja uglavnom se biraju postojeći proizvodni resursi, dok se u

drugom slučaju biraju adekvatni i dostupni optimalni resursi, pri čemu se praktično stvaraju

podloge za projektovanje odgovarajućeg proizvodnog sistema.

Tehnološki proces se sadrži od jedne ili više operacija, operacija sadrži jedan ili više zahvata,

zahvat sadrži jedan ili više prolaza, koji, se dalje sadrže od pokreta. Varijantnost operacija,

zahvata, prolaza, pokreta, pored varijantnosti pripremaka čini prostor odlučivanja pri

projektovanju tehnološkog procesa, koji određuju tri ose, slika 2.16. Prva osa se odnosi na

izbor faza, odnosno varijanti i redosleda operacija, druga na izbor varijanti strukture operacija,

a treća na izbor varijanti tehnološkog procesa proizvodnje.

Sadržaj tehnološkog procesa karakteriše vrsta i redosled operacija i podoperacija u

tehnološkom procesu proizvodnje određenog proizvoda. U tehnološkim procesima izrade

proizvoda operacije i zahvati se mogu izvoditi redno, paralelno i kombinovano, odnosno

redno-paralelno. U zavisnosti od načinima njihovog izvođenja, mogu se definisati različite


23

varijante realizacije operacija i zahvata od diferenciranog do koncentrisanog izvođenja, sa

koncentracijom prvog, drugog i trećeg stepena.

Slika 2.16 Prostor odlučivanja pri projektovanju tehnoloških procesa [142]

2.5.1.1 Metode projektovanja tehnoloških procesa

Opšta podela metoda za projektovanje tehnoloških procesa, prema brojnim autorima,

može se izvršiti na, slika 2.17:

Klasično (manuelno) projektovanje i

Računarom podržano projektovanje.

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH PROCESA

MANUELNO

(ručno)

AUTOMATIZOVANO

(računarom podržano)

VARIO-GENERATIVNI

PRILAZ

VARIJANTNI

PRILAZ

GENERATIVNI

PRILAZ

Slika 2.17 Metode projektovanja tehnoloških procesa [236]

Pri manuelnom projektovanju tehnoloških procesa na kvalitet samog rešenja utiču

mnogobrojni faktori, koji u velikoj meri zavise od nivoa znanja i iskustva tehnologa. Osnovne

karakteristike ovog načina projektovanja tehnoloških procesa se ogledaju u sledećem:

Tehnolog subjektivno donosi odluke na osnovu iskustva i intuicije, najčešće ne

upuštajući se dublje u analizu tehnologičnosti proizvoda,

Otežana analiza alternativnih rešenja i optimizacija tehnoloških procesa,

Retko se vrši standardizacija tehnoloških procesa, što dovodi do različitih

tehnoloških procesa za iste ili slične proizvode,

Određivanje merodavnih parametara obrade se veoma često vrši procenom,

iskustveno bez primene literaturnih informacija i optimizacije,

Veoma često se vrši projektovanje tehnoloških procesa definisanjem samo spiska

operacija, dok je detaljno projektovanje prepušteno operaterima na mašinama,

što dovodi do nestandardne i nepotpune dokumentacije,


24

Postojeća rešenja tehnoloških procesa se sporo ažuriraju u skladu sa

mogućnostima savremenih obradnih i tehnoloških sistema,

Promene tehnoloških procesa nastale u samom procesu proizvodnje usled raznih

proizvodnih zahteva ili promena u konstrukciji, veoma se retko ažuriraju,

Veoma slaba veza između konstrukcione i tehnološke pripreme što dovodi do

velikih teškoća u realizaciji procesa proizvodnje, i dr.

Nedostaci klasičnog načina projektovanja tehnoloških procesa prvo su se počeli rešavati

primenom naučnih metoda, kao što su grupna i tipska tehnologija, a potom i informacionih

tehnologija, što se prevashodno ogleda u razvoju sistema za automatizovano projektovanje

tehnoloških procesa, odnosno CAPP sistema, kao i njihovu integraciju sa drugim CAx

sistemima. Osnovna primena CAPP sistema usmerena je na [41,133]:

Smanjenje vremena i troškova projektovanja kvalitetnih tehnoloških procesa,

Sistematizaciju, kategorizaciju i memorisanje znanja za projektovanje

tehnoloških procesa,

Optimizaciju tehnoloških procesa,

Veću produktivnost projektanata tehnoloških procesa,

Mogućnost povezivanja sa ostalim CAx aktivnostima,

Smanjenje potrebe za visoko kvalitetnim tehnolozima, kao i lakše obrazovanje

novih projektanata tehnoloških procesa, itd.

2.5.1.2 Sistemi projektovanja tehnoloških procesa

Tri osnovna sistema projektovanja tehnoloških procesa su:

Sistem individualnog projektovanja,

Projektovanje na principima tipske tehnologije i

Projektovanje na principima grupne tehnologije.

Polazeći od principa klasifikacije i grupisanja asortimana proizvoda proizvodnog

sistema, koji je postavio i verifikovao Mitrofanov [189], ukupan asortiman delova je

sistematizovan prema tehnološkoj sličnosti, odnosno podeljen na određene celine za koje je

racionalno primeniti koncept individualne, grupne i tipske tehnologije, slika 2.18.

Str

ug

ovi

Glo

da

lice

Bu

šili

ce

Re

vo

lve

r

str

ug

ovi

Bru

sili

ce

NC

str

ug

ovi

Ob

rad

ni

ce

ntr

i

Formiranje grupa delova

Klasa delova za obradu na

mašinama

Grupni i tipski tehnološki

procesi

Formiranje grupa i tipova

Individualni tehnološki

procesi

Individualni delovi

Asortiman delova

proizvodnog sistema

Grupne operacije i grupni

tehnološki procesi

Klase delova sa unificiranim

tehnološkim procesom

Au

tom

ati

Slika 2.18 Sistematizacija delova iz proizvodnog programa preduzeća prema različitim

sistemima projektovanja tehnoloških procesa [189]


25

Projektovanje individualnih tehnoloških procesa

Individualni tehnološki procesi se projektuju i primenjuju za izradu pojedinačnih

delova, prema njihovom crtežu, obimu proizvodnje, raspoloživim proizvodnim resursima i

drugim tehničkim uslovima koji su na raspolaganju projektantima u proizvodnom sistemu. Pri

ovom načinu projektovanja uzimaju se samo konstrukciono-tehnološke karakteristike dela, što

utiče na to da se, bez obzira na klasifikaciju delova, najčešće primenjuju posebni tehnološki

procesi proizvodnje za svaki deo iz programa proizvodnje.

Osnovne karakteristike individualnog načina projektovanja tehnoloških procesa su:

Raznovrsnost proizvoda i delova,

Različiti tehnološki procesi za slične delove,

Duža vremena pripreme proizvodnje,

Razrađeni procesi, izabrani i/ili projektovani alati i pribori često gube vrednost

pri promeni programa proizvodnje,

Teškoća u obezbeđivanju dovoljnog iskorišćenja kapaciteta,

Duga pripremno-završna vremena za slučaj da su količine delova male,

Dugi rokovi isporuke proizvoda, odnosno vremena trajanja ciklusa proizvodnje,

Teškoće u ažuriranju baza podataka,

Visoki troškovi zaliha materijala i delova,

Složenost planiranja i upravljanja proizvodnjom, itd.

Na smanjenje negativnih karakteristika individualnog projektovanja tehnoloških procesa

uticala je primena računara u tehnološkoj pripremi, posebno primena generativnih CAPP

sistema, koji su i bazirani na projektovanju tehnoloških procesa za svaki deo pojedinačno.

Projektovanje grupnih i tipskih tehnoloških procesa

Tipska i grupna tehnologija razvijene su kao rezultat saznanja:

Da proizvodnost procesa raste, za konstantne druge veličine porastom serijnosti

u procesu proizvodnje i

Da sličnost predmeta rada smanjuje rasipanje relevantnih karakteristika i daje

mogućnosti lakšeg iznalaženja optimalnih rešenja.

Primena tipske i grupne tehnologije bazira se na klasifikaciji i grupisanju delova u

određene tehnološke i operacijske grupe, odgovarajućim metodama grupisanja. Osnovne

metode klasifikacije i grupisanja su [20,189]:

Vizuelna klasifikacija,

Analiza tehnoloških procesa PFA (Production Flow Analysis) i

Konstrukciono-tehnološki klasifikatori PCA (Part Coding and Classification

Analysis).

Klasifikacija i grupisanje delova primenom konstrukciono-tehnoloških klasifikatora je

najzastupljeniji metod formiranja tehnoloških i operacijskih grupa pomoću kodiranja delova.

Postoje tri osnovna tipa sistema za klasifikaciju [20,143]:

Klasifikacija sa hijerarhijskom strukturom (monokod),

Klasifikacija sa lančanom strukturom (polikod) i

Klasifikacija sa hibridnom strukturom (multikod).


26

Hijerarhijski kod ili monokod ima strukturu drveta u kojoj svaki čvor pojačava

informaciju prethodnog, tj svaka pozicija odnosno kodno mesto u strukturi zavisi od

prethodno izabrane pozicije (slika 2.19). Orijentisan je za potrebe projektovanja i pogodan za

grupisanje i kodiranje delova na bazi geometrijskog oblika, veličine, mera i sl.

51XXXX

ROTACIONI DELOVI

5XXXXX

53XXXX52XXXX 59XXXX

531XXX 533XXX532XXX 539XXX

5321XX 5323XX5322XX 5329XX

53211X 53213X53212X 53219X

53213A 53213C53213B 53219H

53213BKLASIFIKACIONI BROJ

Slika 2.19 Klasifikacija sa hijerarhijskom strukturom

Lančani kod ili polikod ima strukturu gde je pri formiranju koda svako kodno mesto

nezavisna informacija i ne zavisi od prethodnog kodnog mesta. Pogodan je za aplikacije u

proizvodnji, kao što je klasifikacija mašina, alata, operacija obrade (slika 2.20).

MESTO

VR

ED

NO

ST

Klasa

delova

Spoljašnji

oblik

Unutrašnji

oblik

Specijalni

oblici Tačnost Materijal

1 1 1 1 1 A

2 2 2 2 2 B

3 3 3 3 3 C

4 4 4 4 4 D

5 5 5 5 5 E

6 6 6 6 6 E

7 7 7 7 7 F

8 8 8 8 8 G

9 9 9 9 9 H

Slika 2.20 Klasifikacija sa lanačanom strukturom

Klasifikacija i kodiranje sa hibridnom strukturom predstavlja kombinaciju prethodne

dve metode i može da obezbedi najbolje rešenje primene klasifikacije i kodiranja kada se

istovremeno zahteva pogodnost za projektovanje i proizvodnju. Obično početna kodna mesta

imaju monokodu strukturu, a ostala kodna mesta polikodu strukturu.

Procesi klasifikacije i kodiranja mogu se u značajnoj meri automatizovati primenom

računara, čime se ostvaruju brojne prednosti, kao što su smanjenje grešaka i skraćivanje

vremena klasifikacije i kodiranja.

U svetu su razvijeni brojni konstrukciono-tehnološki klasifikatori za klasifikaciju i

kodiranje delova među kojima su najpoznatiji [20,143,270,272,296]:

OPITZ klasifikacioni sistem hibridne strukture, razvijen na Nemačkom

Univerzitetu u Aachen-u,


27

CODE klasifikacioni sistem hibridne strukture, razvijen od strane

Manufacturing Data System u SAD,

MICLASS/MULTICLASS sistem polikode strukture, razvijen u Holandiji,

DCLASS sistem hibridne strukture, razvijen na Brigham Young University u

SAD,

KK-3 sistem za kodiranje hibridne strukture, razvijen od strane Japanskog

udruženje za promociju mašinske industrije (JSPMI),

IAMA sistem klasifikacije i kodiranja delova, razvijen na Institutu za alatne

mašine i alate Mašinskog fakulteta u Beogradu, i mnogi drugi.

U uslovima navedenih saznanja, projektovanje tehnoloških procesa na osnovama tipske

i grupne tehnologije ima za cilj povećanje količina proizvoda u okviru proizvodnog programa

na principima sličnosti, čime se povećava serijnost delova i prelazi na više tipove proizvodnje,

omogućujući primenu obradnih i tehnoloških sistema povišenog stepena efikasnosti. Prilaz na

povećanju količina se zasniva na objedinjavanju proizvoda sličnih karakteristika, odnosno

sistematizaciji proizvoda na osnovu njihove konstrukciono-tehnološke sličnosti, u cilju

standardizacije tehnoloških procesa izrade [189,190].

Tipska tehnologija se zasniva na klasifikaciji delova čiji je cilj formiranje uređenih

skupova od geometrijsko, odnosno procesno sličnih delova i dobijanje tipova delova, a grupna

tehnologija se zasniva na operacijsko sličnim delovima i dobijanju operacijskih grupa.

Grupisanje delova može da se izvrši na klase, podklase, grupe i tipove [189,272].

Klasu čine delovi čija je karakteristika zajednička namena, konstrukcioni oblik i jednake

metode rešavanja osnovnih tehnoloških zadataka. Podklasa sadrži delove koji imaju

zajedničku konfiguraciju i slične redoslede operacija obrade. Grupa delova se međusobno

razlikuje elementima konfiguracije, odnosno tipskim oblicima a samim tim i brojem operacija

i/ili zahvata potrebnih za njihovu izradu. Tip čine delovi koji imaju isti ili veoma sličan

geometrijski oblik, odnosno sastoje se od istih tipskih oblika ali različitih dimenzionih

karakteristika i karakteriše ih zajednički tehnološki proces izrade.

Na ovim osnovama su razvijeni postupci grupisanja, koji mogu biti, slika 2.21:

Prema vrsti obrade,

Prema redosledu operacija i

Kombinovani postupak prema vrsti obrade i redosledu operacija.

1

m

i

3

2

1

i

3

2 k

Gru

pa d

elo

va

2

2

3

3

i

i

Delovi Operacije

1

m

i

3

2

1 i32 k

Gru

pa d

elo

va

Delovi Operacije

Promenljivost strukture operacijske grupe duž

proizvodnog toka

GRUPNI TEHNOLOŠKI PROCESI I

GRUPNE OPERACIJE OBRADE

Nepromenljivost strukture operacijske grupe duž

proizvodnog toka

TIPSKI TEHNOLOŠKI PROCESI I

GRUPNI TEHNOLOŠKI PROCESI

Slika 2.21 Principi grupisanja kod grupne i tipske tehnologije

a) grupisanje prema vrsti obrade b) grupisanje prema redosledu operacija


28

Grupni tehnološki proces ili grupna operacija izrade, projektuje se i realizuje u

proizvodnji, za formiranu tehnološku grupu delova, odnosno operacijske grupe, za čiju obradu

su potrebni obradni sistemi istog tipa, zajednički pribori, alati i merila, uz jednu njihovu

osnovnu pripremu. Kako bi se po grupnom konceptu mogli obrađivati svi delovi iz jedne

grupe, grupni tehnološki proces mora obuhvatiti sve operacije, a grupna operacija mora

obuhvatiti sve zahvate, kojima će se obraditi svi tipski oblici i/ili površine delova iz grupe.

Zbog toga se projektovanje grupnog tehnološkog procesa vrši za predstavnika grupe koji se

naziva kompleksan deo.

Kompleksan deo treba da sadrži sve geometrijske elemente, odnosno površine ili tipske

oblike delova iz grupe, tako da projektovani tehnološki proces za njega može da se primeni za

izradu bilo kog dela iz grupe. Ako se u grupi delova nalazi deo koji ispunjava sve navedene

uslove onda se radi o realnom kompleksnom delu, a ako ne postoji takav deo, vrši se

projektovanje imaginarnog kompleksnog dela.

Grupa delova koja može da se obradi na određenom obradnom sistemu po jedinstvenoj

grupnoj operaciji obrade naziva se operacijska grupa, koja čini osnovni element grupne

tehnologije. Na slici 2.22 dat je primer jedne operacijske grupe.

Slika 2.22 Primer operacijske grupe delova sa kompleksnim delom |56, 59|

Projektovanje grupnog tehnološkog procesa obrade za kompleksne delove, vrši se do

nivoa utvrđivanja redosleda i sadržaja operacija i zahvata, izbora standardnih i projektovanja

grupnih pribora i alata. Na osnovu projektovanog grupnog tehnološkog procesa ili grupne

operacije obrade vrši se preciziranje tehnološkog procesa za svaki pojedinačni deo iz grupe,

tako što se vrši preciziranje ostalih potrebnih resursa, pre svega alata, dimenzija, parametara

obrade i vremena. Faze projektovanja grupnog tehnološkog procesa i grupnih operacija

prikazane su na slici 2.23.

Tipske tehnološke procese karakteriše jedinstvo tehnoloških procesa, odnosno

zajednički sadržaj i redosled operacija i zahvata obrade, za delove sa zajedničkim

konstrukciono-tehnološkim karakteristikama koji pripadaju istom tipu [190].

Primenom odgovarajućih metoda grupisanja, daljom klasifikacijom grupa delova dolazi

se do određenih tipova delova koji imaju veći stepen sličnosti, a razlike između delova se

najčešće odnose samo na dimenzije. Na ovaj način se postiže nepromenljivost strukture grupa

delova duž proizvodnog toka, jer svaki deo prolazi iste operacije i zahvate, što znači da se

klasifikacija delova vrši samo jednom na ulazu u proizvodni proces i svi delovi zajedno

prolaze kroz proces proizvodnje. U proizvodnim sistemima gde se proizvode veće količine

tipiziranih proizvoda, projektovanje tipskih tehnoloških procesa je skoro neophodno jer

omogućuje primenu najprogresivnijih načina obrade, čime se osigurava visoka proizvodnost i

najpovoljnije iskorišćenje raspoloživih proizvodnih resursa.

Kompleksni deo


29

Postoji realan

kompleksan deo

ULAZ

Program proizvodnje

Izbor dela

Projektovanje grupnog

tehnološkog procesa

obrade

Preciziranje tehnološkog

procesa obrade za

konkretan deo

IZLAZ

Tehnološka dokumentacija

Projektovanje

imaginarnog

kompleksnog dela

Klasifikacija delova

u grupe

DA

NE

Slika 2.23 Faze projektovanja grupnog tehnološkog procesa [183]

Značaj uvođenja grupne i tipske tehnologije najbolje se uočava kroz njihove osnovne

karakteristike u primeni:

Povećanje stepena serijnosti u proizvodnom sistemu,

Izvođenje koncepcijski istih konstrukcionih rešenja ukoliko funkcija proizvoda to

dozvoljava,

Svođenje različitih operacija i zahvata u okviru tehnoloških procesa na

neophodni minimum,

Olakšano konstruisanje, projektovanje tehnoloških procesa izrade, planiranje i

upravljanje proizvodnjom, kao i realizacija procesa proizvodnje sličnih

proizvoda,

Skraćenje vremena ciklusa proizvodnje,

Značajno smanjenje neproduktivnih vremena u proizvodnom procesu,

Smanjenje troškova izrade proizvoda,

Povećanje ukupnih efekata proizvodnih sistema, i dr.

Pored svoje primene u tehnološkoj pripremi, grupni i tipski prilaz je našao svoju

primenu i u projektovanju proizvoda (npr. modularni koncept projektovanja), planiranju i

upravljanju proizvodnjom, kao i samom procesu proizvodnje, što je posebno karakteristično

za primenu kod odgovarajućih fleksibilnih tehnoloških sistemima. Iako su grupna i tipska

tehnologija razvijene u cilju povećanja serijnosti izrade delova široke strukture, odnosno

asortimana u maloserijskoj i pojedinačnoj proizvodnji na konvencionalnim obradnim i

tehnološkim sistemima sa ciljem postizanja efekata serijske proizvodnje, ovi koncepti se

uspešno primenjuju i pri projektovanju i proizvodnji na savremenim obradnim i tehnološkim

sistemima sa CNC upravljanjem.

30

3.0 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE U

CIM OKRUŽENJU

Savremeni proizvodni sistemi se sve više suočavaju sa različitim promenama koje su

izazvane tehničko-tehnološkim napretkom, uslovima geopolitičke i ekonomske sredine u

kojoj privređuju, ali i sofisticiranim i sve više zahtevnim kupcima. Današnje tržište je

otvoreno, klijenti mogu naručiti i kupiti proizvod koji im najviše odgovara iz bilo koje zemlje

sveta, primenom savremenih informaciono-komunikacionih tehnologija i odgovarajućih ICT

alata, koji su dostupni po pristupačnim cenama uz visoku pouzdanost. Shodno tome,

savremeni proizvodni sistemi su suočeni sa globalizacijom svetskog tržišta na kome svi žele

da nađu svoje mesto i da prošire svoje poslovanje. Međutim, proizvodni sistemi koji se

oslanjaju na tradicionalne proizvodne tehnologije veoma teško mogu da zadovolje potrebe

globalno distribuiranog tržišta i otvorenu tržišnu utakmicu, jer ne mogu da ispune postavljene

zahteve.

Pod pokroviteljstvom USA Nacionalne naučne fondacije (National Science Foundation

of USA), realizovana je istraživačka studija u cilju stvaranja vizije konkurentnog proizvodnog

okruženja i prirode proizvodnog sistema u vremenu koje dolazi, na osnovu koje je objavljena

publikacija "Vizionarski proizvodni izazovi za 2020. godinu". Komitet eksperata je

identifikovao najznačajnije tehničke, političke i ekonomske snage za proizvodnju, na sledeći

način [48]:

Sofisticirani kupci će zahtevati proizvode koji su prilagođeni njihovim

potrebama,

Neophodnost brzog odgovara na postavljene zahteve tržišta, uz poboljšane

komunikacije i razmenu znanja,

Kreativnost i inovacije su neophodni u svim aspektima proizvodnih sistema kako

bi ostali konkurentni,

Razvoj inovativnih tehnologija i odgovarajućih tehnoloških i proizvodnih

procesa će promeniti obim i razmeru proizvodnje,

Porastom broja stanovnika i pojavom novih visoko-tehnoloških ekonomija

pitanje zaštite životne sredine će biti sve značajnije i posmatranje će biti

usmereno na globalni ekosistem,

Informacije i znanje će se deliti između proizvodnih sistema i tržišta u cilju

efikasnog donošenja odluka i

Globalna distribucija visoko konkurentnih proizvodnih resursa će biti kritičan

faktor u organizaciji proizvodnih sistema koji žele da budu uspešni u

promenljivom tehničko-tehnološkom, političkom i ekonomskom ambijentu.

Na osnovu pomenute istraživačke studije i objavljene publikacije identifikovano je šest

velikih izazova za proizvodnju i savremene proizvodne sisteme [48,199]:

Izazovi da se postigne konkurentnost u svim aktivnostima u proizvodnom

sistemu,

Izazovi u integraciji ljudskih i tehničkih resursa u cilju unapređenja učinka i

zadovoljstva zaposlenih,

3.0 Tehnološka priprema proizvodnje u CIM okruženju

31

Izazovi u dinamičnoj transformaciji informacija iz više izvora u korisno znanje

koje bi pomoglo u donošenju efikasnih odluka,

Izazovi u realizaciji proizvodnje sa "nula škarta" i uticajem na životnu sredinu

prema odgovarajućim standardima,

Izazovi u stvaranju rekonfigurabilnih proizvodnih sistema koji su sposobni da

brzo reaguju na promenljive zahteve tržišta i

Izazovi u razvoju inovativnih proizvodnih procesa i proizvoda koji mogu da

usvoje i primene tehničko-tehnološke napretke u nauci.

Navedena istraživanja su se u velikoj meri pokazala kao tačna, pa tako proizvodni

sistemi koji žele da pridobiju poverenje kupaca i budu lideri na tržištu moraju da budu

fleksibilni, proaktivni, da brzo reaguju na promene, da budu u stanju da brzo i po povoljnoj

ceni proizvedu visoko kvalitetne i inovativne proizvode. Pored toga, oni bi trebalo da budu u

stanju da prilagode proizvodnju novim ekološkim zahtevima, da reše socijalna pitanja i da

funkcionišu u okviru dinamičkog geopolitičkog okruženja. Dakle, proizvodni sistemi su

primorani da uvode i razvijaju nove i napredne tehnologije kako bi ispunili postavljene

zahteve. Jedan od najznačajniji rezultata u ovoj potrazi je rezultirao nastankom CIM

koncepta, čiji je i osnovni cilj ostvarivanje navedenih zadataka "idealne" proizvodnje. Ovaj

koncept je prvobitno predložen od strane Džozefa Haringtona još 1973. godine u istoimenoj

publikaciji "Računarom integrisana proizvodnja" u radu [105].

CIM koncept je doživeo brojne transformacije od prvobitnog oblika. Proširio je svoju

primenu u industriji mašinogradnje ali i u drugim industrijama kao što su farmaceutska,

prehrambena, i dr. Paralelno sa razvojem CIM-a pojavile su se i druge proizvodne i

menadžment strategije, među kojima su najpoznatije: lean-proizvodnja (LM), proizvodnja

upravo na vreme (JIT), konkurentno inženjerstvo (CE), ćelijska proizvodnja (CM), agilna

proizvodnja, holonska proizvodnja, distribuirana proizvodnja, kolaborativna proizvodnja, e-

Proizvodnja i druge.

Navedene strategije mogu da se posmatraju kao posebne strategije ili kao strategije u

okviru integrisanog CIM sistema, koje su orijentisane na rešavanje pojedinih segmenata CIM

koncepta. Oblast delovanja CIM koncepta je daleko šira od delokruga delovanja ovih

strategija. Pored toga, CIM koncept omogućava sve nove uslove i obezbeđuje potrebne

karakteristike koje nude ovi koncepti ili strategije. Stoga se smatra da je CIM koncept i dalje

inovativan i da može da ispuni savremene zahteve tržišnog poslovanja, posebno kroz razvoj

odgovarajućih distribuiranih, kolaborativnih i virtualnih CIM sistema [199].

3.1 EVOLUCIJA PROIZVODNIH TEHNOLOGIJA

Nekadašnja potreba za masovnom proizvodnjom proizvoda zadovoljena je uvođenjem

mehanizacije, a potom i programabilne automatizacije u procese proizvodnje. Primarni cilj

ovakve automatizacije je bio ubrzanje procesa proizvodnje i dobijanje kvalitetnih proizvoda.

Razvojem komercijalno dostupnih ICT alata i opreme započela je značajnija primena

informacionih tehnologija u proizvodnji, što je uslovilo i pojavu velikog broja naprednih

proizvodnih tehnologija, koje figurišu pod zajedničkim imenom AMT (Advanced

Manufacturing Technologies). Ove napredne tehnologije se baziraju na fleksibilnoj

automatizaciji i sastoje se od polu do potpuno automatizovanih sistema koji se mogu koristiti

u različitim funkcionalnim jedinicama, odnosno podsistemima proizvodnog sistema [57].

Evolutivni tok proizvodnih tehnologija može da se posmatra sa različitih stanovišta.

Sažet prikaz evolucije proizvodnih tehnologija, od ručnog rada do integrisanih sistema,

odnosno distribuiranih, kolaborativnih i virtuelnih CIM sistema, prikazan je na slici 3.1.


32

Ručni rad i korišćenje životinja u radu

Izrada brodova

Mehanizacija i rani proizvodni sistemi

Proizvodni sistemi za masovnu proizvodnju

Vrlo veliki proizvodni sistemi za masovnu proizvodnju

Rani razvoj u NC za Automatizaciju proizvodnje

Početak razvoja CAD i razvoj NC (kao CNC, DNC)

Razvoj CAD sistema, Primena CAM sistemima, Osnove CIM koncepta

Unapređenje sistema u oblasti CAM, CAPP, CAQC, AS/RS, FMS, itd.

Primena CIM sistema

Osnove Distribuiranog CIM koncepta

Osnove Virtuelnog CIM koncepta

Okvir i arhitektura Virtuelnog CIM koncepta

Razvoj koncepta Kolaborativnog CIM sistema

Raspored resursa za Virtuelni CIM sistem

1600

1750

1900

1930

1950

1955

1970

1980

1986

1997

2000

2005

2006

Slika 3.1 Evolucija proizvodnih tehnologija [199,200]

3.1.1 Potreba i pravci integracije u savremenoj proizvodnji

U cilju unapređenja poslovanja mnogi proizvodni sistemi uvode odgovarajuće procese

automatizacije. Pojedini proizvodni sistemi sproveli su individualnu automatizaciju pojedinih

poslovnih funkcija, što je dovelo do stvaranja "ostrva automatizacije". Kod ovih proizvodnih

sistema bilo je veoma teško ostvariti komunikaciju i deljenje podataka između posmatranih

"ostrva automatizacije" poslovnih funkcionalnih jedinica. Iako su ove pojedinačne

automatizovane jedinice poboljšale lokalnu produktivnost, nisu bile dovoljne u pružanju

neophodne logističke podrške za povećanje produktivnosti, efikasnosti i kvaliteta u celom

proizvodnom sistemu [95].

U cilju rešavanja ovih problema u USA je sredinom 70-ih godina prošlog veka pokrenut

projekat integrisane proizvodnje pomoću računara (ICAM), u okviru koga su 1983. godine

definisani osnovni problemi tadašnje industrijske automatizacije [113]:

Nemogućnost lakog upravljanja informacijama od strane korisnika,

Neophodne promene su previše skupe i dugotrajne,

Sistemi i funkcionalne jedinice nisu integrisani i

Kvalitet podataka nije pogodan za integraciju.

U 80-im godinama prošlog veka primarni elemenat integracije se odnosio na razvoj i

primenu zajedničkih ili međusobno povezanih baza podataka u cilju prenosa podataka između

različitih funkcionalnih jedinica i grupa korisnika. Ovaj koncept je nazvan integracija kroz

bazu podataka i predstavljao je prvi korak ka uvođenju integrisanog koncepta proizvodnje,

koji je sa sobom nosio značajan broj prednosti, slika 3.2, u kome se vidi mesto i uloga

tehnološke pripreme proizvodnje.


33

KONSTRUKCIONA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

PLANIRANJE I

UPRAVLJANJE

PROIZVODNJOM

PROIZVODNJA

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

CAE

CAD

IGES

ERP

MRP

JIT

CAPPCAD/CAM STEP

FTSNC/CNC/

DNCROBOTI

BAZA PODATAKA

PROIZVODA I

PROCESA

MODEL

POIZVODA

ZAHTEVI

TRŽIŠTA

TEHNOLOŠKI

PROCESI

PLANOVI

PROIZVODNJE

PROIZVODI

Slika 3.2 Integracija kroz bazu podataka u užem CIM okruženju i mesto tehnološke

pripreme proizvodnje

Neke od identifikovanih prednosti integracije kroz bazu podataka su:

Mogućnost komunikacije između različitih funkcionalnih jedinica proizvodnog

sistema,

Tačan prenos podataka unutar i između sopstvenih proizvodnih pogona i/ili

kooperantskih pogona,

Brža reakcije na zahtevane promene,

Povećana fleksibilnost u smislu uvođenja novih proizvoda,

Povećanje kvaliteta rada u okviru proizvodnih procesa,

Povećanje kvaliteta proizvoda,

Efikasna kontrola i upravljanje tokovima podataka između različitih

funkcionalnih jedinica,

Smanjenje vremena razvoja i proizvodnje,

Unapređenje proizvodnog toka od narudžbe do isporuke,

Holistički pristup problemima celog proizvodnog sistema, i dr.

Kompleksnost procesa razvoja i proizvodnje proizvoda zahteva bolje upravljanje

poslovnim procesima u kolaborativnom okruženju. Integracioni problemi i potrebe u

proizvodnom sistemu se javljaju iz različitih perspektiva [179,253,279]:

Integracija tržišta: Nove slobodne trgovinske zone se formiraju u raznim

oblastima sveta, što uslovljava proizvodne sisteme da se prilagode, kako

regionalnim tržištima, tako i globalnom tržištu.

Integracija između različitih razvojnih i proizvodnih lokacija: Integracija tržišta

utiče na kolaborativni poduhvat između udaljenih proizvodnih sistema u razvoju

složenih proizvoda. Ovo ima za posledicu razmenu projektnih i proizvodnih

podataka (informacioni tok), upravljanje projektom (upravljački tok), kao i

distribuciju i logistiku (materijalni tok).

Integracija između dobavljača i proizvođača: Da bi se smanjilo vreme razvoja i

proizvodnje i podelio rizik u razvoju novih proizvoda, proizvođači i dobavljači

moraju integrisati i sinhronizovati svoje procese.


34

Integracija projektovanja i proizvodnje: U cilju smanjenja vremena izlaska

proizvoda na tržište i smanjenja grešaka nastalih u procesu razvoja proizvoda,

mora se primeniti princip konkurentnog inženjerstva, kao strategija koja

omogućuje bolju integraciju aktivnosti projektovanja i proizvodnje, kao i

odgovarajućeg znanja.

Integracija više proizvođača hardverskih i softverskih komponenti: Neophodno

je obezbediti interoperabilnost hardverskih i softverskih rešenja koja se najčešće

koriste u proizvodnom okruženju, kroz primenu otvorene arhitekture sistema.

Osnovni uslovi integracije se odnose na slobodan tok informacija i znanja, kao i

koordinaciju akcija. Integracija predstavlja jedan od najefikasnijih načina da se otklone

organizacione prepreke između tradicionalnih hijerarhijskih principa planiranja i upravljanja u

proizvodnim sistemima. Integracija daje kompetetivnu prednost kroz povezivanje novih i

postojećih hardvera i softvera funkcionalnih jedinica, zajedno sa sistemima za upravljanje

bazom podataka, podataka komunikacionih sistema i drugih ICT sistema u koordinirani i

efikasno upravljani proces. Međutim, koristi od integracije tehnologija se veoma teško

kvantifikuju primenom jednostavnih ekonomskih alata.

Ranki je u radu [225] sumirao tipičnu evoluciju automatizacije u okviru proizvodnog

pogona s obzirom na automatizaciju upravljanja u procesu proizvodnje pomoću određenih

tehnologija i sistema koji su bili dostupni u to vreme. On je opisao faze automatizacije

pogona, od nivoa ručno upravljanih mašina do integrisanih proizvodnih ćelija, odnosno od

upravljanja baziranog na ručno pisanoj dokumentaciji do fleksibilnih i agilnih sistema.

Generalno, integracija proizvodnih sistema je evoluirala od integracije fizičkih sistema,

preko integracije aplikacija, pa do integracije poslovnih procesa, kao osnovnih nivoa CIM

integracije, slika 3.3.

1970 1980 1990 2000 2010

CIM EVOLUCIJA

CIM

INTE

GR

AC

IJA

- Međusistemska komunikacija

- Upravljanje mrežnom konfiguracijom

- Pravila razmene i prevođenja podataka

- Povezivanje fizičkih sistema

INTEGRACIJA FIZIČKIH SISTEMA

- Prenosive aplikacije

- Distribuirana obrada podataka

- Izvršno okruženje / Zajednički servisi

- Zajednički informacioni resursi

INTEGRACIJA APLIKACIJA

- Znanjem podržano odlučivanje

- Znanjem podržani poslovni sistemi i upravljanje

- Proširenje poslovnih procesa sa e-komercom,

globalnim lancem snabdevanja, itd.

- Automatsko praćenje poslovnih procesa

- Simulacija u projektovanju proizvoda i

tehnoloških procesa, proizvodnji i kontroli

INTEGRACIJA POSLOVNIH PROCESA

Slika 3.3 Evolucija nivoa integracije proizvodnih sistema ka CIM-u [199,278]


35

Posmatrani nivoi integracije podrazumevaju:

Integracija fizičkih sistema podrazumeva povezivanje proizvodnih resursa i

razmenu podataka između funkcionalnih jedinica posredstvom računarske mreže

koja se zasniva na standardnim komunikacionim protokolima (npr. povezivanje

CAD, CAPP, CAM i PPC sistema sa proizvodnom ćelijom). Ova integracija

obuhvata integraciju proizvodnih resursa niskog nivoa.

Integracija aplikacija podrazumeva integraciju i interoperabilnost sistema na

heterogenim platformama. Ova faza podrazumeva razmenu podataka i

informacija između svih objekata, distribuiranu obradu podataka, kao i

zajedničke servise za izvršno okruženje. Danas, ova razmena informacija

uključuje aspekte i žičane i bežične veze različitih sistema.

Integracija poslovnih procesa podrazumeva integraciju svih funkcija, poslovnih

procesa i sistema na nivou proizvodnog sistema (u okviru samog preduzeća i

dalje prema poslovnim partnerima i kupcima), koji uključuje e-Trgovinu,

upravljanje odnosom sa kupcima, globalnu logistiku, povezane aplikacije lanca

snabdevanja i mnoge druge.

Prema nekim autorima kao što je [209], četvrti, odnosno finalni nivo integracije, odnosi

se na integraciju preduzeća EI (engl. Enterprise Integration). Pod integracijom preduzeća se

podrazumeva mogućnost integrisanja tokova materijala, informacija, odlučivanja i

upravljanja kroz organizaciju; povezivanje funkcija sa informacijama, resursima,

aplikacijama i ljudima; sa osnovom na unapređenju komunikacije, kooperacije i koordinacije

u preduzeću; u cilju upravljanja preduzećem prema definisanoj strategiji upravljanja.

Na slici 3.4 predstavljen je jedan predloženi okvir za integraciju preduzeća, u okviru

koga je definisana i funkcija tehnološke pripreme kroz procese, tehnologije, alate, ljude i dr.

METODOLOGIJAALATI

ARHITEKTURA

PREDUZEĆE

POSEDUJE

KORISTI

OBUHVATA &

INTEGRIŠE

PROCESI TEHNOLOGIJA

VIZIJA

LJUDI

Slika 3.4 Predloženi okvir za integraciju preduzeća [209]

3.2 RAČUNAROM INTEGRISANA PROIZVODNJA

U poslednjih 50-ak godina paralelno se odvijao razvoj informacionih "C" i proizvodnih

"M" tehnologija, koje je bilo neophodno integrisati "I" u jednu celinu. Na osnovu integracije

ovih tehnologija 80-ih godina prošlog veka nastaje CIM koncept, slika 3.5.


36

Slika 3.5 Integracija proizvodnih i informacionih tehnologija u CIM [89,227]

Postoji veliki broj definicija CIM koncepta koji u većoj ili manjoj meri odslikavaju

oblast njegovog delovanja. Jednu od najcelovitijih i najčešće navođenih definicija je dalo

Udruženje proizvodnih inženjera (SME), prema kome CIM predstavlja totalnu integraciju

funkcija proizvodnog sistema primenom integracionih sistema i komunikacija zajedno sa

novim upravljačkim filozofijama koje unapređuju efikasnost organizacije i zaposlenih

[222,281].

Prvi karakteristični model CIM sistema datira iz 1980. godine i odnosi se na

odgovarajući CASA/SME model. CIM sistem je predstavljen u obliku točka, u čijem središtu

su zajednička baza podataka i ostali zajednički informacioni resursi. Oko središta se nalaze

sve poslovne funkcije, grupisane u inženjering proizvoda, planiranje proizvodnje, upravljanje

proizvodnjom i automatizaciju proizvodnje, koje imaju pristup zajedničkim informacionim

resursima. Na obodu točka se nalaze faktori koji utiču na funkcionisanje CIM sistema, kao što

su produktivnost, ljudski resursi, informacione tehnologije i obrazovanje [15, 222].

Drugi karakteristični model je razvilo nemačko udruženje AWF, 1985. godine. Prema

ovom modelu CIM sistem obuhvata informaciono-tehnološke interakcije i veze između CAD,

CAPP, CAM i PPC sistema. Ovu ideju dalje je unapredio Helberg, koji je proširio model sa

CAQ. Dakle, već tada je stvorena osnova CIM sistema u vidu integracije CAD, CAPP, CAM,

CAQ i PPC sistema, što i danas mnogi podrazumevaju pod terminom CIM sistema [245].

Nakon ovih početnih koraka, dolazi do razvoja velikog broja CIM modela koji nastaju u

okviru naučno-istraživačkih institucija, organizacija za standardizaciju ili pak kompanija, kao

što su IBM-ov model, Simensov model, DEC-ov model, CIMOSA model, GRAI/GIM model,

PERA model, GERAM model i dr. Neki od modela su postali interni standardi a neki

internacionalni kao što je GERAM-ISO15704 [222].

CIM koncept u suštini predstavlja poslovnu filozofiju i savremeni koncept razvoja

proizvodnih sistema, kao i integraciju preduzeća primenom računarskih resursa. Na slici 3.6

prikazan Simens AG CIM koncept, u kome je jasno naglašeno mesto tehnološke pripreme

proizvodnje, koja je ovde prikazana u obliku CAPP/CAM sistema.

Mnoge kompanije, da bi bile uspešne na konkurentnom tržištu, pribegle su

preseljavanju svoje proizvodnje u druge regione sveta, u cilju smanjenja troškova rada i

drugih ekonomskih koristi. Međutim, ovi problemi savremenog poslovanja se mogu prevazići

investiranjem u CIM sisteme i odgovarajuće proizvodne i informaciono komunikacione

tehnologije, kako bi proizvodni sistemi ostali konkurentni na globalnom tržištu. Kao posledica

prethodnog zadržali bi se proizvodni i ljudski kapaciteti u okviru matične države.


37

CAO

Računovodstvo Zaposleni Finansije

ADMINISTRACIJA

CIM

PLANIRANJE

Investicije

Finansije

Zaposleni

Proizvodnja

Proizvod

PRODAJA

- Ponuda

- Obrada

porudžbina

- Planiranje

prodaje

NABAVKA

Nalog za

naručivanje

Naručivanje

Prijemna

kontrola

PP&C

Globalno

planiranje

Planiranje

materijala

Planiranje

proizvodnje

Upravljanje

proizvod-

njom

CAQ

Planiranje

kontrole

Procedure

kontrole

Upravljanje

kvalitetom

Dokumentacija

o kvalitetu

Izveštaj o

kvalitetu

PROIZVODNJA

Uprav. tokom materijala

Transport materijala

Skladištenje

Međuoperacijsko

skladištenje (baferi)

Upravljanje pogonom

Fino planiranje

Upravljanje nalogom

Akvizicija podataka

Analiza i ocena podataka

Održavanje

Proizvodna oprema

Dijagnostika

Popravke

Preventivno održavanje

Prijem materijala Skladištenje Izrada Montaža Kontrola kvaliteta Pakovanje Isporuka

Dobavljač KupacTOK MATERIJALA

CAD/CAE

Projektovanje

Tehnički

proračuni

Crteži

Sastavnice

Simulacije

CAPP/CAM

Projektovanje

tehnoloških

procesa izrade

Projektovanje

tehnoloških

procesa

montaže

NC

programiranje

Simulacije

Ostali resursi

Slika 3.6 Simens AG CIM koncept i mesto tehnološke pripreme [222]

Povećanje nivoa fleksibilnosti i primena sveobuhvatne metodologije su neophodni kako

bi se prevazišle prepreke udaljenosti, deljenja objekata i međusobne komunikacije. Ova

potreba je dovela do koncepta virtualne računarom integrisane proizvodnje (VCIM). VCIM je

mreža međusobno povezanih i globalno distribuiranih CIM sistema bez geografskih granica,

gde se pod CIM-om podrazumeva integracija lokalnih proizvodnih sistema.

U cilju praćenja implementacije CIM koncepta u proizvodnim sistemima vršena su

brojna istraživanja, koja su pokazala da su mnoge kompanije usvojile CIM koncept i sprovele

delimično ili kompletno CIM rešenja. Tako su u radu [199] prikazani sumirani rezultati ovih

istraživanja. Attaran [18] je krajem 90-ih godina vršio istraživanja u kompanijama u SAD u

kojima je konstatovao napredak u primeni CIM tehnologija. Milling [184] je isto vreme

sproveo istraživanje u Nemačkoj industriji, kroz realizovanu anketu 115 proizvodnih sistema.

Od anketiranih preduzeća samo 5% je imalo potpunu integraciju (CAD, CAPP, CAM, CAQ i

PPC), dok su ostali sistemi imali neke od komponenata koje su bile integrisane ili su

individualno funkcionisale. U Kini je u isto vreme bilo prijavljeno preko 100 državnih

kompanija koje su posedovale CIM aplikacije, čije uvođenje je bilo finansirano od strane

države [305]. Anjard [13] je vršio istraživanja o primeni CIM koncepta u drugim industrijama

kao što su farmaceutska industrija, industrija elektronike, industrija odeće i prehrambena

industrija, u kojima je došao do rezultata da je CIM koncept našao značajnu primenu u ovim

industrijama uz značajno povećanje proizvodnosti i ekonomičnosti. U početku su CIM

koncept prihvatile i primenjivale samo velike kompanije, ali je vremenom ovaj koncept

prihvaćen i u malim i srednjim preduzećima. Tako je u radu [170] prikazano istraživanje

primene elemenata CIM sistema u malim i srednjim preduzećima, čiji su osnovni rezultati

prikazani na slici 1.2.


38

Razvoj i implementacija CIM sistema je dugotrajan i kompleksan proces. Da bi

proizvodni sistem imao koristi od implementacije CIM sistema, neophodno je posedovanje

kvalitetnih generičkih CIM modela. CIM modeli moraju imati visok stepen uopštenosti i

struktuiranosti da bi mogli da zadovolje čitav spektar proizvodnih aktivnosti u različitim

proizvodnim sistemima. Osim toga, potrebno je u nekoj meri standardizovati poslovne

procese u proizvodnom sistemu, da bi imali kvalitetne i dobro opisane poslovne arhitekture.

Prema [14], model implementacije CIM sistema obuhvata:

Upravljanje implementacijom,

Merenje ostvarenih rezultata,

Unapređenje znanja iz oblasti CIM sistema i

Strategiju unapređenja CIM sistema.

U okviru projekta Centra za napredna proizvodna istraživanja (Centre for Advanced

Manufacturing Research) Univerziteta Južna Australija, predložen je koncept implementacije

CIM koncepta korak-po-korak, kao jedan fleksibilan i jednostavan prilaz integracije CIM

metodologije u malim i srednjim preduzećima [199,200]. U okviru ovog prilaza vrši se

implementacija pojedinih CIM komponenti u odgovarajuće podsisteme prema potrebama

preduzeća, čiji redosled implementacije se ocenjuje primenom metoda višekriterijumskog

odlučivanja, najčešće AHP metode. U procesu odlučivanja kao kriterijumi odlučivanja se

uzimaju priroda kompanije, mogućnosti organizacije na tržištu, identifikacija postojećih

resursa i specijalnih potreba, slika 3.7.

CILJ

(Identifikacija redosleda

implementacije)

POSTOJEĆI

RESURSI

SPECIJALNE

POTREBEMOGUĆNOSTI

PRIRODA

KOMPANIJE

PODSISTEM A PODSISTEM B PODSISTEM G PODSISTEM N

Slika 3.7 Model odlučivanja za identifikaciju redosleda implementacije podsistema pri

razvoju CIM sistema [199]

Na osnovu ove metodologije vrši se sistemska integracija CIM komponenti u pojedine

funkcije, među kojima je i tehnološka priprema proizvodnje, slika 3.8. Implementacija se prvo

vrši u bloku koji je prvi izabran (1A, 1B ili 1C) i tek tada se prelazi na sledeće blokove prema

redosledu koji je dobijen primenom višekriterijumskog odlučivanja. Posmatrani pristup je

uspešno primenjen i verifikovan na primeru pet Južno Australijskih kompanija [45].

Preduzeća uvode CIM sisteme u cilju ostvarenja potencijalnih koristi, kako samog

preduzeća, tako i zaposlenih, kao što su [245]:

Kraće vreme do pojave novih proizvoda na tržištu,

Povećanje produktivnosti proizvodnje,

Kraće vreme do isporuke proizvoda kupcu,

Unapređenje kvaliteta proizvoda,


39

Smanjenje troškova skladištenja proizvoda i pripremaka,

Veća fleksibilnost i bolje prilagođavanje promenama u okruženju,

Manji troškovi proizvodnje i niže cene proizvoda, i dr.

2C2B2A

1B 1C1A

FUNKCIJE

PREDUZEĆA

FUNKCIJA

KONSTRUKCIONE

I TEHNOLOŠKE

PRIPREME

FUNKCIJA

PROIZVODNJE

FUNKCIJA

UPRAVLJANJA

PROIZVODNJOM I

KVALITETOM

FUNKCIJA PRODAJE,

NABAVKE I

KOOPERACIJE

RAČUNOVODSTVENA

FUNKCIJA

FUNKCIJA

PLANIRANJA

PROIZVODNJE

MARKETING

FUNKCIJA

INFORMACIONI

SISTEM

PROIZVODNJE

INFORMACIONI

SISTEM PODRŠKE

PROIZVODNJI

INFORMACIONI

SISTEM

UPRAVLJANJA

POTPUNO INTEGRISANI

SISTEM

Slika 3.8 Sistemska integracija komponenti CIM sistema u tipičnom malom i srednjem

preduzeću [45]

Neke koristi koje se odnose na zaposlene su [170]:

Redukcija ljudskih grešaka i stresa,

Unapređenje znanja i motivacije,

Povećanje bezbednosti,

Unapređenje radnog okruženja,

Unapređenje komunikacije i timskog rada,

Povećanje međusobnog poverenja, i dr.

Rezultati istraživanja sprovedenih u malim i srednjim preduzećima Velike Britanije u

vezi očekivanja preduzeća od implementacije CIM-a dati su u tabeli 3.1, dok su rezultati ovog

istraživanja u pogledu implementacije CIM sistema dati u tabeli 3.2, pri čemu su ocene od 1

(potpuno slaganje) do 7 (potpuno neslaganje).

Tabela 3.1 Očekivanja malih i srednjih preduzeća od uvođenja CIM-a [170]

Očekivanja % Preduzeća

Unapređenje efikasnosti 96

Redukcija troškova 92

Unapređenje kvaliteta 71

Redukcija vremena "time to market" 53

Automatizacija 33

Redukcija zaliha u procesu proizvodnje 67

Bolje radno okruženje 28


40

Tabela 3.2 Rezultati istraživanja u implementaciji CIM sistema u malim i srednjim

preduzećima [170]

Stepen

slaganja

sa

tvrdnjom

Područje ispitivanja

Koristi još

nisu

dokazane

Novi za

pogon i

kompaniju

Novi za

pogon

ali ne i za

kompaniju

Rizičan

projekat

Modifikacija

u rasporedu

opreme

Veliki

uticaj na

organizaciju

proizvodnje

1 0 17 0 4 4 0

2 21 4 4 0 34 21

3 0 21 0 0 0 34

4 16 0 33 55 21 21

5 34 46 12 0 0 0

6 12 12 0 17 29 0

7 17 0 51 24 12 24

3.3 SAVREMENI KONCEPTI IMPLEMENTACIJE CIM SISTEMA

Da bi se na maksimalan način iskoristila prednost koju CIM koncept i CIM sistemi

donose, potrebno je realizovati više različitih strategija, tehnika i pristupa na različitim

nivoima u preduzeću. Kao što je već napomenuto, CIM sistemi se razvijaju i prožimaju sa

savremenim proizvodnim konceptima, odnosno strategijama, koje se mogu svrstati u tri

kategorije:

Proizvodne i menadžment strategije (Lean-proizvodnja, Proizvodnja upravo na

vreme, Konkurentno inženjerstvo, Ćelijska proizvodnja, Agilna proizvodnja,

Holonska proizvodnja, Distribuirana proizvodnja, Kolaborativna proizvodnja,

Digitalna proizvodnja, e-Proizvodnja, itd.)

Softverske aplikacije (CAD, CAPP, CAM, CAQ, MRPI, MRPII, ERP, MES,

APS, SCE, CRM, AOM, WMS, TMS, itd.)

Organizacioni oblici (Smart organizacije, Dinamička preduzeća, Proširena

preduzeća, Virtuelna mreža preduzeća, Inteligentna preduzeća, Integrisana

preduzeća, Agilna preduzeća, Lean preduzeća, Centri efikasnosti, Procesno

vođene organizacije, Kompleksni proizvodni sistemi, Digitalne fabrike, e-

preduzeća, itd.)

Konkurentno inženjerstvo je doprinelo bržem i kvalitetnijem razvoju proizvoda i

postizanju koncepta proizvodnje "time to market". Koncept JIT je doneo revolucionarnu

promenu u nabavci i prodaji, logistici i celokupnom lancu snabdevanja, da bi se zatim proširio

na proizvodnju u celini. Agilna proizvodnja je redefinisala način proizvodnje i u mnogome je

unapredila. Holonska proizvodnja je dovela do povećanje primene inteligentne proizvodnje,

dok je ćelijska proizvodnja uticala na njenu fleksibilnost. Primenom digitalne, distribuirane,

kolaborativne i elektronske proizvodnje svetsko tržište sve više postaje globalno, ujedinjuje

kupce, prodavce, proizvođače i druge činioce proizvodnog okruženja.

Upravo prožimanjem i integracijom posmatranih koncepta i strategija kao i tehnika

razvoja CIM sistema, omogućuje se dobijanje pozitivnih efekata u samoj proizvodnji i

ostvarivanje prednosti za proizvodne sisteme koji ih budu implementirali i primenili. Ovde će

se razmotriti samo pojedini koncepti koji imaju značajniji uticaj na rad tehnološke pripreme

proizvodnje i njene integracije sa drugim poslovnim funkcijama u CIM sistemima.

41

4.0 OSNOVNE FAZE TEHNOLOŠKE PRIPREME PROIZVODNJE

U globalnom planiranju proizvodnje, koja se odnose na istraživanje zahteva tržišta,

prikupljanje i stvaranje ideja o proizvodu, analizu mogućnosti proizvodnog sistema i

kooperanata, kao i donošenje preliminarnih odluka o njegovoj proizvodnji značajno učešće

ima i tehnološka priprema proizvodnje. Za rešavanje posmatranih zadataka globalnog

planiranja proizvodnje u savremenim uslovima zahteva se saradnja više različitih funkcija

proizvodnog sistema, uz neophodno obrazovanje multifunkcionalnih timova stručnjaka iz

marketinga, kao funkcije zadužene za istraživanje uslova razmene potreba između preduzeća i

okoline, preko razvoja kao funkcije zadužene za razvoj proizvoda, pa sve do funkcije

proizvodnje koja je odgovorna za pripremu, planiranje, upravljanje i realizaciju procesa

proizvodnje, slika 4.1.

Globalno

planiranje

proizvodnje

Planiranje i

upravljanje

proizvodnjom

Istraživanje i

razvoj

Konstrukciona

priprema

proizvodnje

Marketing

Selekcija i

izbor ideja

Mogućnost

proizvodnje

Tehnološka

priprema

proizvodnje

Druge funkcije

proizvodnog

sistema

Mogućnost

projektovanja

Mogućnost s

obzirom na….

Slika 4.1 Timski rad u fazi globalnog planiranja proizvodnje

U okviru faze globalnog planiranja proizvodnje neophodno je timskim radom stručnjaka

iz različitih funkcija preduzeća doći do rešenja o izboru kvalitetnih proizvoda sa aspekata

mogućnosti razvoja, projektovanja, proizvodnje i plasmana. Ova faza predstavlja podršku u

odlučivanju na početku procesa razvoja proizvoda i čini ulaz u proces projektovanja

proizvoda, odnosno njenu konceptualnu fazu. S obzirom da se u okviru ove faze rešavaju

zadaci iz raznih funkcionalnih jedinica proizvodnog sistema ona se može smatrati kao

zajednička i integraciona celina za sve funkcije [139].

Deo zadataka u okviru ove faze, koje rešava funkcija tehnološke pripreme, odnosi se na

obezbeđivanje dovoljno kvalitetnih podataka o mogućnostima i efektima proizvodnje

proizvoda, kao i osnovne orijentacione podatke o vremenima i troškovima proizvodnje, koji

su najčešće rezultat znanja i iskustva projektanata, kao i postojanja sistematizovanih podataka

prethodno realizovanih procesa proizvodnje. Tehnološka priprema obuhvata globalnu

identifikaciju mogućnosti izvođenja tehnoloških i proizvodnih procesa za odgovarajući

4.0 Osnovne faze tehnološke pripreme proizvodnje

42

ograničeni skup tehničkih specifikacija proizvoda i raspoloživih proizvodnih resursa. Na

osnovu ovih razmatranja vrši se preliminarna procena i izbor proizvoda, odnosno delova,

podsklopova i sklopova koji se mogu proizvoditi u posmatranom proizvodnom sistemu ili u

kooperaciji, odnosno mogu se nabaviti na slobodnom tržištu.

Osim učešća tehnološke pripreme proizvodnje u globalnom planiranju proizvodnje,

njeni osnovni zadaci obuhvataju konceptualno i detaljno projektovanje tehnoloških procesa

uključujući i generisanje upravljačkih informacija, kao i simulaciju tehnoloških i proizvodnih

procesa.

4.1 KONCEPTUALNO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

Imperativ savremenih proizvodnih sistema je integracija, kolaboracija i simultano

izvođenje poslovnih funkcija, u okviru kojih veoma bitnu ulogu imaju funkcije razvoja i

proizvodnje proizvoda. Shodno tome, dve osnovne aktivnosti koje je neophodno povezati i

integrisati su aktivnosti projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa njihove proizvodnje.

Uticaj razvoja i proizvodnje proizvoda na ukupne troškove, vreme i kvalitet proizvoda

zavisi od vrste proizvoda, tipa proizvodnje, okruženja i mnogih drugih tehnoekonomskih

faktora. Generalno, konceptualno projektovanje u ukupnim troškovima proizvodnje učestvuje

sa 5-10%, ali pogrešne odluke u ovoj fazi projektovanja mogu da utiču na povećanje troškova

proizvodnje i preko 60% [32,49,271,297]. Zbog toga je potrebno problem proizvodnje

razmatrati što je moguće ranije, još u fazi projektovanja proizvoda, odnosno razvoja njegovog

koncepta, jer su troškovi usled izmena na proizvodu veći ukoliko se te izmene izvrše u

kasnijoj fazi razvoja proizvoda. Međutim, i pored značajnih napredaka u proizvodnim i

informacionim tehnologijama donošenje kvalitetnih odluka u ranoj fazi projektovanja

proizvoda je veoma složeno, jer podrazumeva mnogo nepredvidivih faktora u tehnologičnosti,

kvalitetu, pouzdanosti, održavanju, itd. [77]. Na slici 4.2, predstavljen je prostor

neodređenosti u projektovanju i proizvodnji proizvoda.

Mogu

škova(lako

ćnostsmanjenja troća promene)

Znanjeprojektanta

Troškoviizmene

Prostor neodređenosti u projektovanjukao rezultat nedovoljnog znanja

projektanta o svim aspektimaproizvoda i procesa

Definisanost konfiguracije proizvoda, troškova u životnom veku proizvoda,

zahtevanih resursa, itd.

Konceptualnoprojektovanje

proizvoda i procesa

Detaljnoprojektovanjeproizvoda i

procesa

Proizvodnjai/ili instalisanje

Upotreba proizvoda i podrškaproizvodu u fazi upotrebe

Vreme

Za

hte

vi i

potr

eb

e

Tro

ško

vi

5-10%

60%

85%

100%

%

Ne

dosta

tak z

nanja

Slika 4.2 Prostor neodređenosti u projektovanju i proizvodnji proizvoda [69,251]


43

Proces projektovanja i konstruisanja proizvoda se sastoji iz više faza, čiji naziv i sadržaj

varira u zavisnosti od različitih "škola" i teorija razvoja proizvoda. Prema nemačkom

standardu VDI 2221 projektovanje i konstruisanje proizvoda se obavlja u četiri osnovne faze

[210,273]:

Definisanje zadatka koji obuhvata prikupljanje informacija i definisanje zahteva

i ograničenja koje treba da zadovolji rešenje proizvoda,

Konceptualno projektovanje (nem. Methodisches Koncipieren, engl. Conceptual

Design), obuhvata postavljanje funkcionalnih struktura, pretraživanje

odgovarajućih principa i njihovu kombinaciju u konceptne varijante proizvoda,

Oblikovanje (nem. Methodisches Entwerfen, engl. Embodiment Design), u

okviru koje projektant, počinjući od koncepta, određuje plan, oblikuje i razvija

tehnički proizvod ili sistem u odnosu na tehničke i ekonomske uslove i

Detaljno projektovanje (nem. Methodisches Ausarbeiten, engl. Detail Design), u

okviru koje se konačno postavlja raspored, oblik, dimenzije i osobine površina

svih pojedinačnih delova, tehničke i ekonomske mogućnosti se ponovo

proveravaju, i generiše se konstrukciona dokumentacija.

Prema američkom standardu NIST projektovanje proizvoda se deli na dve osnovne faze,

konceptualno projektovanje proizvoda i detaljno projektovanje proizvoda [77]. U okviru

konceptualnog projektovanja proizvoda, na osnovu ulaznih informacija definišu se

odgovarajuće karakteristike proizvoda, prema sledećim etapama:

Specifikacija zahteva i definisanje projektnih zadataka,

Definisanje funkcije proizvoda,

Definisanje principa rada, odnosno ponašanja proizvoda,

Definisanje osnovne forme/strukture proizvoda i

Definisanje pridruženih osobina (materijal, osnovne dimenzije, tolerancije,

parametri površinske hrapavosti, tvrdoća i stanje površina).

Shodno tome, konceptualno projektovanje proizvoda obuhvata više faza projektovanja.

U okviru funkcionalnog dizajna, odnosno projektovanja generišu se osnovne funkcije i

ograničenja proizvoda i dekomponuju se na detaljne funkcije prema ulaznim inženjerskim

zahtevima. Nakon toga se vrši specifikacija ponašanja, gde se mapiraju detaljne funkcije u

modelu primene i ponašanja proizvoda. Oblikovanjem se određuje osnovni oblik i struktura

proizvoda na osnovu funkcije i ponašanja. Izlazno rešenje iz ove faze je konceptualno

projektovan, odnosno dizajniran proizvod. Informacije iz konceptualnog projektovanja

proizvoda se prvo prosleđuju aktivnosti konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa, u

okviru koje se formiraju određene preporuke za korekciju koncepcije proizvoda. Nakon ovih

modifikacija dobija se finalni koncept proizvoda, čije se informacije prosleđuju aktivnosti

detaljnog projektovanja proizvoda [77,80].

Model integracije konceptualnog projektovanja proizvoda i konceptualnog

projektovanja tehnološkog procesa, na kome su predstavljeni neophodni podaci za poboljšanje

komunikacije između ove dve etape u ranoj fazi razvoja proizvoda, prikazan je na slici 4.3.

Fokus u komunikaciji se daje na saradnju, odnosno mogućnost razmene i deljenja informacija.

Projektovanje tehnoloških procesa je složena aktivnost koja se deli na više hijerarhijskih

nivoa. Prvi i najviši nivo u ovoj hijerarhiji predstavlja konceptualno projektovanje tehnoloških

procesa, kao aktivnost preliminarne procene mogućnosti i efekata proizvodnje konceptualno

projektovanog proizvoda. Osnovni cilj konceptualnog projektovanja tehnološkog procesa je

podrška ranoj fazi projektovanja proizvoda u optimizaciji konstrukcije proizvoda, oceni

kvaliteta izbora materijala proizvoda, izboru vrste pripremaka i odgovarajućih proizvodnih

tehnologija i procesa, smanjenju vremena i troškova razvoja i proizvodnje proizvoda [78].


44

Konceptualno projektovanje tehnoloških procesa se u literaturi može sresti i pod

imenom Meta projektovanje tehnoloških procesa (engl. Meta Process Planning) [39], Viši

nivo projektovanja tehnoloških procesa (engl. High-level Process Planning) [76,299], Idejno

projektovanje tehnoloških procesa [270], Osnovno planiranje tehnoloških procesa (engl.

Generic Planning) [70], Planiranje tehnoloških procesa [20,134], dok neki već ovu fazu

posmatraju kao deo Makro projektovanja tehnoloških procesa (engl. Macro Process

Planning) [38], itd. Naravno, sadržaj i redosled aktivnosti koje se rešavaju u okviru navedenih

faza projektovanja tehnoloških procesa nisu na isti način formulisani, ali u suštini zadaci koji

se rešavanju u njima su u značajnoj meri zajednički.

Zahtevi

Geometrija

Topologija

Tolerancije

Dimenzije

Stanje površina

Materijal

Forma/Struktura

Ponašanje

Funkcije

Konceptualno projektovanje

proizvoda

Funkcionalni

dizajn

Specifikacije

ponašanja

Embodiment

dizajn

Detaljno

projektovanje

proizvoda

Sadržaj TP-Operacije

Podoperacije/Pribori

Zahvati

Proizvodni resursi

Parametri

Tačno vreme/troškovi

Vreme i Troškovi

Oprema/

Mogućnosti

Proces

- Izrade

- Montaže

- Kontrole



Izbor procesa

(tehnologije)

Izbor potrebnih

resursa

Procena vremena i

troškova

Detaljno

projektovanje


Materijal

Forma

- Glavni oblik

- Tipski oblik (feature)

- Odnosi između tipskih oblika

Zahtevi korisnika

- Količine

- Ograničenje cene

- Datum isporuke

Metod i tip proizvodnje

Preliminarni tehnološki proces-i

Potrebni proizvodni resursi

Procena troškova I vremena

Slika 4.3 Integracija konceptualnog projektovanja proizvoda i konceptualnog

projektovanja tehnološkog procesa [77,80]

U okviru konceptualnog projektovanja tehnološkog procesa donose se mnoge suštinske

odluke koje utiču na kvalitet konstrukcije proizvoda i proces njegove proizvodnje. Osnovni

zadaci konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa proizvodnje novog proizvoda su

[80,181]:

Analiza tehnologičnosti konstrukcije proizvoda,

Izbor vrste pripremka,

Izbor osnovnih procesa proizvodnje i projektovanje idejnog rešenja tehnološkog

procesa proizvodnje,

Izbor vrste proizvodnih resursa i

Procena troškova i vremena proizvodnje.

Osnovni izlazni rezultat iz ove faze je preliminarni, odnosno idejni ili skeleton [181]

tehnološki proces proizvodnje. Preliminarni tehnološki proces se daje u vidu sadržaja

tehnološkog procesa, odnosno redosleda operacija, sa definisanom listom vrsta proizvodnih

resursa i procenom vremena i troškova proizvodnje. Preliminarni tehnološki proces se koristi

za modifikaciju konceptualno projektovanog proizvoda i pored informacija detaljno

projektovanog proizvoda predstavlja osnovnu podlogu za detaljno ili završno projektovanje

tehnološkog procesa proizvodnje proizvoda.


45

Programski sistemi za ovu fazu tehnološke pripreme se nazivaju CAPP sistemi za

konceptualno projektovanje tehnoloških procesa, odnosno konceptualni CAPP sistemi

(CCAPP) [139,208], ali u literaturi se mogu sresti i drugi nazivi. Međutim, većina do sada

razvijenih CAPP sistema se primenjuje u fazama detaljnog projektovanja, dok je malo onih

koji su razvijeni i primenjeni u konceptualnoj fazi projektovanja tehnoloških procesa, kako

zbog složenosti zadataka i obimnosti različitih podataka, orijentacionih informacija o

konceptualno dizajniranom proizvodu, tako i zbog potrebe značajnog učešća iskustva i znanja

projektanata.

U cilju povezivanja, kako projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa proizvodnje,

tako i drugih aktivnosti iz životnog ciklusa proizvoda, proizvodi moraju zadovoljiti, ne samo

funkcionalne zahteve, već i zahteve vezane za njegovu izradu, montažu, demontažu,

reciklažu, održavanje i druge "X" zahteve, koji su obuhvaćeni konceptom Projektovanje za

izvrsnost DFX.

Kao što je napomenuto, do sada su postignuti značajni istraživački rezultati u oblasti

razvoja sistema za detaljno projektovanje proizvoda i tehnoloških procesa, kao i njihove

integracije. U okviru ovih istraživanja akcenat je dat na integraciji CAD izlaznih podataka i

ulaznih podataka za projektovanje tehnoloških procesa. Značajni rezultati na ovom polju su

ostvareni i razvojem STEP standarda, odnosno odgovarajućih aplikacionih protokola STEP

AP203 i STEP AP 224. Međutim, ovaj standard ne može u potpunosti da zadovolje potrebe

integracije sistema za konceptualno projektovanje proizvoda i konceptualno projektovanje

tehnoloških procesa [167].

4.1.1 Pregled razvijenih sistema za konceptualno projektovanje tehnoloških procesa

Istraživanja u okviru konceptualnog i detaljnog projektovanja tehnoloških procesa,

odnosno odgovarajućih CAPP sistema, uglavnom su bila fokusirana na tehnologije i procese

obrade skidanjem materijala, posebno NC tehnologije, dok su u novije vreme proširena i na

druge tehnologije i procese kao što su livenje, obrada plastičnom deformacijom, zavarivanje,

kontrola, montaža i nekonvencionalni postupci obrade. Analizom literature došlo se do

zaključka da u oblasti računarom podržanog konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa

i integracije sa konceptualnim projektovanjem proizvoda nema dovoljno praktičnih rezultata,

zbog čega je ova oblast još uvek u fazi istraživanja i razvoja [77,82]. Neka od istraživanja u

oblasti konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa i odgovarajućih programskih

sistema su predstavljena u nastavku.

Dargie, Wilson i dr. [58] su razvili programski sistem za izbor materijala i procesa. Ovo

istraživanje su nastavili Shea i Dewhurst [238], koji su razvili programski sistem pod nazivom

CAMPS (Computer-Aided Material and Process Selection), koristeći komercijalni

programski sistem za razvoj relacione baze podataka. Ovaj sistem je orijentisan na izbor

primarnih procesa kao što su procesi livenja, kovanja, obrade skidanjem materijala i obrade

lima, na osnovu ulaznih podataka o obliku i dimenzijama dela, proizvodnim parametrima,

mehaničkim i fizičkim osobina, termičkim i električnim svojstvima.

Farris [75] je razvio ekspertni sistem za izbor redosleda procesa pod nazivom EPSS

(Expert Processing Sequence Selector). Sistem obuhvata, ne samo izbor primarnih, već i

sekundarnih i tercijalnih procesa. Procedure u ovom sistemu su podeljene u četiri dela, koji se

odnose na unos podataka o geometriji proizvoda, izbor procesa, izbor materijala i ažuriranje

podataka. U sistemu se prvo bira primarni proces, a po potrebi sekundarni i tercijalni proces.

Yu i dr. [292] su razvili CAD sistem za izbor proizvodnih procesa (Computer-Aided

Design for Manufacturing Process Selection), koji je orijentisan na net-shape procese, kao što

su injekciono brizganje, livenje i kovanje. Ovaj sistem pruža dobre informacije za projektanta

jer vrši rangiranje izabranih procesa. Geometrija se opisuje pomoću klasifikacije oblika i

dimenzija proizvoda.


46

Esawi i Ashby su razvili programski sistem za izbor materijala i procesa, sastavljen od

CMS i CPS sistema. Prvo je uveden CMS (Cambridge Materials Selector) za izbor

materijala, prema Esawi-ju [71], a potom i CPS (Cambridge Process Selector) za izbor

procesa, prema Ashby-ju [16]. Sistem za izbor materijala se koncentriše na aspekt

predstavljanja podataka u obliku grafikona. Podaci o izabranom materijalu se posle koriste za

izbor procesa u CPS. CPS baza podataka sadrži podatke za 125 različitih procesa i njihovih

atributa, pa je pogodan za primenu od strane manje iskusnih projektanata.

Chan i dr. [39] su razvili COMPASS (Computer Oriented Material, Processes, and

Apparatus Selection System) sistem kao meta planer, koji ima za cilj da informacije o

problemima proizvodnje blagovremeno prosledi projektantu proizvoda. Fokusiran je na izbor

primarnih procesa i sadrži veliku bazu procesa, pri čemu uzima u obzir i raspoložive resurse u

pogonu, što ovaj sistem čini primenljivim u praksi.

Giachettti [91] je razvio MaMPS (Material and Manufacturing Process Selection)

sistem koji integriše formalno multiatributivni model odlučivanja sa relacionom bazom

podataka. Sistem je podeljen na tri odvojena modula, modul za izbor materijala, modul za

izbor procesa i agregacioni modul u kojem se donosi konačna odluka na osnovu prva dva,

primenom fazi logike i odgovarajuće baze podataka.

Smith [243] je razvio sistem za izbor proizvodnog procesa i materijala, pod nazivom

MAS (Manufacturing Advisory Service). U okviru sistema generiše se dijalog sa projektantom

vezan za karakteristike proizvoda i proizvodnje, kao što su veličina serije, tolerancije,

dimenzije dela, osnovni oblik i zahtevani troškovi. Nakon svakog koraka se ažurira rangirana

lista mogućih procesa. Po sličnom principu se rangiraju i mogući materijali na osnovu

karakteristika materijala. Rezultat je rangirana lista održive kombinacije proces/materijal.

Pregled neophodnih geometrijskih informacija za svaki od prethodno navedenih sistema

prikazan je u tabeli 4.1. Naravno, postoje i druga istraživanja koja su vezana za oblast

konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa i odgovarajuća programska rešenja, a neka

od njih su Haudrum [106], Lenau [148], Boothroyd i Dewhurst [32,33], Evbuomwan i

Sivaloganathan [72], Alting [4], Halevi [99], Parkan i Wu [213], Febransyah [76] i dr. Deo

ovih istraživanja će se prikazati u okviru pojedinih aktivnosti konceptualnog projektovanja

tehnoloških procesa.

Tabela 4.1 Komparacija ulaznih geometrijskih informacija CCAPP sistema [76]

Geometrijske osobine

CA

MP

S

MA

S

EP

SS

DC

A

Ma

MP

S

CP

S

CO

MP

AS

S

Zapremina dela x x x x x

Masa dela x x x

Opis oblika dela x x x x x x x

Sekundarne geometrijske karakteristike x x x x x x x

Tolerancije x x x x x x x

Kvaliteti površina x x x x x x x

Debljine zidova dela x x x

Mera za kompleksnost dela x x

Provera unifikacije debljine zidova dela x x

Koristi CAD bazirano okruženje x

Koristi CAD ulazne podatke x


47

U novije vreme istraživački napori u ovoj oblasti su fokusirani na razvoj i primenu alata

veštačke inteligencije, multiagent sisteme, itd., a manje na razvoj metodologija konceptualnog

projektovanja tehnoloških procesa.

Tako je na NIST-u posebna pažnja posvećena integraciji projektovanja i proizvodnje

kroz određene projekte, kao što su SIMA (Systems Integration for Manufacturing

Applications) i DPPI (Design and Process Planning Integration). U okviru projekta pod

nazivom Integracija projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa (DPPI), osnovni zadatak

se odnosio na ostvarivanje komunikacije i integracije između konceptualnog projektovanja

proizvoda i tehnoloških procesa [205]. SIMA projekat je orijentisan na integraciju softverskih

aplikacija iz oblasti projektovanja, izrade i montaže za elektro-mašinske delove [26].

Primenom rezultata ovih projekata i njihovom nadogradnjom Feng i dr. [78,79] su integraciju

konceptualnog projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa zasnovali na primeni

odgovarajućih baza znanja, slika 4.4, a kasnije i inteligentnih softverskih multiagenata.

Detaljniji prikaz aktivnosti konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa će se dati

u nastavku, kao i u okviru prikaza funkcionalnog modela tehnološke pripreme.

Preliminarni tehnološki

procesi &

Troškovi/Vreme

Integrisani informacioni

model projektovanja

proizvoda i tehnoloških

procesa


tehnoloških procesa zasnovano na

bazi znanja

Mašina za zaključivanje

- Izbor procesa

- Izbor resursa

- Procena troškova i vremena

Sistem za konceptualno

projektovanje proizvoda

Informacije projektovanja

proizvoda

Baza znanja za

projektovanje

tehnoloških

procesa

Baza podataka

proizvodnih

resursaBaza podataka

proizvoda

Baza znanja za

projektovanje

prozvoda

Slika 4.4 Arhitektura integracije konceptualnog projektovanja proizvoda

i tehnoloških procesa [78]

4.1.2 Analiza tehnologičnosti konstrukcije proizvoda

U pojedinim fazama razvoja proizvoda u fokusu se nalaze različiti zahtevi vezani za

planiranje, projektovanje i njihovu proizvodnju. Tako, u okviru prve faze projektovanja

proizvoda u središtu pažnje je funkcija proizvoda, da bi se kasnije pažnja pomerila ka

konstrukciji proizvoda s obzirom na konstrukciono-tehnološke i eksploatacione zahteve, a

potom i na zahteve samog procesa proizvodnje, a sve u cilju dobijanja optimalne konstrukcije

proizvoda sa visokim stepenom tehnologičnosti.

Tehnologičnost konstrukcije proizvoda predstavlja meru pogodnosti proizvoda za

izradu, montažu, eksploataciju, održavanje i druge aspekte iz životnog veka proizvoda.

Tehnologičnost konstrukcije proizvoda se postiže prilagođavanjem konstrukcionih detalja

proizvoda potrebama racionalizacije procesa proizvodnje, smanjenju troškova, lakšem

rukovanju i održavanju, itd., vodeći računa da se ne ugrozi funkcija, izgled, čvrstoća ili neka

druga konstrukciona karakteristika proizvoda [267].

Konstrukcija nekog proizvoda smatra se tehnologičnom kada kvalitet delova,

podsklopova, sklopova i proizvoda u celini omogućuje njihovo lako i brzo osvajanje i


48

proizvodnju u uslovima rada proizvodnog sistema ili njegovih kooperanata, uz postizanje

optimalnog stepena proizvodnosti i minimalne cene proizvoda.

Pri razmatranju tehnologičnosti konstrukcije proizvoda mora se uzeti u obzir da, ako je

proizvod tehnologičan za jedan proizvodni sistem, ne mora značiti da će biti tehnologičan i za

neki drugi proizvodni sistem, odnosno nivo tehnologičnosti proizvoda za ova dva slučaja će

se razlikovati. Isto tako, ako je konstrukcija proizvoda tehnologična za jedan tip proizvodnje

ne mora biti tehnologična za druge tipove proizvodnje.

Jedan od načina projektovanja proizvoda sa visokim stepenom tehnologičnosti se odnosi

na primenu principa neophodnog minimuma [216,266]:

Da je konstrukcija proizvoda, komponenata i delova minimalne složenosti sa

stanovništva tehnologije izrade, montaže, kontrole, transporta, skladištenja,

pakovanja, itd.

Da se maksimalno koriste unificirani kvalitet i dimenzije izabranih materijala,

Da se proizvodi sastoje od minimalnog broja delova i komponenata, posebno

novih delova i komponenata,

Da se maksimalno koriste standarizovani, tipizirani i ponovljeni delovi, odnosno

varijantni delovi, ali uz zadovoljavanje prethodna tri zahteva i

Da se koristi samo neophodni kvalitet i tačnost obrade pri projektovanju

proizvoda i izradi na postojećoj opremi.

Postoji više nivoa klasifikacije tehnologičnosti konstrukcije proizvoda. Prema

[7,266,267] prvi nivo podele je prema uticaju na konstrukciju proizvoda, mestu ispoljavanja i

vrsti troškova. Druga podela se odnosi na način definisanja i određivanja nivoa

tehnologičnosti konstrukcije proizvoda, prema kojoj postoje kvalitativna i kvantitativna

tehnologičnost.

Kvalitativna tehnologičnost konstrukcije proizvoda obuhvata vrlo veliki broj elemenata

koji utiču na pogodnost proizvoda za izradu, montažu, održavanje, eksploataciju i dr. Za

ocenu ove vrste tehnologičnosti najčešće se koriste opisna pravila koja se daju u obliku tabela

sa odgovarajućim ilustracijama netehnologičnog i tehnologičnog oblika proizvoda i

objašnjenjem uslova koji obezbeđuju tehnologičnost proizvoda za dati slučaj. U literaturi se

mogu naći razni primeri ovih pravila, koja su pogodna za razvoj odgovarajućih baza znanja

programskih rešenja za analizu kvalitativne tehnologičnosti proizvoda.

Najznačajniji pokazatelj kvantitativne tehnologičnosti je stepen, odnosno nivo

standardizacije konstrukcije proizvoda, specifični troškovi i vreme proizvodnje.

Standardizacija, u opštem slučaju obuhvata unifikaciju, tipizaciju, modularnost, simplifikaciju

i specijalizaciju, koji se mogu definisati kao:

Unifikacija podrazumeva utvrđivanje zajedničkih delova proizvoda, koji imaju

istu funkcionalnu namenu i mogućnost ugradnje u različite proizvode,

Pod tipizacijom delova se podrazumeva utvrđivanje najcelishodnijeg oblika

proizvoda, različitih dimenzija, sa najčešće istim ili sličnim materijalom,

Modularni sistem projektovanja podrazumeva kombinovanje ili sastavljanje

proizvoda korišćenjem odgovarajućih standardnih modula,

Pod simplifikacijom se podrazumeva izbor onih proizvoda iz proizvodnog

programa, koji će omogućiti proizvodnju sa visokim efektima i

Specijalizacija podrazumeva proizvodnju onih proizvoda ili delova za koje su u

posmatranom preduzeću troškovi, vreme i kvalitet izrade najpovoljniji.

Najvažniji pokazatelji standardizacije su koeficijent primenljivosti, ponovljivosti,

zasićenosti i unifikacije delova, komponenti i proizvoda [267].


49

U cilju projektovanja proizvoda sa visokim stepenom tehnologičnosti, neophodno je

izvršiti analizu tehnologičnosti konstrukcije proizvoda sa svih aspekata i po mogućnosti

započeti ovaj proces u što ranijoj fazi razvoja proizvoda. Pojmovi i zadaci koji se rešavaju u

okviru analize tehnologičnosti proizvoda i projektovanja proizvoda za izvrsnost DFX se u

velikoj meri preklapaju i dopunjuju, tako da će se ovde razmatrati u zajedničkom kontekstu.

Projektovanje za proizvodnju se javlja u toku priprema za početak Drugog svetskog

rata, kada je nedostatak resursa uz stalne društvene pritiske, inicirao da se proizvede

kvalitetno oružje u najkraćem mogućem vremenskom periodu. Mnoga uspešna oružja iz tog

vremena su bila projektovana od strane malih i povezanih multi-disciplinarnih timova. Nakon

Drugog svetskog rata, odeljenja za projektovanje proizvoda i tehnologije su se ponovo

razdvojila, da bi tek u kasnim 70-im, usled uvećanja globalne konkurencije i želje da se

smanji vreme razvoja proizvoda, projektovanje za proizvodnju postaje ponovo aktuelno. U to

vreme, postojala je tendencija da se formiraju timovi iz različitih razvojnih odeljenja nalik na

one iz ratnih godina. U tim projektima proizvodni inženjeri su učestvovali u procesu

projektovanja proizvoda od početka, davanjem predloga za moguće načine povećanja

tehnologičnosti konstrukcija. Ipak, ovako sastavljeni timovi nisu uvek harmonično

funkcionisali jer su se pojavili problemi u vezi sa upravljanjem i koordinacijom rada. U

nastojanju da se konstruktori što više upoznaju sa proizvodnim ograničenjima u sopstvenom

razvojno-proizvodnom okruženju, mnoga preduzeća su izdavala posebna štampana izdanja za

projektante u kojima su se nalazila uputstva i smernice za projektovanje tehnologičnih

proizvoda, kao npr. što je činio General Electric [96].

Neki autori smatraju da su se prva razmišljanja o tehnologičnosti proizvoda i primena

analize tehnologičnosti javila kod zanatlija još u razdoblju pre 20 veka, jer su oni istovremeno

bili konstruktori, tehnolozi, realizatori proizvodnje i prodavci svojih proizvoda [110].

4.1.2.1 Sistemi analize tehnologičnosti

Analiza tehnologičnosti predstavlja proces u kome se utvrđuje stepen tehnologičnosti

proizvoda i vrši korekcija dizajna proizvoda u cilju dobijanja proizvoda koji će biti pogodan

za proizvodnju, održavanje, servisiranje, reciklažu, itd.

Komercijalni sistemi za projektovanje pomoću računara su umnogome doprineli

povećanju produktivnosti i smanjenju troškova razvoja i proizvodnje proizvoda. Primeri ovih

sistema su programski sistemi za projektovanje pomoću tipskih oblika, naponsko-

deformacionu analizu primenom metoda konačnih elemenata, kinematske analize i simulacije,

kao i sistemi za neposrednu ili direktnu izradu prototipova. Pojava ovih sistema podstakla je

dalja istraživanje u oblasti tzv. simultanog inženjerstva. Jedan od primarnih ciljeva simultanog

projektovanja jeste implementacija inteligentnog CAD sistema koji bi imao ugrađeno znanje u

vezi sa proizvodnjom i ograničenjima koja se tamo mogu pojaviti. U ovakvom inteligentnom

CAD sistemu, projektovanje za proizvodnju se vrši primenom automatizovanih analiza

tehnologičnosti, koje uključuju analizu konstrukcije proizvoda, uzimajući u obzir

konstrukciono-tehnološka i eksploatacijska ograničenja i procenu troškova proizvodnje. Ovi

sistemi bi uklonili potrebu za proučavanjem i pamćenjem tehnoloških preporuka iz raznih

tehnoloških uputstava, istovremeno pružajući projektantima mogućnost za kreativniji rad. S

obzirom na trend brzih promena u proizvodnim tehnologijama, ovi sistemi treba da omoguće

da njihove baze znanja efikasno prihvataju nova znanja u vezi sa proizvodnom tehnologijom

konkretnog okruženja. Razmatranje tehnologičnosti je postalo važan deo savremenih

CAD/CAPP/CAM sistema. Nenamerne greške kao što su izostavljanje zaobljenja ivica ili

nepotrebno veliki zahtevi u vezi sa kvalitetom površina koji prolaze nezapaženo kroz fazu

projektovanja mogu biti izbegnuti implementacijom alata ili sistema projektovanja za

proizvodnju [229,291].


50

U tipičnom CAD/CAE softverskom okruženju, projektant razvija modele proizvoda i

koristi ih za različite vrste analiza funkcionalnosti predložene konstrukcije proizvoda. Ako se

osnovni tok projektovanja proširi sistemom za analizu tehnologičnosti, moguće je pri

projektovanju proizvoda ispuniti, ne samo funkcionalne zahteve, već i zahteve u pogledu

tehnologičnosti izrade, montaže, itd., slika 4.5.

Modeliranje

proizvoda

Preliminarni

dizajn

proizvoda

Funkcionalna

analiza poizvoda

Analiza

tehnologičnosti

proizvoda

DA

Predložene

modifikacije

dizajna

NE

Prihvaćeni

konceptualni

dizajn

proizvoda

Da li su

parametri dizajna

zadovoljavajući?

Slika 4.5 Mesto analize tehnologičnosti u projektovanju proizvoda [96]

Proces analize tehnologičnosti se ne može predstaviti jednim univerzalnim algoritmom,

dijagramom toka ili šemom. U zavisnosti od vrste proizvodnje, javiće se specifičnosti i razlike

modula i pristupa u analizi tehnologičnosti. Veliki broj sistema za ocenu tehnologičnosti

razvijen je za delove koji se dobijaju procesima skidanja materijala ali se sve više razvijaju

sistemi koji ocenjuju tehnologičnost procesa koji se realizuju dodavanjem materijala,

očvršćavanjem materijala i dr.

Postoje razni prilazi u realizaciji analize tehnologičnosti, ali kod svih prilaza neophodne

su informacije o predloženoj konstrukciji proizvoda, raspoloživim proizvodnim tehnologijama

i resursima i drugim proizvodnim uslovima. Osnovna ideja prilaza analize tehnologičnosti

prema [96], odnosi se na mogućnost modeliranja alternativnih interpretacija dela kao skupa

tipskih oblika. Zatim se za ove interpretacije projektuju rešenja idejnog tehnološkog procesa,

na osnovu čega se ocenjuje tehnologičnost proizvoda. Predloženi redosled koraka za

posmatrani prilaz analize tehnologičnosti dat je na slici 4.6.

CAD

modeliranje

Preliminarni

dizajn

Da li proizvod

može da se

modelira

pomoću

raspoloživog

skupa tipskih

oblika

Da li postoji

bar jedan

plan izrade

pogodan za

kreiranje

željenog oblika I

dimenzija

Da li postoji

bar jedan

plan izrade

pogodan za

ostvarivanje

zahtevanih

tolerancija i

kvaliteta obrade

Da li postoji bar

jedan tehnološki

proces koji

zadovoljava

predviđene

troškove i vreme

proizvodnje

DA DA DA DA DA

Predložene

modifikacije

dizajnaNE NE NE NE

Prihvaćeni

konceptualni

dizajn

proizvoda

Slika 4.6 Jedan prilaz u analizi tehnologičnosti [96]

Prema ovom modelu postoje četiri slučaja kada proizvod nije tehnologičan. U tom

slučaju je potrebno izvršiti korekciju dizajna proizvoda, prema sledećim koracima:

Ukoliko neki delovi konstrukcije ne odgovaraju ni jednom postojećem tipskom

obliku, onda je ove delove potrebno modifikovati ili eliminisati,

Ukoliko se ne može naći odgovarajući plan izrade kojim se može izraditi

kreirani oblik konstrukcije proizvoda, onda su oblik i/ili dimenzije

nezadovoljavajući i trebalo bi ih promeniti, tako da se može primeniti bar jedan

plan izrade,


51

Ukoliko ni jedan plan izrade ne može da zadovolji zahtevane tolerancije, onda

bi konstruktor trebalo da razmotri mogućnost promene neodgovarajućih

tolerancija ili promenu oblika i/ili dimenzija konstrukcije i

Ukoliko postoji zadato vreme i/ili cena i ni jedan plan izrade ne može da ostvari

te ciljeve, onda bi trebalo razmotriti promenu konstrukcije kako bi karakteristike

proizvoda koje zahtevaju skupe i vremenski zahtevne operacije izrade bile

eliminisane.

Tradicionalno, proces projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa njihove izrade

realizuje se u više iteracija, koje se odnose na međusobna kompromisna rešenja. Za efikasno

određivanje tehnologičnosti konstrukcije proizvoda neophodan je razvoj i primena

odgovarajućih programskih sistema. Ovi programski sistemi su namenjeni za identifikaciju

potencijalnih problema u procesu proizvodnje, kao i davanje preporuka projektantima kako da

ih eliminišu ili prevaziđu [97].

Sistemi analize tehnologičnosti se dele prema prilazu, oceni tehnologičnosti i nivou

automatizacije [97].

1. Prilaz

Postoje dva osnovna prilaza u analizi tehnologičnosti:

Direktan prilaz ili prilaz baziran na pravilima (rule-base), slika 4.7a. Pravila se

koriste da se identifikuju neodgovarajući atributi dizajna proizvoda. Ovaj prilaz

je pogodan za near-net proizvodnju, ali je manje pogodan za proizvodnju većine

elektro-mašinskih delova zbog većeg broja zahvata i operacija, kao i njihove

interakcije, čime je otežano direktno utvrđivanje tehnologičnosti konstrukcije

proizvoda.

Indirektan prilaz ili prilaz baziran na tehnološkim procesima (plan-base), slika

4.7b. Prvo se na bazi dizajna proizvoda projektuje konceptualno ili idejno

rešenje tehnološkog procesa, a potom se modifikuju razni delovi procesa i

odgovarajućeg dizajna u cilju smanjenja troškova.

Proizvod,

deo

Analiza

tehnologičnosti

Rezultati analize

Baza

pravila

Po

vra

tne

in

form

ac

ije z

a

ko

rekc

iju

diz

ajn

a p

roiz

vo

da

Proizvod,

deo

Analiza

tehnologičnosti

Rezultati analize

Po

vra

tne

in

form

ac

ije z

a

ko

rekc

iju

diz

ajn

a p

roiz

vo

da

Baza podataka

proizvodnih

resursa

Preliminarni

tehnološki

procesi

Proizvodni

zahtevi

a) Direktan prilaz (rule-base)

b) Indirektan prilaz (plan-base)

Slika 4.7 Osnovni prilazi u analizi tehnologičnosti [181]


52

2. Ocena tehnologičnosti

Postoji više različitih skala i njihovih kombinacija za ocenu tehnologičnosti:

Binarna ocena – Primarni oblik ocene tehnologičnosti, sa jednostavnim

izveštajem da li je za određeni skup atributa konstrukcija proizvoda tehnologična

ili nije (0 ili 1).

Kvalitativna ocena – Ovde projektant daje kvalitativne ocene tehnologičnosti

proizvoda na osnovu odgovarajućeg tehnološkog procesa. Na primer u [117]

proizvod se ocenjuje kao "loš", "prosečan", "dobar" i "odličan". Ponekad se

ovakve ocene tehnologičnosti teško interpretiraju i upoređuju, npr. u situaciji

ako projektanti imaju više alata za ocenu tehnologičnosti, itd.

Kvantitativna ocena – Ovaj tip uključuje šeme za ocenu konstrukcije proizvoda

dodeljivanjem numeričke ocene za pojedine atribute na osnovu određene

apstraktne skale, koja može biti sa različitim rasponom vrednosti. Isto kao i kod

kvalitativnog ocenjivanja postoji problem kod interpretacije ocene, upoređivanja

i kombinovanja više skala.

Vreme i troškovi – Kako sve proizvodne operacije i zahvati imaju merljivo

vreme i troškove oni se mogu koristiti kao osnova za ocenu tehnologičnosti

proizvoda. Ocena bazirana na vremenu i troškovima se može kombinovati u

jednu ocenu. Ovakva ocena se ne može direktno koristiti za utvrđivanje da li je

projektant postigao zadovoljavajući nivo tehnologičnosti proizvoda, ali

predstavlja realan pogled na problem proizvodnje posmatranog proizvoda sa

stanovišta zadovoljenja rokova proizvodnje i cene proizvoda i može se uspešno

koristiti za donošenje odluka da li neki deo ili proizvod proizvoditi ili ne.

3. Nivo automatizacije,

Nivo automatizacije pokazuje nivo učešća projektanta u donošenju odluka, kao i tip

informacija koje se prosleđuju projektantu.

Količina i vrsta interakcije projektanta – Kod nekih sistema projektant mora

posebno da predstavi proizvod pomoću tipskih oblika iz baze podataka, dok se

kod nekih sofisticiranih sistema prepoznavanje tipskih oblika vrši automatski ili

uz određenu pomoć projektanta.

Količina i vrsta povratnih informacija – Najviše sistema za analizu

tehnologičnosti obezbeđuje neku vrstu ocene tehnologičnosti kompletne

konstrukcije proizvoda, dok neki sistemi daju dekompoziciju ocene

tehnologičnosti pojedinih atributa proizvoda. Kod pojedinih sistema, pored

ocene tehnologičnosti, daju se i preporuke za redizajn pojedinih površina, tipskih

oblika delova ili pak proizvoda u celini.

U cilju značajnijeg učešća u procesu projektovanja i pružanja veće pomoći projektantu

da razvije kvalitetan proizvod, postojeći sistemi za analizu tehnologičnosti se moraju

poboljšati u smislu:

Obima – uzimanja u razmatranje novih materijala i procesa koji se budu

pojavljivali, kao i saradnje sa dobavljačima i kupcima.

Tačnosti – eliminacije grešaka iz programskih sistema kao i njihovo ažuriranje

novim znanjem kako se ne bi dešavali finansijski gubici.

Brzine – dobijanje rezultata analize tehnologičnosti proizvoda u što kraćem

vremenskom periodu, uz primenu softverskih i hardverskih sistema, pri čemu se

smanjuje vreme razvoja proizvoda.


53

Neki specifični pravci razvoja sistema za analizu tehnologičnosti proizvoda su:

Sposobnost sistema da izvrši analizu različitih vrsta proizvodnih tehnologija i da

oceni mogućnost njihove primene,

Sposobnost analize i ocene različitih alternativa tehnoloških i proizvodnih

procesa,

Određivanje tolerancija na crtežu proizvoda s obzirom na zadati kvalitet obrade

površine i obrnuto,

Automatsko generisanje sugestija za redizajn proizvoda,

Razmatranje svih karakteristika proizvoda u životnom ciklusu,

Stalna provera sistema i njegovo osavremenjivanje u smislu mogućnosti primene

novih materijala i procesa,

Primena novih informacionih tehnologija kroz modeliranje procesa, virtuelnu i

distribuiranu proizvodnju, itd.

4.1.2.2 Projektovanje proizvoda za izvrsnost DFX

Uspešan razvoj novih proizvoda podrazumeva takva rešenja koja su pogodna za sve

faze njihovog životnog ciklusa, od projektovanja pa do reciklaže i odlaganja. U nastojanju da

se pomogne projektantima u što kvalitetnijoj proceni uticaja svih faza životnog ciklusa

proizvoda, proizvodne kompanije i istraživači su razvili mnoge alate i tehnike za odlučivanje,

koje figurišu pod nazivom Projektovanje za izvrsnost – DFX [110], slika 4.8.

MARKETING PROJEKTOVANJE

PROIZVODA

PROIZVODNJA

Procena

zahteva

tržišta

Konceptualno

Oblikovanje

Detaljno

Verifikacija

Projektovanje

tehnoloških

procesa

Planiranje i

upravljanje

proizvodnjom

Proces

proizvodnje

DF

X M

eto

do

log

ije

DF

X M

eto

do

log

ije

Pro

ces

iIn

form

ac

ije

Po

vra

tne

info

rma

cij

e

DRUGI ASPEKTI

ŽIVOTNOG CIKLUSA

PROIZVODA

Servis

Recikliranje

Životna

sredina

- Zahtevi tržišta

- Marketing procene

- Specifikacije konstrukcije

- Mišljenja konstruktora

- Inovacije procesa Finalni proizvod

- Pitanja za kupce

- Sugestije za kupce

- Znanje o tehnološkim procesima

- Unapređenje konstrukcije

- Modifikacije procesa, inovacije

- “Naučene lekcije” iz proizvodnje

- Unapređenje projektovanja i proizvodnje

- Povratne informacije o ponašanju

proizvoda u eksploataciji, održavanju, itd.

:

:

DF

X M

eto

do

log

ije

Slika 4.8 DFX u životnom ciklusu proizvoda [110]

Ovaj koncept obuhvata širok spektar projektnih specifičnosti i zahteva, među kojima su

prvo nastali projektovanje za izradu DFM i projektovanje za montažu DFA, koji su

objedinjeni u koncept projektovanja za izradu i montažu DFMA, a potom i projektovanje za

kvalitet DFQ, projektovanje za demontažu DFD, projektovanje za reciklažu DFR,

projektovanje za životnu okolinu DFE i mnogi drugi. Većina njih su vrlo tesno međusobno


54

povezani, tako da ako je odluka doneta na osnovu jednog od njih, to može uticati na ostale

"Xi" u životnom ciklusu proizvoda [107,108].

DFX alati za podršku mogu da imaju različite oblike, od procedura ili skupa smernica

na papiru, do programskih sistema koji su namenjeni za različite vrste analiza, procena i

određivanja tehnologičnosti proizvoda, troškova, itd. Pojedini alati i tehnike konkurentnog

razvoja proizvoda i mesto posmatranih DFX tehnika su prikazani na slici 4.9.

IdejaKonceptualno

projektovanje

Detaljno

projektovanjeVerifikacija

Proizvodnja/

Distribucija

Primena/

Održavanje...

Pre-projektni

razvojProjektovanje proizvoda i procesa Post-projektni razvoj

QFD

FMEA

DFM,DFA,DFP,

DFS,DFR,DFE...

CA

DOE

Alati i tehnike konkurentnog razvoja proizvoda

Slika 4.9 Alati konkurentnog razvoja proizvoda i mesto DFX tehnika [223,215]

Projektovanje za izradu i montažu DFMA

Tokom 80-ih i 90-ih godina prošlog veka vršena su istraživanja koja su imala za cilj da

otkriju šta japansku industriju čini konkurentnijom u odnosu na industriju u USA. Ova studija

je pokazala da automatizacija čini samo jednu trećinu ukupne razlike u ostvarenoj

produktivnosti. Autori studije su zaključili da ne mogu poboljšanjima u procesu rada da

povećaju kompetetivnost i da proizvodi postanu konkurentniji ako dizajn proizvoda nije

dobar. Takođe je zaključeno, za čega sada postoje brojni dokazi, da projektovanje za

proizvodnju i montažu DFMA uz podršku drugih DFX metoda imaju ključnu ulogu za

postizanje visoke proizvodnosti u svim proizvodnim delatnostima, odnosno industriji

[17,282].

Sve složeniji proizvodi i odgovarajuće tehnologije proizvodnje, nedostatak proizvodnog

znanja, pritisak na projektante da što pre projektuju proizvod, stava projektanata "mi vama

crtež, vi ga proizvedite" ili tzv. komunikaciju "preko zida", sve veća sofisticiranost

proizvodne tehnike, uticali su na to da su projektanti sve manje bili u stanju da izbegnu

nepotrebne troškove proizvodnje. Još ranih 80-ih je postalo izvesno da je neophodno

razmatrati mogućnost izrade i montaže još u ranoj fazi razvoja proizvoda. Jedan od načina

ispunjenja ovih zahteva je da tehnolozi postanu deo tima simultanog razvoja proizvoda.

Projektovanje za izradu DFM i projektovanje za montažu DFA su dve najčešće

primenjivane DFX metodologije i veoma često se posmatraju objedinjeno kao projektovanje

za izradu i montažu DFMA. Prikaz mesta i uloge analize tehnologičnosti proizvoda sa aspekta

projektovanja za montažu i projektovanja za izradu u ciklusu projektovanja proizvoda dat je

na slici 4.10.

Dva osnovna aspekta za projektovanje kvalitetne konstrukcije proizvoda s obzirom na

izradu i montažu su [17]:

DFM u izboru kvalitetnog odnosa materijala i procesa, kao i proceni troškova

izrade delova i

DFA u pojednostavljenju strukture proizvoda i kvantifikovanju troškova

montaže.


55

Definisanje zahteva za projektovanje proizvoda

Analiza proizvoda i

redukcija broja delova

Projektovanje delova

pogodnih za montažu

Troškovi montaže

Revizija dizajna proizvoda

Konceptualno projektovanje proizvoda

Izbor materijala

Izbor procesa

Projektovanje delova

pogodnih za izradu

Troškovi izrade delova

Detaljno projektovanje proizvoda

DFA DFM

Slika 4.10 Mesto i zadaci DFMA [251]

DFM pokriva širok spektar različitih proizvodnih procesa, odnosno tehnologija. Svaki

od procesa ima širok spektar smernica za poboljšanje konstrukcije proizvoda sa aspekta

zahteva proizvodnje. Osnovne smernice za DFM koje se mogu primeniti za različite procese

proizvodnje su [32,33,64,251]:

Maksimalna standardizacija delova i površina za izradu,

Izbor varijante procesa za lakšu i jeftiniju izradu,

Izbor procesa koji poboljšava uniformnost,

Izbor odgovarajućih tolerancija i kvaliteta obrade površina,

Izbor materijala pogodnih za izradu,

Minimizacija broja operacija, pripremnih i pomoćnih vremena,

Minimizacija potrebnih resursa,

Uključivanje novih materijala i procesa, i dr.

Osnovne smernice metodologija projektovanja za montažu DFA su

[32,33,55,64,192,251,294]:

Minimizirati broj delova,

Projektovati konstrukciju na modularnom principu,

Koristiti standardne i simetrične delove,

Konstruisati proizvod sa stabilnim baznim delom i minimalnim brojem

kontaktnih površina,

Eliminisati dodatne delove za fiksiranje uvek kada je to moguće,

Konstruisati proizvod sa minimalnim brojem osa i nivoa montaže,

Obezbediti pristup za ugradnju delova,

Obezbediti funkciju samofiksiranja i samopozicioniranja delova,

Oblikovati delove sa obeležjima za pravilnu orijentaciju, pozicioniranje i

pričvršćivanje,

Optimizirati manipulaciju delovima i podešavanja,

Izbegavati delove koji se mogu međusobno zamrsiti ili upetljati i dr.


56

Kao zaključak, mogu se definisati osnovni ciljevi DFMA metodologija:

Smanjenje broja delova,

Povećanje stepena standardizacije,

Pojednostavljenje operacija izrade i montaže,

Smanjenje vremena izrade i montaže i brži izlazak proizvoda na tržište i

Smanjenje troškova izrade i montaže.

Kao pomoć projektantima u razvoju kvalitetnih proizvoda, razvijen je određeni broj

programskih sistema iz oblasti projektovanja za izradu i montažu DFMA, među kojima su

najznačajniji i najviše korišćeni:

DFMA2, Boothroyd Dewhurst Inc., USA, [64], programski sistem razvijen prema

metodologiji koju su razvili Boothroyd i Dewhurst [32,33],

TeamSET, CSC Computer Sciences Ltd, UK, [257], programski sistem razvijen

prema Lucas-Hull metodologiji koja je nastala u kooperaciji Lucas organizacije

i Hull Univerziteta u UK [251] i

AEM Assembly Evaluation Method, Hitachi Corp., Japan, prema metodologiji

koju su razvili Miyakawa i Ohashi [42,192,251].

Pregled tipičnih koraka kod primene Boothroyd-Dewhurst DFMA metodologije i

odgovarajućeg programskog sistema, prikazan je na slici 4.11.

Koncept proizvoda

Projektovanje za montažu

(DFA)

Preporuke za unapređenje i

pojednostavljenje strukture

proizvoda

Izbor materijala i procesa i

rana DFM procena troškova

Najbolji koncept proizvoda

Projektovanje za Izradu

(DFM)

Preporuke za najekonomičnije

materijale i procese

Detaljan dizajn delova sa

miminimalnim troškovima

proizvodnje

Prototip

Proces proizvodnje

Slika 4.11 Tipični koraci primene programskog sistema DFMA [32,33]

Prvo se vrši DFA analiza, čime se postiže pojednostavljivanje strukture proizvoda uz

procenu troškova montaže. Potom se vrši preliminarna DFM procena troškova izrade delova

za početni dizajn i novi dizajn dobijen nakon DFA analize, kako bi se donele kompromisne

odluke. Procena troškova se vrši na osnovu izbora najpovoljnije kombinacije materijala i

procesa izrade delove proizvoda. Nakon ove analize vrši se izbor najboljeg konceptualnog

dizajna proizvoda, posle čega se vrši DFM analiza, koja predstavlja osnovu za detaljno

projektovanje proizvoda.

2 U znak priznanja, ko-osnivači Geoffrey Boothroyd i Peter Dewhurst su dobili Nacionalnu medalju iz oblasti

tehnike od predsednika USA


57

Kao što je poznato, DFMA je integracija različitih, ali međusobno uslovljenih zahteva

projektovanja i proizvodnje proizvoda, s obzirom na mogućnost procesa izrade i montaže, pri

čemu se mogu javiti konfliktne situacije. Tako, na primer, u cilju obezbeđivanja

funkcionalnosti proizvoda često dolazi do razvoja složene strukture pojedinih delova ili

proizvoda koje je teško ili nemoguće ekonomično ili racionalno proizvoditi. U cilju postizanja

pogodnosti za izradu javlja se potreba funkcionalnog rastavljanja jednog dela na dva ili više

delova, što je u suprotnosti sa preporukama pogodnosti za montažu u pogledu minimalnog

broja delova. Ovakve i slične kompromisne odluke je nemoguće doneti bez dodatne analize

procene troškova i/ili vremena. Prema tome, razvoj proizvoda visokog stepena

tehnologičnosti ima bitan uticaj na troškove izrade, odnosno njegovu cenu.

Proizvodni sistemi koji su koristili DFMA metodologije i odgovarajuće softvere postigli

su značajna unapređenja u smislu [64]:

Smanjenja troškova izrade za 42%,

Smanjenja broja delova za 54%,

Smanjenja vremena montaže za 60%,

Smanjenja ciklusa razvoja proizvoda za 45% i

Smanjenja cene proizvoda za 50%.

4.1.3 Izbor materijala, pripremaka i proizvodnih procesa

Zadatak razvoja i osvajanja proizvodnje novog proizvoda je višedimenzionalni problem

koji određuju zahtevi uslova upotrebe i eksploatacije proizvoda, njegova funkcionalnost i

uslovi koje određuju društvo i tržište, sa jedne strane, i proces proizvodnje u uslovima

ograničenja izrade i montaže, slika 4.12.

Uslovi upotrebe i eksploatacije, funkcionalnost i uslovi društva i tržišta u pogledu

tehnoloških, estetskih, ekonomskih i drugih zahteva, koji se postavljaju pred tim za razvoj

proizvoda utiču na izbor materijala, odnosno pripremka i oblikovanje i dimenzionisanje

proizvoda. Pri tome, proces odlučivanja pri izboru materijala, odnosno pripremka, kao i

tehnološkog procesa njegove izrade i obrade do nivoa zahteva definisanih crtežom proizvoda

može biti dodatno složen zbog određenih proizvodnih ograničenja i kriterijuma [243].

USLOVI

UPOTREBE -

EKSPLOATACIJE

FUNKCIJA

prenos meh.

opterećenja,

kretanja, toplote,

itd.

USLOVI

DRUŠTVA I

TRŽIŠTA

tehnološki,

estetski,

ekonomski,

okoline, itd.

PROIZVODNI

PROCES

izbor

procesa

MATERIJALI

izbor

materijala

OBLIK I

DIMENZIJE

konstruisanje

PROIZVODNA

OGRANIČENJA I

USLOVI IZRADE I

MONTAŽE

Slika 4.12 Povezanost konstruisanja, izbora materijala i izbora procesa proizvodnje pri

razvoju proizvoda [86]


58

U svakom slučaju, kombinacija izabranih materijala i procesa izrade i obrade

pripremaka mora biti kompatibilna, jer se tokom projektovanja, proizvodnje i primene

proizvoda moraju ispuniti zahtevi inženjerskog dizajna. Postoje dva osnovna prilaza za izbor

kandidata kombinacije materijal/proces za proizvodnju proizvoda [50]:

Prvo materijal pa proces i

Prvo proces pa materijal.

Kod prilaza prvo materijal pa proces proizvodnje, projektanti prvo biraju klasu

materijala na osnovu ulaznih zahteva, nakon toga se vrši izbor mogućih pripremaka i procesa

proizvodnje, uključujući i mogućnost izbora optimalnog procesa proizvodnje.

Kod prilaza prvo proces proizvodnje pa materijal, projektanti prvo projektuju

preliminarni tehnološki proces, a potom se vrši izbor i evaluacija odgovarajućih potencijalnih

materijala na osnovu ulaznih proizvodnih zahteva.

Izbor tehnološkog procesa je jedna od najtežih odluka u proizvodnji novih proizvoda. U

proizvodnoj praksi se veoma često tehnološki proces bira na osnovu prethodno projektovanog

tehnološkog procesa za slične proizvode. U slučaju mogućnosti primene više alternativnih

tehnoloških procesa, koriste se odgovarajući kriterijumi za izbor najpovoljnijeg rešenja [54].

Izbor tehnološkog procesa uslovljen je, uglavnom, ekonomskim, organizacionim i

tehnološkim faktorima. Neki od mogućih kriterijuma za izbor primarnog tehnološkog procesa,

kao što su zaostala naprezanja u pripremku, šema napregnutog stanja, obradljivost, stepen

anizotropije materijala, itd., su veoma složeni i nedovoljno precizni da bi bili osnova za

donošenje odluke o izboru primarnog tehnološkog procesa [56]. Opšti algoritam modela za

izbor primarnog tehnološkog procesa je vrlo složen zbog:

Nemogućnosti kvantifikacije svih interakcija, odnosno neistraženosti uticaja svih

tehnologija na strukturu i svojstva materijala i obrnuto,

Sve većeg broja tehnologija i procesa koji nisu potpuno ispitani i za koje nije u

potpunosti poznato ponašanje materijala,

Nepostojanja potpunih i sistematizovanih podloga za izbor tehnologija i

procesa,

Potreba kontinuiranog preciznog monitoringa i

''Izrade pravila'', odnosno primene tehnika veštačke inteligencije kao i baze

znanja u procesu odlučivanja.

U cilju lakšeg izbora i definisanja procesa proizvodnje mnogi autori su izvršili podelu

tehnoloških procesa u određene grupe. Tako npr. Ashby [16] je izvršio podelu prema vrsti i

redosledu izvođenja procesa na:

Primarne procese oblikovanja,

Sekundarne procese oblikovanja,

Tercijalne procese oblikovanja,

Procese spajanja i

Završne procese.

Pod primarnim tehnološkim procesima najčešće se podrazumevaju procesi livenja,

procesi plastičnog deformisanja, procesi prerade polimera i stakla, metalurgije praha, rapid-

prototyping, itd. Ovim procesima mogu da se dobiju gotovi proizvodi, ali veoma često služe

za dobijanje pripremaka koji se potom obrađuju drugim procesima do nivoa koji odgovara

finalnom proizvodu. Pod primarnim tehnološkim procesima mogu se podrazumevati i procesi

obrade skidanjem materijala, kada se koriste standardni pripremci, kao što su šipke, cevi,

ploče i dr.


59

Sekundarni procesi oblikovanja menjaju oblik proizvoda uklanjanjem ili dodavanjem

materijala. U ovu grupu se najčešće ubrajaju procesi obrade skidanjem materijala, kada se

koriste nestandardni pripremci, kao što su odlivci, otkovci, itd..

Tercijalnim procesima oblikovanja, odnosno procesima termičke obrade menja se stanje

površine i druga svojstva materijala proizvoda.

Završni procesi se dele na procese poliranja, čišćenja, farbanja, itd. Procesi spajanja

obuhvataju procese lepljenja, zavarivanja i pričvršćivanja.

Problemom izbora tehnoloških procesa bavili su se mnogi autori, kao što su

[17,35,54,251] i dr. Na slici 4.13 dat je osnovni algoritam izbora tehnološkog procesa, koji u

suštini sadrži najbitnije faze izbora, zajedničke za većinu metodologija [16].

Svi mogući procesi

Preslikavanje zahteva dizajna

Identifikacija klase materijala, klase oblika i

atributa procesa

Izabrani proces proizvodnje

Provera zadovoljenja ograničenja procesa

Eliminacija procesa koji ne mogu da

zadovolje postavljene uslove dizajna

Rangiranje prema definisanoj f-ji cilja

Izbor i proračun jedne ili više f-ja cilja.

Rangiranje odgovarajućih procesa.

Traženje dodatnih informacija

Pretraživanje i analiza sličnih proizvoda i

realizovanih procesa proizvodnje

Slika 4.13 Osnovni algoritam izbora tehnološkog procesa [16]

U prvoj fazi u okviru preslikavanja zahteva dizajna proizvoda, definišu se:

Funkcije, odnosno zahtevi koji se očekuju od procesa, kao i vrsta procesa koje je

potrebno primeniti,

Ograničenja u okviru kojih se identifikuje željena klasa materijala, klasa oblika

i atributi procesa i

Kriterijumi za ocenu i izbor tehnoloških procesa.

U drugoj fazi, koja se naziva fazom izvodljivosti [54], vrši se provera postavljenih

ograničenja i eliminacija neodgovarajućih procesa. Ova faza se analitički najčešće realizuje

pretraživanjem tabela u kojima su matrično definisane mogućnosti ili ograničenja

tehnološkog procesa s obzirom na atribute proizvoda, proizvodnje i procesa. Najčešći atributi,

odnosno kriterijumi su vrsta materijala, oblik, količine, tačnost, i dr.

Primer kompatibilnosti izabrane vrste materijala i odgovarajućeg procesa proizvodnje

dat je u tabeli 4.2, dok je tabeli 4.3 dat primer ograničenja ili mogućnosti tehnoloških procesa

s obzirom na odgovarajuće atribute ili kriterijume procesa.


60

Tabela 4.2 Kompatibilnost materijala i tehnoloških procesa [32,33,164]

Procesi

Siv

liv

i

No

du

larn

i li

v

Ug

ljen

ičn

i

čeli

ci

Leg

ira

ni

čeli

ci

Ner

đa

jući

čeli

ci

Alu

min

iju

m i

Al

leg

ure

Ba

ka

r i

Cu

leg

ure

Cin

k i

Zn

leg

ure

Ma

gn

ezij

um

i

Mg

leg

ure

Tit

an

ium

i T

i

leg

ure

Nik

al

i N

i

leg

ure

Va

tro

otp

orn

i

met

ali

Ter

mo

pla

sti

Du

rom

eri

Livenje u pesku O O O O O O - O - O - X X

Precizno livenje - O O O O O - - - O - X X

Livenje pod pritiskom X X X X O - O O X X X X X

Brizganje X X X X X X X X X X X O -

Brizganje pene X X X X X X X X X X X O X

Duvanje X X X X X X X X X X X O X

Centrifugalno livenje X X X X X X X X X X X O X

Termoformiranje X X X X X X X X X X X O X

Istiskivanje X O O - O O O - X X X X X

Hladno sabijanje X O O O O O - - X - X X X

Kovanje u zatvorenom kalupu X O O O O O X O O - - X X

Toplo ekstrudiranje X O - - O O X O - - - X X

Rotaciono kovanje X O O O O - - O X O O X X

Obrada rezanjem O O O O O O O O - - - - -

Elektrohemijska obrada EHM O O O O - - - - O O - X X

Elektroerozivna obrada EDM X O O O O O - - - O - X X

Elektroerozivna obrada žicom X O O O O O - - - O - O X

Oblikovanje lima X O O O O O - - - - X X X

Rotaciono izvlačenje X O - O O O O - - - - X X

O - normalna praksa - manje primenljivo X - nije primenljivo

Tabela 4.3 Tehnološki procesi proizvodnje i njihovi atributi [17,164]

Procesi

Atributi ili kriterijumi procesa

Kvalitet površine Tačnost

dimenzija

Kompleksnost

oblika Proizvodnost

Obim

proizvodnje

Površina

projekcije

Relativni

troškovi

Livenje pod pritiskom N V V V/S V S/N V

Centrifugalno livenje S S S N S/N V/S/N V/S

Presovanje N V S V/S V/S V/S/N V/S

Brizganje N V V V/S V/S S/N V/S/N

Livenje u pesku V S S N V/S/N V/S/N V/S/N

Livenje u školjke N V V V/S V/S V/S S/N

Precizno livenje N V V N V/S/N S/N V/S

Rezanje jednim sečivom N V S V/S/N V/S/N V/S/N V/S/N

Glodanje N V V S/N V/S/N V/S/N V/S/N

Brušenje N V S N S/N S/N V/S

Elektroerozivna obrada N V V N N S/N V

Duvanje S S S V/S V/S S/N V/S/N

Obrada lima N V V V/S V/S V/S/N N

Kovanje S S S V/S V/S V/S/N V/S

Valjanje N S V V V V/S V/

Ekstrudiranje N V V V/S V/S S/N V/S

Metalurgija praha N V V V/S V N V/S

Ključ ocena

V-Visoko >6,3 <0,13 Visoka >100 >5000 >0,5

S-Srednje 1,6÷6,3 0,13÷1,3 Srednja 10÷100 100÷1000 0,02÷0,5

N-Nisko <1,6 >1,3 Niska <10 <100 <0,02

Jedinice μm mm kom/sat komada m2


61

Primer izbora primarnog tehnološkog procesa, koji se vrši na osnovu kategorizacije

proizvoda u jednu od ponuđenih grupa složenosti oblika i količine proizvoda, prikazan je na

slici 4.14. Kao rezultat izbora dobija se predloženi ponderisani redosled mogućih tehnologija,

odnosno procesa primarne izrade, pri čemu su oznake: A-livenje, B-obrada deformisanjem, C-

obrada skidanjem materijala, D-spajanje, E-montaža, F-oblikovanje dodavanjem materijala.

Nakon izbora primarnog tehnološkog procesa npr. procesi livenja, u drugom koraku na bazi

odgovarajućih kriterijuma, bira se konkretan proces, odnosno vrsta procesa livenja. Nakon

pojedinih procesa, kao što su livenje, kovanje i dr., potrebno je izabrati odgovarajuće

sekundarne i druge procese, da bi se postigla tražena tačnost i kvalitet, što predstavlja naredni

korak u definisanju tehnološkog procesa proizvodnje delova.

Slika 4.14 Izbor primarnog tehnološkog procesa u zavisnosti od složenosti oblika i

količine [99]

U trećoj fazi vrši se rangiranje mogućih tehnoloških procesa prema definisanom/im

kriterijumima optimizacije, odnosno funkciji/ama cilja. Najčešći kriterijumi optimizacije su

vreme i troškovi izrade i kvalitet proizvoda.

Sistem vrednovanja tehnoloških procesa, na osnovu procene odnosa proces/kriterijumi

procesa, preko ponderisanih ocena od 1 do 5, dat je na slici 4.15, dok je u tabeli 4.4 dat primer

vrednovanja pojedinih procesa, sa definisanim ponderisanim ocenama pojedinih procesa za

posmatrane kriterijume, prema [17].

ASM SISTEM

VREDNOVANJA TEHNOLOŠKIH

PROCESA

FLEKSIBILNOSTVREME CIKLUSA KVALITETPOGONSKI

TROŠKOVI

ISKORIŠĆENOST

MATERIJALA

1. > 15 min.

2. od 5 do 15 min.

3. od 1 do 5 min.

4. od 20 s. do 1 min.

5. < 20 s.

1. Loš kvalitet, prosečna pouzdanost

2. Prosečan kvalitet

3. Zadovoljavajući kvalitet

4. Dobar kvalitet

5. Visok kvalitet

1. Prelaz ekstremno težak

2. Spori prelaz

3. Prosečan prelaz i vreme pripreme

4. Brzi prelaz

5. Nema vremena pripreme

1. Otpad >100% gotovog proizvoda

2. Otpad od 50 do 100%

3. Otpad od 10 do 50%

4. Otpad <10% gotovog proizvoda

5. Bez primetnog otpada

1. Vrlo visoki troškovi opreme i obrade

2. Visoki troškovi opreme i obrade

3. Troškovi opreme i obrade prosečni

4. Niski troškovi opreme i obrade

5. Bez troškova opreme

Slika 4.15 ASM sistem vrednovanja tehnoloških procesa [17]


62

Tabela 4.4 Primer vrednovanja pojedinih tehnoloških procesa na osnovu kriterijuma [17]

Procesi Oblik

Kriterijumi za vrednovanje procesa

Vreme

ciklusa Fleksibilnost

Iskorišćenost

materijala Kvalitet

Pogonski

troškovi

Livenje u pesku 3D 2 5 2 2 1

Precizno livenje 3D 2 4 4 4 3

Livenje u kokile 3D 4 2 2 3 2

Livenje pod pritiskom 3D puni 5 1 4 2 1

Centrifugalno livenje 3D šuplji 2 3 5 3 3

Brizganje 3D 4 1 4 3 1

Obrada rezanjem 1 oštricom 3D 2 5 1 5 5

Obrada rezanjem s više oštrica 3D 3 5 1 5 4

Brušenje 3D 2 5 1 5 4

Elektroerozivna obrada 3D 1 4 1 5 1

Ova faza se naziva „faza optimizacije“, koja se prema [54] može podeliti na dve

podfaze:

Ukoliko nakon druge faze preostaje veliki broj procesa koji zadovoljavaju

postavljena ograničenja kriterijuma (više od 6) prelazi se na prvu podfazu, gde

se usvajaju neophodne minimalne vrednosti ponderisanih ocena procesa za

određene kriterijume. Procesi koji ne ispunjavaju usvojene minimalne vrednosti

ovih ponderisanih ocena se eliminišu.

U drugoj podfazi vrši se dodeljivanje težinskih koeficijenta pojedinim

kriterijumima procesa, a nakon toga i proračun ponderisanog ranga vrednosti

preostalih procesa prema formuli (4.1), na osnovu čega se utvrđuje redosled

procesa, odnosno rangiranje procesa.

)(1

i

n

i

i WPWRV

(4.1)

gde su:

WRV – ponderisani rang vrednosti procesa

n – ukupan broj kriterijuma

Pi – ponderisana ocena procesa za određeni kriterijum

Wi – težinski koeficijent kriterijuma

U četvrtoj fazi se najbolje rangirani procesi detaljno analiziraju i ispituju u cilju

dobijanja dodatnih i potvrdnih informacija o kvalitetu izbora, razmatraju se eventualne

moguće štetne posledice za neke kriterijume koji nisu uzeti u razmatranje. Ako se utvrdi da

ima nekih bitnih nedostataka usvaja se sledeći proces po rangu vrednosti.

U radu [251] razvijene su Informacione mape proizvodnih procesa "PRIMA", koje daju

detaljne podatke o karakteristikama i mogućnostima odgovarajućih tehnoloških procesa.

Mapa svakog procesa je podeljena na sedam kategorija:

Opis procesa: Objašnjenje osnovnih karakteristika procesa sa slikovnim

prikazom osnovnih operacija i zahvata u procesu.

Materijal: Definisanje materijala pogodnih za posmatrani proces.

Varijacije procesa: Opis mogućih varijacija osnovnog procesa.

Ekonomska pitanja: Opis karakteristika procesa kao što su proizvodnost,

optimalan obim proizvodnje, troškovi alata i radne snage, ciklusna vremena, itd.

Tipični primeri primene: Primeri proizvoda koji su uspešno proizvedeni

primenom posmatranog procesa.


63

Aspekti dizajna: Mogućnosti ili ograničenja koja su relevantna za dizajn

proizvoda, kao i standardne informacije o opsegu veličina, opštoj konfiguraciji,

itd.

Pitanja kvaliteta: Standardne informacije uključujući grafikone mogućnosti

procesa (gde je to relevantno), tipične kvalitete površine i detalja, kao i

informacije o najčešćim greškama tokom primene posmatranog procesa.

Najzastupljeniji procesi u metaloprerađivačkoj industriji su procesi obrade skidanjem

materijala, koji mogu biti osnovni, odnosno primarni procesi ili pak sekundarni procesi

obrade. Za izradu ovakvih proizvoda koriste se razne vrste pipremaka, kako u pogledu

tehnologija njihove izrade, tako i u pogledu materijala, oblika, dimenzija, kvaliteta, itd. S

obzirom na to da se ovi pripremci dobijaju nekim od primarnih procesa oblikovanja, često se

može poistovetiti izbor primarnog procesa i izbor pripremka, odnosno kriterijumi za izbor

primarnih procesa predstavljaju i kriterijume za izbor pripremaka.

Kao što je poznato, proces proizvodnje najvećeg broja delova, odnosno proizvoda

obuhvata kombinaciju različitih tehnologija. Višestruka varijantnost tehnoloških procesa

izrade proizvoda je jedna od njihovih osnovnih karakteristika, na koju najviše utiču:

Vrsta pripremka,

Vrsta i redosled operacija i zahvata,

Proizvodni resursi i

Tehnoekonomski efekti.

Pri definisanju redosleda operacija obrade neophodno je izvršiti sistematizaciju

površina, odnosno tipskih oblika koji definišu konstrukciju proizvoda, na osnovne tri grupe

površina [270]:

Osnovne funkcionalne površine,

Pomoćne površine i

Baze za obradu.

U opštem slučaju, redosled izvođenja operacija obrade je:

Obrada baza,

Gruba obrada osnovnih površina,

Gruba obrada pomoćnih površina, koja je najčešće ujedno i završna obrada,

Specijalne obrade (npr. termička obrada, doterivanje, itd.) i

Završna obrada osnovnih površina.

4.1.4 Procena troškova i vremena proizvodnje

Određivanje troškova i vremena proizvodnje predstavlja u velikom broju slučajeva

osnovu za donošenje kvalitetnih odluka u proizvodnoj praksi [266]. U zavisnosti od faze

razvoja proizvoda postoje različiti načini određivanja troškova i vremena, u početnim fazama

se uglavnom vrši procena, a u kasnijim fazama detaljan proračun troškova i vremena [172].

Jedan od osnovnih zadataka konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa je

procena i smanjenje proizvodnih troškova, koje se uopšteno može realizovati:

Primenom i nabavkom jeftinijih materijala,

Proizvodnjom sa malo proizvodnog otpada,

Proizvodima sa što manjom masom,


64

Proizvodnjom u većim serijama,

Izborom proizvodnih procesa koji imaju kratko vreme i niske troškove izrade po

jedinici vremena,

Projektovanjem tehnologičnog proizvoda primenom DFMA i drugih DFX

metoda, itd.

Nemogućnost preduzeća da brzo i uspešno proceni troškove i cenu proizvoda može

značajno da ugrozi njegov ekonomski opstanak na konkurentnom tržištu. Procena troškova je

veoma značajna s obzirom na održivost projekta i smanjenje troškova razvoja i proizvodnje

proizvoda. Jedan od bitnih zadataka procene troškova izrade proizvoda predstavlja

obezbeđivanje dovoljno pouzdanih informacija o elementima troškova u ranoj fazi razvoja

proizvoda, na osnovu kojih se mogu doneti odluke o izboru kvalitetnih varijanti proizvoda i

ekonomičnosti njihove proizvodnje.

Pored procene troškova, veoma je bitno izvršiti i procenu vremena proizvodnje koje

utiče na troškove proizvodnje i rokove isporuke proizvoda. Loša procena troškova i vremena

proizvodnje imaju sledeće posledice:

Previsoka procena troškova proizvodnje utiče na formiranje visoke cene

proizvoda, što ima za posledicu nekonkurentnost na tržištu,

Premala procena troškova proizvoda utiče na formiranje niske cene proizvoda,

što ima za posledicu ostvarivanje gubitaka u poslovanju,

Prevelika procena vremena proizvodnje povlači posledice previsoke procene

troškova, kao i nemogućnosti zadovoljenja zahtevanih rokova isporuke i

Premala procena vremena proizvodnje povlači posledice premale procene

troškova, kao i nemogućnosti poštovanja definisanih rokova proizvodnje.

Mnogi istraživači su se bavili problemom procene troškova, među kojima su [1,98,138]

i dr. Razvijen je veliki broj metoda i tehnika za proračun i procenu troškova proizvodnje.

Pojedini autori su pokušavali da obuhvate sve proizvodne procese, dok su se drugi orijentisali

na pojedine grupe najčešće sličnih procesa. Ove metode mogu da se grupišu na različite

načine, kao u radu [147]. U radovima [53,172] izvršena je podela metoda i tehnika u određene

grupe, prema načinu realizacije, fazi primene u procesu razvoja proizvoda i preciznosti

metodologije, tabela 4.5.

Tabela 4.5 Podela metoda za proračun i procenu troškova [53,172]

Metoda Opis Najbolja

primena za

Preciznost

(nivo greške)

Intuitivna Procena troškova na bazi ličnog znanja, iskustva i

intuicije.

Globalno

planiranje

proizvodnje

30-50 %

Komparativna

(Metoda

poređenja)

Procena na osnovu postojećih troškova sličnih

delova.

Globalno

planiranje

proizvodnje

30-50 %

Analogna

Procena na bazi troškova sličnih delova, definišu se

osnovni parametri za poređenje sa prethodnim

slučajevima.

Konceptualno

projektovanje 14-30 %

Parametarska

Vrši se izbor jednog ili više parametara koji će se

posmatrati. Oni se koriste zajedno sa težinskim

koeficijentima za procenu troškova.

Konceptualno


Analitička

U obzir se uzimaju direktni i indirektni troškovi. Vrši

se proračun svih elementarnih troškova i njihovim

sabiranjem se dobijaju ukupni troškovi proizvodnje.

Detaljno



65

Iz pomenute tabele se vidi da se za konceptualno projektovanje proizvoda i tehnoloških

procesa preporučuju analogne i parametarske metode. Kod ovih metoda procena troškova se

vrši na osnovu poznatih troškova sličnih delova i parametara proizvoda i procesa uzetih za

poređenje. Za procenu troškova su neophodne odgovarajuće informacije o konceptualnom

projektovanom proizvodu, izabranom materijalu i konceptualno projektovanom tehnološkom

procesu. Određeni troškovi u ovoj fazi razvoja proizvoda su orijentacioni (nivo greške 14-

30%), što može da oteža procenu kvaliteta konstrukcije proizvoda. Međutim, za ovaj nivo

projektovanja oni mogu biti veoma značajni i pouzdani jer osnovni cilj nije utvrđivanje

stvarnih ili konačnih troškova već ocena tehnologičnosti proizvoda, procena troškova i izbor

odgovarajućih najpovoljnijih varijanti tehnologija izrade.

Pojedini autori preporučuju primenu ABC analize za redukciju troškova proizvoda, pri

čemu se napori na smanjenju troškova usmeravaju na delove proizvoda, koji, s obzirom na

uticaj na troškove, spadaju u grupu A (oko 10-15% delova), čiji troškovi čine 50-70%

troškova proizvoda ili grupe A+B (ukupno 30-45% delova), čiji troškovi čine i do 90%

ukupnih troškova [178].

Pri proceni vremena izrade ne mogu se koristiti standardne procedure određivanja

vremena snimanjem, proračunom vremena zahvata i operacija, kao ni primenom sistema

unapred određenih vremena pokreta, zbog toga što u ovoj fazi nisu raspoloživi podaci za

njihovo određivanje [12,261]. Predviđanje je moguće na osnovu dovođenja u vezu trajanja

operacija i zahvata, kao i nekih pokazatelja karakteristika proizvoda i proizvodnog procesa,

kao što su dimenzije, složenost, kvalitet izrade, i dr..

U naučnim i stručnim istraživanjima procene vremena i troškova se veoma često

izučavaju paralelno jer mogu biti u međusobnoj korelaciji. Za procenu vremena proizvodnje

uglavnom se koriste odgovarajuće metode ili tehnike kao što je regresiona analiza [12],

metode veštačke inteligencije [193,248], itd.

Ovde će se ukratko prikazati dve metode koje se uspešno koriste za procenu troškova

proizvodnje, prva iz grupe analognih [251,257], a druga iz grupe analitičkih [98].

4.1.4.1 Prikaz analogne metode za procenu troškova

Analogna metoda bazira na inženjerskom iskustvu i znanju, kao i odgovarajućim

podacima iz proizvodne prakse koji su sistematizovani u obliku pogodnom za proračun i

procenu troškova proizvodnje pojedinih delova [251].

Troškovi proizvodnje T određenog dela sastoje se od troškova materijala Tm, troškova

izrade Ti i troškovi termičke obrade i/ili površinske zaštite:

t

n

i

im TTTT 1

(4.2)

gde je n- broj različitih operacija izrade

Za određivanje pojedinih koeficijenata koji figurišu u izrazima za proračun, potrebno je

prethodno izvršiti klasifikaciju proizvoda prema geometrijskom obliku. Svi proizvodi su

podeljeni u tri osnovne klase, koje se potom dele na pet različitih podklasa po složenosti.

Osnovne klase su:

A – rotaciono-simetrični i rotaciono-nesimetrični delovi (tabela 4.6)

B – prizmatični i kutijasti puni delovi (tabela 4.7)

C – prizmatični i kutijasti tankozidni delovi(tabela 4.8)


66

Tabela 4.6 Klasifikacija rotacionih proizvoda prema geometrijskoj složenosti oblika

ROTACIONO-SIMETRIČNI I ROTACIONO-NESIMETRIČNI

DELOVI

jedna/primarna osa sekundarne ose: otvori, ravne i druge površine

paralelne i/ili normalne na osnovnu osu složeni oblici

samo osnovni rotacioni

oblici sekundarni oblici unutrašnji oblici unutrašnji i/ili spoljašnji

oblici nepravilni i/ili složeni

oblici A1 A2 A3 A4 A5

rotaciono simetrični žljebovi,

useci, konusi, oborene ivice,

zaobljenja, upusti i rupe duž

ose/centralne linije

unutrašnji i spoljni navoji,

nareckani, jednostavni oblici

žljebova na i oko

osnovne ose/centralne linije

rupe/navoji/upusti i ostali

unutrašnji oblici koji se ne

nalaze na osnovnoj osi

projekcije, složeni oblici,

slepi profili, žljebovi na

sekundarnim osama

površine složenog oblika,

i/ili serije oblika koji nisu

obuhvaćeni prethodnim

kategorijama

Tabela 4.7 Klasifikacija prizmatičnih i kutijastih delova

PRIZMATIČNI I KUTIJASTI DELOVI

sa jednom osom/u jednoj ravni višeosni predmeti složeni oblici

samo osnovni

oblici

sekundarni oblici

pravougaone projekcije

duž jedne ili više osa

prosto zaobljeni oblici u

jednoj ravni

nepravilni i/ili zaobljeni

oblici

B1 B2 B3 B4 B5

stepenasti predmeti, žljebovi,

kanali, useci i otvori/navoji

duž jedne ose

stepenasti oblici,T-žljebovi,

zupčanici itd., otvori, navoji,

upusti u jednoj ravni

otvori, navoji, upusti, džepovi

duž više osa ili pod uglom

zaobljenja na unutrašnjim i/ili

spoljašnjim površinama

složene trodimenzionalne

zaobljene površine koje se

ne mogu svrstati u

prethodne kategorije

Tabela 4.8 Klasifikacija pljosnatih i kutijastih tankozidnih delova

PLJOSNATI I KUTIJASTI TANKOZIDNI DELOVI

sa jednom osom sekundarni pravilni oblici sa ponavljanjem pravilni oblici složeni oblici

samo osnovni oblici ravnomeran presek ili

debljina zida

neravnomeran presek ili

debljina zida

kupasti, konusni ili

kutijasti oblici

neravnomerni i/ili

zaobljeni oblici

C1 C2 C3 C4 C5

pripremci, otpresci, podloške,

savijeni i drugi oblici na ili

paralelni sa osnovnom osom

pljosnati zupčanici, višestruko

ili kontinualno savijeni oblici

delovi promenljivog preseka

koji nisu izrađeni višestrukim

savijanjem ili sastavljeni od

više oblika

delovi kod kojih može da se

javi promena debljine zidova

složeni ili nepravilni oblici

ili serije oblika koji nisu

obuhvaćeni prethodim

kategorijama


67

U nastavku je prikazana metodologija definisanja elemenata troškova koji figurišu u

izrazima za proračun.

Troškovi materijala Tm

Troškovi materijala se određuju kao proizvod zapremine pripremka VP i jedinične cene

materijala Cmt (cena materijala po jedinici zapremine):

Tm = VP ∙ Cmt (4.3)

Zapremina pripremka se određuje lako kada je u pitanju jednostavan oblik, kao što je na

primer šipka. Međutim, kada je zapremina pripremka složena ili nije poznat oblik pripremka,

onda se ona može odrediti kao proizvod zapremine gotovog dela V i koeficijenta WC koji

uzima u obzir količinu skinutog materijala. Koeficijent WC se može očitati iz tabele 4.9, u

zavisnosti od vrste proizvodnog procesa i složenosti oblika proizvoda prema prethodno

izvršenoj klasifikaciji, tako da je:

VP=V∙WC (4.4)

Tabela 4.9 Koeficijenti skinutog materijala WC (delimičan prikaz)

Složenost

geom.

oblika

PROCES

CF CH SC PDC CDF SMW

AM

MM

CNC

PM IM SM CPM VF GDC

A1 1 1 1.1 1 1.1 - 1.6 1 1 1 1 1 1

A2 1 1 1.1 1.1 1.1 - 2 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

A3 1 1 1.2 1.1 1.2 - 2.5 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

A4 - - 1.3 1.2 1.2 - 3 1 1.1 1.2 1.2 1.2 1.2

A5 - - 1.4 1.3 1.3 - 4 1.2 1.2 1.3 1.3 1.3 1.3

B1 1 1 1.1 1 1.1 - 1.7 1 1 1 1 1 1

B2 1 1 1.1 1.1 1.1 - 2.2 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

B3 1 1 1.2 1.1 1.2 - 2.8 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

B4 - - 1.3 1.2 1.2 - 4 1 1.1 1.2 1.1 1.1 1.2

B5 - - 1.4 1.3 1.3 - 6 1.2 1.2 1.3 1.2 1.2 1.3

C1 1 1 1.1 1.1 1.1 1.2 1.8 1 1 1.1 1 1 1

C2 1 1 1.2 1.1 1.1 1.2 2.4 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

C3 1 1 1.3 1.1 1.1 1.4 4 1 1.1 1.1 1.1 1.1 1.1

C4 - - 1.4 1.2 1.2 1.5 6 1 1.2 1.2 1.1 1.1 1.2

C5 - - 1.6 1.3 1.3 1.6 8 1.2 1.3 1.3 1.2 1.2 1.3

Troškovi izrade Ti

U posmatranom slučaju troškovi izrade proizvoda se određuju na približan način, pri

čemu se koriste prethodna iskustva u vezi troškova izrađenih proizvoda koja u sebi sadrže sve

elemente stvarnih troškova i koja su na odgovarajući način sistematizovana i statistički

obrađena.

Kao osnova za određivanje troškova izrade proizvoda uzimaju se troškovi "idealnog

proizvoda", uz korekciju sa relativnim koeficijentom troškova koji iskazuje razliku

posmatranog proizvoda i idealnog proizvoda, s obzirom na vrstu materijala, složenost oblika,

određene dimenzije, tolerancije i kvalitete površina, odnosno:

Ti=PC∙RC (4.5)


68

gde su:

PC – Troškovi izrade idealnog proizvoda

RC – Relativni koeficijent troškova

Na osnovu dugogodišnjih istraživanja u proizvodnim preduzećima Velike Britanije

došlo se do funkcija troškova u zavisnosti od obima proizvodnje za različite proizvodne

procese pojedinih proizvoda, koje su prikazane u [65]. Ove funkcije troškova se odnose na

"idealne proizvode", zbog čega su to minimalni troškovi koji se očekuju za definisani godišnji

obim proizvodnje.

Idealan proizvod je proizvod iz određene klase proizvoda koji ima najjednostavniji

oblik, najniže zahteve u pogledu tačnosti, odnosno tolerancija i kvaliteta obrade površina. Na

slici 4.16 je prikazan jedan od grafika funkcija za određivanje troškova idealnog proizvoda od

primenjene tehnologije izrade, odnosno proizvodnog procesa i obima proizvodnje.

Slika 4.16 Grafik funkcija zavisnosti cene idealnog proizvoda od primenjene

tehnologije izrade i obima proizvodnje

Relativni koeficijent troškova se računa na osnovu sledećeg izraza:

RC = Cc∙Cmp∙Cs ∙ Cft (Ct ili Cf) (4.6)

gde su:

Cc – Koeficijent složenosti oblika proizvoda

Cmp – Koeficijent pogodnosti materijala za određeni proces proizvodnje

Cs – Koeficijent koji uzima u obzir debljinu zida proizvoda i određene

dimenzije

Ct – Koeficijent tolerancija

Cf – Koeficijent kvaliteta obrade površina

Za idealan proizvod svi ovi koeficijenti su jednaki jedinici, dok se za konkretne

proizvode koeficijenti očitavaju sa odgovarajućih grafika funkcija ili iz tabela, u zavisnosti od

određenih karakteristika proizvoda vezanih za odgovarajući koeficijent redukcije. Nakon

određivanja koeficijenata tolerancija Ct i kvaliteta obrade površina Cf, uzima se u obzir

koeficijent sa većom vrednošću, koji dobija oznaku Cft.


69

Za određivanje koeficijenta složenosti proizvoda potrebno je prethodno izvršiti

klasifikaciju proizvoda prema klasi oblika (A, B ili C) i podklasi složenosti (1,2,3,4,5), nakon

čega se koeficijent složenosti očitava sa grafika funkcija. Na slici 4,17 dat je prikaz grafika

funkcija za određivanje koeficijenta složenosti oblika proizvoda za klase oblika A i B.

Klasa oblika A

Klasa oblika B

Slika 4.17 Grafici funkcija za određivanje koeficijenta složenosti za A i B oblike proizvoda

Određeni materijali su manje ili vise pogodni za različite vrste procesa obrade. U tabeli

4,10 date su vrednosti koeficijenata pogodnosti materijala (Cmp) pri primeni različitih vrsta

materijala u određenim procesima obrade.

Tabela 4.10 Koeficijenti pogodnosti materijala Cmp (delimičan prikaz)

Materijal

PROCES

CF CH SC PDC CDF SMW

AM

MM

CNC

PM IM SM CPM VF GDC

Sivi liv - - 1 - - - 1.2 1.6 - 1 - - -

Niskougljenični

čelik 1.3 1.3 1.2 - 1 1.2 1.4 1.2 - 1.2 - - -

Legirani čelik 2 2 1.3 - 2 1.5 2.5 1.1 - 1.3 - - -

Nerđajući čelik 2 2 1.5 - 2 1.5 4 1.1 - 1.5 - - -

Legure Cu 1 1 1 3 1 1 1.1 1 - 1 - - -

Legure Al 1 1 1 1.5 1 1 1 1 - 1 - - 1.5

Legure Zn 1 1 1 1.2 1 1 1.1 1 - 1 - - 1.2

Termoplastika - - - - - - 1.1 - 1 - 1.2 1 -

Termoseti - - - - - - 1.2 - 1 - 1 - -

Elastomeri - - - - - - 1.1 - 1.5 - 1.5 - -


70

Primena odgovarajućih procesa izvan domena njegove normalne dimenzione primene

povećava troškove izrade proizvoda, što se ovde karakteriše preko koeficijenta Cs koji uzima

u obzir debljinu zida proizvoda i određene dimenzije. Na slici 4.18 prikazani su primeri

grafika funkcija za određivanje koeficijenta Cs.

Procesi mašinske obrade rezanjem (MM, AM, CNC)

Procesi kovanja u kalupu (CDF)

Proces brizganja plastike (IM)

Proces livenja u pesku (SC)

Slika 4.18 Grafici funkcija za određivanje koeficijenta Cs

Opšte je poznato da zahtevi za povećanjem nivoa tolerancija i kvaliteta obrade utiče na

povećanje troškova proizvodnje. Koeficijent tolerancija Ct i koeficijent kvaliteta obrade

površina Cf se određuje sa grafika funkcija, koji su prikazani na slikama 4.19 i 4.20 za

pojedine vrste procesa obrade.

Prilikom očitavanja vrednosti vodi se računa o tome koliki je broj ortogonalnih ravni

na kojima leže kritične tolerancije i odgovarajući kvaliteti obrade površina (1 ravan, 2 ravni ili

3+ ravni). Odgovarajući procesi se upotrebljavaju za ostvarivanje određene tačnosti obrade u

smislu tolerancija i kvaliteta obrade, pa je tako na ovim graficima vertikalnim linijama

označeno područje mogućnosti ovih procesa. Levo od ove vertikalne linije zahtevaju se

naknadni proces obrade.

Prikazana metodologija je primenjena i u razvoju DFMA TeamSET programskog

sistema u okviru modula koji se odnosi na analizu tehnologičnosti izrade proizvoda, odnosno

dela koji se odnosi na procenu troškova [257].


71





Slika 4.19 Grafici funkcija za određivanje koeficijenta Ct





Slika 4.20 Grafici funkcija za određivanje koeficijenta Cf


72

4.2 DETALJNO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

Razvoj računarom integrisane proizvodnje predstavlja jedan od najznačajnijih zadataka

u savremenim proizvodnim sistemima, što se u velikoj meri odražava kroz automatizaciju

pojedinih aktivnosti u okviru procesa proizvodnje. Osnovni pravci automatizacije u

proizvodnim sistemima su usmereni na automatizaciju projektovanja proizvoda, tehnoloških

procesa, planiranja i upravljanja proizvodnjom, kao i same proizvodnje proizvoda.

Automatizacija projektovanja proizvoda uspešno se rešava primenom CAD i CAE sistema,

automatizacija upravljanja proizvodnjom primenom MRP, ERP i dr. sistema, automatizacija

izrade proizvoda primenom CNC obradnih i tehnoloških sistema, dok se automatizacija

projektovanja tehnoloških procesa rešava razvojem i primenom CAPP i CAM sistema. Na

osnovu završno projektovanog proizvoda i preliminarno projektovanog tehnološkog procesa

realizuje se faza detaljnog, odnosno završnog projektovanja tehnoloških procesa, koja se

upravo bazira na razvoju i primeni odgovarajućih CAPP sistema.

Značajni istraživački napori su posvećeni razvoju računarom podržanog projektovanja

tehnoloških procesa, odnosno CAPP sistema. Ova istraživanja su pokazala da je to veoma

kompleksan zadatak koji karakterišu mnogi zavisni tehničko-tehnološki i poslovni parametri.

Upravo zbog toga ne postoje adekvatna univerzalna rešenja CAPP sistema koja bi omogućila

laku i široku primenu u industriji [62]. Poznato je da razvoj CAPP sistema zaostaje u odnosu

na CAD i CAM sisteme, što predstavlja veliki problem u integraciji proizvodnih aktivnosti

[63,170].

Počeci razvoja sistema za automatizovano projektovanje tehnoloških procesa, odnosno

prve ideje razvoja CAPP sistema, datiraju još od sredine 60-ih godina prošlog veka. Potom se

70-ih godina javila ideja o korišćenju CAD podataka za projektovanje tehnoloških procesa.

Tokom 80-ih godina počeli su da se razvijaju CAPP sistemi u integraciji sa CAD i CAM

sistemima i drugim aktivnostima proizvodnog sistema, da bi se 90-ih godina intenzivirala

primena metoda veštačke inteligencije u razvoju CAPP sistema. Početak razvoja CAPP

sistema se karakterisao klasičnim algoritamskim programiranjem, za razliku od današnjih

CAPP sistema, koji se razvijaju na bazi savremenih naučnih disciplina, kao što su metode

veštačke inteligencije, potom relacione i objektno orijentisane baza podataka, agent-bazirane

tehnologije, dok se u budućnosti predviđa sve šira primena internet tehnologija i tehnologija

baziranih na STEP standardima [286].

Cilj razvoja CAPP sistema je da se omogući projektovanje kvalitetnih tehnoloških

procesa iz skupa velikog broja mogućih varijanti u što kraćem vremenskom periodu. Osnovni,

najvažniji zadaci koji se rešavaju primenom CAPP sistema su [62]:

Prihvatanje i analiza ulaznih projektnih podataka, izdvajanje i prepoznavanje

tipskih tehnoloških oblika,

Izbor i definisanje pripremaka,

Definisanje sadržaja tehnološkog procesa i operacija izrade,

o Definisanje operacija i podoperacija izrade delova,

o Izbor i definisanje zahvata i njihovog redosleda izvođenja,

o Izbor i definisanje proizvodnih resursa,

o Izbor i definisanje parametara i strategije obrade,

Generisanje upravljačkih programa za NC obradne i tehnološke sisteme,

Određivanje vremena i troškova proizvodnje i

Generisanje odgovarajuće tehnološke dokumentacije.


73

Osnovni cilj primene CAPP sistema je da automatizuju što više navedenih zadataka i da

se subjektivni uticaj projektanta pri projektovanju tehnoloških procesa smanji na najmanju

meru. Da bi CAPP sistemi omogućili rešavanje ovih zadataka potrebno je da poseduju sledeće

elemente [166]:

Bazu znanja i bazu podataka za pojedine elemente tehnološkog procesa,

Logiku za odlučivanje, koja će biti izražena pomoću pojedinih logičkih izraza

koji predstavljaju bazu znanja i

Određeni mehanizam pomoću kojeg se primenjuje i upravlja ugrađenom bazom

znanja.

Iako je u svetu razvijen veliki broj CAPP sistema na različitim računarskim

platformama, ne postoji CAPP sistem koji omogućuje rešavanje svih zadataka koji se odnose

na automatizovano projektovanje tehnoloških procesa. U literaturi postoje brojni koncepti

CAPP sistema, među kojima je izdvojen koncept ili struktura jednog kompleksnog CAPP

sistema, koji je predstavljen na slici 4.21. Ovaj CAPP sistem je građen na modularnom

principu, pri čemu je za svaku funkciju projektovanja tehnoloških procesa razvijen poseban

modul, tako da može da funkcioniše kao zasebna celina i da se dopunjava novim znanjima i

podacima. Redosled povezivanja modula može biti izmenjen u zavisnosti od potrebe

projektovanja.

Neke od bitnih karakteristika savremenih CAPP sistema su [286]:

Dvosmerna povezanost sa drugim funkcijama proizvodnog sistema, pre svega sa

aktivnošću projektovanja proizvoda na takav način da se podaci direktno

preuzimaju iz CAD sistema, odnosno sa proizvodnjom kako bi se generisani

podaci iz CAPP sistema mogli direktno koristiti u CAM sistemima, odnosno na

CNC obradnim i tehnološkim sistemima,

Fleksibilnost i prilagodljivost za pojedinačne i različite proizvodne sisteme i

nove procese,

Obezbeđivanje efikasnog sticanja znanja, mehanizama predstavljanja i

upravljanja znanjem, kao i načina za proveru kompletnosti i konzistentnosti tog

znanja,

Mogućnost uključivanja korisnika u pojedine delove procesa odlučivanja, čime

se obezbeđuje heurističko znanje u cilju proširenja i poboljšanja sposobnosti

sistema,

Primena korisnički orijentisanih interfejsa kao podrške efikasnoj interakciji

sistema i korisnika, kroz olakšan ulaz i primenu sistema, dobijanje kvalitetnih

izlaznih proizvodnih rezultata i izveštaja, i dr.


74

Modul zaodržavanje

sistema

12

Slika 4.21 Struktura "idealnog" CAPP sistema [41]

4.2.1 Osnova podela CAPP sistema i njihova analiza

U zavisnosti od karakteristika CAPP sistema, može se izvršiti njihova podela prema

pristupu, nivou, detaljnosti i vremenskoj skali projektovanja, slika 4.22.

Prema pristupu projektovanja CAPP sistemi mogu biti varijantni i generativni. U

literaturi se mogu naći i drugačije podele, odnosno proširenja na vario-generativne

CAPP sisteme, kao kombinacije varijantnih i generativnih, nove generativne CAPP

sisteme, ili CAPP sisteme zasnovane na znanju.

Prema nivou projektovanja, projektovanje tehnoloških procesa može da se izvrši na

makro i mikro nivou [38,39]. Makro nivo je viši nivo i uglavnom se odnosi se na

nivo sadržaja tehnološkog procesa, dok se mikro nivo odnosi na nivo projektovanja

operacija. Ne postoji precizno definisana granica između ova dva nivoa

projektovanja i razni autori ih drugačije predstavljaju. Pojedini autori, kao što je [70]

uvode i fazu detaljnog projektovanja između makro i mikro nivoa projektovanja.

Prema vremenskoj skali projektovanja definiše se vreme projektovanja, od

kratkoročnog do dugoročnog. Operativno projektovanje predstavlja kratkoročno

projektovanje koje se zasniva na projektovanju tehnološkog procesa za nivo pogona i

odnosi se samo na definisanje tehnološkog procesa u užem smislu bez određivanja

tehnoekonomskih efekata. Srednjeročno ili taktičko projektovanje se, pored zadataka

kratkoročnog projektovanja, odnosi i na definisanje troškova, kvaliteta, sposobnosti

procesa, itd. Dugoročno ili strategijsko projektovanje se odnosi na nivo kompanije,

odnosno planiranje svih aktivnosti proizvodnog sistema, kao što su planiranje

materijala, proizvodnih tehnologija, proizvodne opreme, itd.


75

Prema detaljnosti projektovanja, tehnološki procesi mogu biti statični ili promenljivi

u zavisnosti od raspoloživih proizvodnih resursa. Ako proizvodni sistem koristi

statično projektovanje, tehnološki proces se ne menja u vremenu. Za fleksibilno

projektovanje vrši se samo orijentaciono projektovanje tehnoloških procesa, dok se

detaljno projektovanje vrši na nivou pogona. Dinamičko projektovanje podrazumeva

mogućnost promena tehnoloških procesa u toku samog procesa proizvodnje s

obzirom na dinamičko stanje u proizvodnom sistemu.

PRISTUP

PROJEKTOVANJA

Generativni

Varijantni

Vario-Generativni

Makro

Mikro

NIVO

PROJEKTOVANJA

Operativno

Taktičko

Strategijsko

VREMENSKA SKALA

PROJEKTOVANJA

DETALJNOST

PROJEKTOVANJA

Dinamičko

Fleksibilno

Statično

Slika 4.22 Različite podele CAPP sistema [289]

Pored navedenih podela, postoji podela CAPP sistema u zavisnosti od nivoa računarske

podrške. Ova podela zavisi od složenosti samog CAPP sistema, odnosno od primenjene

strategije njegovog razvoja, na osnovu čega postoje [20]:

CAPP sistemi nižeg nivoa podrazumevaju primenu računara za memorisanje i

pretraživanje podataka za tehnološke procese koje tehnolog ručno projektuje. Ovakvi

sistemi obezbeđuju pretraživanje postojećih tehnoloških procesa koji mogu

predstavljati osnovu za projektovanje novih tehnoloških procesa.

CAPP sistemi srednjeg nivoa automatizovano generišu tehnološke procese za

određene delove jednostavnijeg geometrijskog oblika. U određenim slučajevima

potrebno je da projektant izvrši određene izmene, kako bi se generisani tehnološki

proces prilagodio specifičnim uslovima proizvodnje.

CAPP sistemi visokog nivoa podrazumevaju ugradnju specifičnih znanja vezanih za

projektovanje tehnološkog procesa u sistem, koji u velikoj meri preuzima ulogu

projektanta tehnoloških procesa. Baze podataka i baze znanja CAPP sistema ovog

nivoa su povezane sa bazama CAD, CAM i drugih CAx sistema, čime se postiže

njihova potpuna integracija.


76

CAPP sisteme je teško precizno vrednovati, jer je neophodno multidisciplinarno znanje,

koje obuhvata principe projektovanja tehnoloških procesa, informatičko inženjerstvo, brojne

matematičke discipline, tehnike veštačke inteligencije, i dr. U pojedinim periodima razvoja

CAPP sistema primenjivani su različiti kriterijumi vrednovanja, kao što su npr. stepen

automatizovanosti generisanja tehnološkog procesa, nivo učešća čoveka i dr.

Eversheim [73] je predložio karakteristike za vrednovanje CAPP sistema koje ujedno

određuju i oblast njihove primene, slika 4.23.

Tehnika programiranja

- Tabele odlučivanja,

- Tehnike veštačke

inteligencije,

- ...

Stepen automatizacije

- Interaktivan,

- Delimično automatizovan

- Automatizovan,

Hardwer

- Workstation,

- PC,

- ...

Ulazni interfejs

- Veza sa CAD,

- Razvijen jezik,

- ...

Pristup projektovanju

- Varijantni,

- Generativni,

- Vario-generativni,

- ...

Tip delova

- Rotacioni,

- Prizmatični,

- Delovi od lima,

- ...

Metoda obrade

- Struganje,

- Glodanje,

- Bušenje,

- ...

Funkcije projektovanja

- Izbor obrade,

- Izbor zahvata,

- Režimi obrade,

- ...

CAPP

SISTEM

Slika 4.23 Karakteristike za vrednovanje CAPP sistema [73]

Zhang i Alting [300] su izložili nekoliko kriterijuma koji se i danas mogu koristiti za

vrednovanje CAPP sistema, među kojima su opseg ili tip planiranih delova na bazi

geometrijskog oblika, gabaritnih mera i složenost delova, nivo detaljnosti projektovanja

tehnološkog procesa, nivo inteligencije-ekspertnosti sistema, kriterijum konzistentnosti

sistema, fleksibilnost, kriterijum integrabilnosti, portabilnost sistema i jednostavnost u

komunikaciji sistem-korisnik.

Pored navedenih kriterijuma mogu se razmatrati i neki drugi, kao što su kriterijumi za

procenu strukture baze podataka, cene softverskog sistema, a u poslednje vreme i stepen

usklađenosti sa konceptima održivog razvoja i projektovanja za životni vek proizvoda.

4.2.2 Varijantni i generativni CAPP sistemi

Kao što je već navedeno, CAPP sistemi se prema pristupu projektovanja mogu podeliti

na varijantne, generativne i nove generativne sistema, čije su osnovne karakteristike date u

tabeli 4.11.


77

Tabela 4.11 Uporedni prikaz vrsta CAPP sistema [220]

Tip CAPP

sistema

Predstavljanje

proizvoda

Način unošenja

ulaznih podataka

Način generisanja


Razvijena baza

podataka

Varijantni Na principima

grupne tehnologije Manuelni ulaz

Manuelni,

modifikacijom

standardnih TP

Baza standardnih


Generativni Na bazi jezika za

opis dela Manuelni ulaz

Stablo odluke,

Tablične odluke,

Ekspertni sistemi

Baza znanja i

tehnološka baza

podataka

Novi

generativni CAD model

Automatski CAD

interfejs

Stablo odluke,

Tablične odluke,

Metode veštačke

inteligencije

Baza znanja i

tehnološka baza

podataka

U praksi ne postoji tačno definisana granica primene pojedinih pristupa projektovanju

tehnoloških procesa, zbog postojanja velikog broja uticajnih faktora, među kojima su

najznačajniji nivo složenosti komponenti tehnološkog sistema, obim proizvodnje i broj

različitih grupa delova u proizvodnom programu [20]. Na slici 4.24 prikazan je način

definisanja ekonomične oblasti primene manuelnog, varijantnog i generativnog pristupa

projektovanju tehnoloških procesa u zavisnosti od broja grupa delova u programu proizvodnje

posmatranog proizvodnog sistema .

Slika 4.24 Područja ekonomične primene pojedinih metoda

projektovanja tehnoloških procesa [41]

4.2.2.1 Varijantni CAPP sistemi

Varijantni CAPP sistemi su se pojavili početkom sedamdesetih godina prošlog veka,

uporedo sa počecima primene računarske tehnike. Ovi CAPP sistemi su bazirani na ideji da se

slični delovi mogu proizvoditi primenom sličnih tehnoloških procesa. Može se reći da

varijantni CAPP sistemi predstavljaju automatizovani način rada projektanata pri

projektovanju tehnoloških procesa zasnovanom na principima tipske i grupne tehnologije, pri

čemu računar uglavnom služi kao alat za klasifikaciju, kodiranje, pretraživanje, kopiranje i

editovanje.

Razvoj varijantnih CAPP sistema se sastoji iz dve osnovne faze, faze pripreme i faze

primene, slika 4.25.


78

Baza podataka

standardnih

tehnoloških

procesa

Baza podataka

grupa

delova

Ostali aplikativni

programi i

baze podataka

Definisanje tehnološkog

procesa konkretnog dela

Standardni tehnološki

procesi

Pretraživanje baze

podataka

Tehnološka

dokumentacija

Interaktivna ili automatska

klasifikacija dela

Interaktivna ili automatska

klasifikacija i formiranje

grupa delova

Crtež proizvoda

Crtež proizvoda

Standardni tehnološki

procesi

Modifikovanje

standardnog


Tabele, Dijagrami,

Preporuke, Standardi

FAZA PRIMENE

FAZA PRIPREME

Slika 4.25 Faze u okviru razvoja i primene varijantnih CAPP sistema [143]

U cilju efikasne primene varijantnog CAPP sistema, potrebno je prethodno realizovati

pripremnu fazu razvoja sistema, koja obuhvata sledeće aktivnosti:

Analizu proizvodnog programa,

Razvoj klasifikacionog sistema ili izbor postojećeg klasifikacionog sistema,

Klasifikaciju i grupisanje delova, kao i formiranje matrica klasifikacionih

brojeva grupa delova,

Razvoj baze podataka za delove,

Projektovanje grupnih tehnoloških procesa za formirane grupe delova i

Razvoj baze podataka za standardne tehnološke procese.

Prva aktivnost u okviru pripremne faze se odnosi na analizu proizvodnog programa u

okviru koje se prikupljaju i analiziraju podaci o geometrijskim i tehnološkim karakteristikama

proizvoda, nakon čega se vrši izbor onih karakteristika koje će se obuhvatiti sistemom

klasifikacije. U narednom koraku se vrši izbor i primena konstrukciono-tehnološkog ili

internog sistema klasifikacije, koji treba da obuhvati što veći broj karakteristika delova i

omogući bržu klasifikaciju. Naredna etapa predstavlja klasifikaciju i grupisanje svih delova

pomoću usvojenog klasifikacionog sistema u određene grupe, koje se zatim memorišu u

odgovarajuću bazu podataka. Za ove grupe delova u narednom koraku se projektuju grupni

i/ili tipski tehnološki procesi, koji se razrađuju do zahtevanog nivoa preciziranosti.

Standardni, odnosno grupni i tipski tehnološki procesi se u poslednjem koraku memorišu u

odgovarajuću bazu podataka sa tačno definisanom pripadnosti određenoj grupi.

Faza primene obuhvata sledeće aktivnosti:

Klasifikaciju i kodiranje konkretnog dela,

Pretraživanje baze podataka grupa delova,

Izbor odgovarajućeg standardnog tehnološkog procesa,

Eventualno modifikovanje standardnog i preciziranje konkretnog tehnološkog

procesa i

Generisanje odgovarajuće tehnološke dokumentacije.


79

Preciziranje operacija obrade za konkretan deo vrši se na bazi projektovanih grupnih i

tipskih operacija obrade, odnosno njihovom modifikacijom, čime se dobija precizirana

tehnološka dokumentacija za konkretan proizvod.

Osnovne prednosti varijantnih CAPP sistema u odnosu na manuelno projektovanje

tehnoloških procesa su:

Ušteda vremena potrebnog za projektovanje tehnoloških procesa,

Ulaganja u razvoj ovih sistema su relativno mala,

Vreme razvoja sistema je relativno kratko, a instalisanje i primena su laki,

Dobra pouzdanost u realnim uslovima,

Pozitivan uticaj na standardizaciju, unifikaciju i tipizaciju proizvoda i

tehnoloških procesa i

Prikupljaju se znanja i iskustva koja su korisna manje iskusnim projektantima.

Osnovni nedostaci varijantnih CAPP sistema su:

Kvalitet standardnih i preciziranih tehnoloških procesa i dalje zavisi od znanja i

veštine tehnologa,

Baza podataka za proizvode i tehnološke procese vremenom postaje obimna, što

usporava rad sistema i otežava rad pri klasifikaciji,

Eventualna potreba za više informacija u klasifikacionom sistemu, zahteva

ponovno klasificiranje i kodiranje postojećih grupa delova i njihovih tehnoloških

procesa,

Smanjena fleksibilnost u pogledu geometrije i tačnosti delova, što je posebno

izraženo za operacije koje se realizuju na CNC obradnim sistemima i

Krutost sistema s obzirom na mogućnost primene u drugim proizvodnim

sistemima.

U novije vreme varijantni CAPP sistemi se razvijaju i primenom savremenih prilaza,

kao što su tipski oblici, metode veštačke inteligencije i dr., što je dalo novu dimenziju ovom

prilazu i značajno je uticalo na kombinovanje varijantnog i generativnog prilaza, odnosno

razvoj vario-generativnih CAPP sistema. Varijantni CAPP sistemi su posebno pogodni za

primenu u malim i srednjim proizvodnim sistemima sa relativno stabilnim programom

proizvodnje, koji nemaju sopstvene razvojno-istraživačke timove.

4.2.2.2 Generativni CAPP sistemi

Generativni pristup predstavlja napredniji, ali i složeniji proces razvoja CAPP sistema.

Generativni CAPP sistemi su bazirani na nezavisnom projektovanju tehnološkog procesa za

svaki proizvod ili deo uz minimalno učešće tehnologa.

Ovi sistemi generišu tehnološki proces na osnovu ugrađenog logičkog algoritma, koji u

sebi sadrži odgovarajuću bazu znanja za projektovanje tehnoloških procesa i bazu podataka

raspoloživih proizvodnih resursa. Za razvoj generativnog CAPP sistema je neophodno:

Identifikovanje i prikupljanje znanja potrebnih za projektovanje tehnoloških

procesa,

Precizno opisivanje delova za koji se projektuje tehnološki proces u obliku

prihvatljivom za računar i

Prikupljeno znanje za projektovanje i podaci o proizvodu moraju da budu

ugrađeni u jedinstvenu bazu podataka i bazu znanja.


80

Osnovni model generativnog CAPP sistema, koji je prikazan na slici 4.26, sadrži tri

bazna modula:

Modul za opis dela i prepoznavanje oblika,

Modul tehnološke baze podataka i baze znanja i

Logiku za odlučivanje i odgovarajuće algoritme.

CAPPTehnološko

prepoznavanje

Baza znanja i

baza podataka

Tehnološki

procesi

Logika

odlučivanja

Post-

procesor

Upravljanje i

planiranje

proizvodnje

Analiza

podatakaCAD sistemi

Slika 4.26 Model generativnog CAPP sistema [140]

Za opis delova kod ovih CAPP sistema koristi se više načina, odnosno ulaznih formata,

koji mogu da se razvrstaju u tri grupe:

Klasifikacioni brojevi,

Specijalni jezici za lingvističko opisivanje i

CAD modeli.

Prve generacije generativnih CAPP sistema su koristile klasifikacione brojeve za opis

delova primenom konstrukciono-tehnoloških klasifikatora. Takav opis je relativno siromašan i

vrlo teško može da obuhvati sve neophodne podatke, naročito podatke o tehnološkim

karakteristikama dela. U sledećoj fazi razvoja CAPP sistema počeli su se primenjivati

specijalno razvijeni jezici za opisivanje geometrijskih i tehnoloških karakteristika dela, čime

su ostvarena određena unapređenja u odnosu na opisivanje delova pomoću klasifikacionih

brojeva. Ovi jezici su najčešće simbolički, jer se povezivanje geometrijskih i tehnoloških

karakteristika vrši posredstvom simbola, kao što je npr. AUTAP ili SAPOR-S [90]. Posebnu

grupu jezika za opisivanje delova čine oni koji su prilagođeni za primenu kod ekspertnih

sistema, koji koriste veštačku inteligenciju za definisanje tehnološkog procesa. Jedan od prvih

takvih sistema je GARI sistem, u okviru koga se deo opisuje pomoću tipskih tehnoloških

oblika korišćenjem sistemskih reči, slika 4.27.

SN (tip otvora sa upuštenim ulazom)

(počinje od F1)

(završetak na F3)

(prečnik 8)

(prečnik upuštenog dela 12)

(kvalitet površine 7)

(rastojanje HF2 19)

(dubina upuštenog dela HF1 3 +-80)

(normalnost HF3 +-50)

Slika 4.27 Opis dela u GARI sistemu [166]


81

Razvoj generativnih CAPP sistema od sredine 80-ih godina fokusiran je na direktnu

primenu CAD modela proizvoda, odnosno povezivanjem sa CAD sistemom. Podatke iz CAD

modela proizvoda je potrebno prilagoditi tehnološkim zahtevima, odnosno izvršiti tehnološko

prepoznavanje proizvoda kroz prepoznavanje i definisanje odgovarajućih tipskih tehnoloških

oblika. U novije vreme se sve više razvijaju standardi za razmenu i deljenje podataka o

proizvodu, gde se posebno izdvaja STEP standard.

U tehnološkoj bazi podataka CAPP sistema čuvaju se podaci o mašinama, alatima,

priborima, merilima, režimima obrade, i drugi neophodni podaci za projektovanje tehnoloških

procesa. Logika donošenja odluka predstavlja jednu od osnovnih komponenti CAPP sistema

koja oponaša način rada tehnologa i njegovo znanje koje je potrebno za projektovanje

tehnoloških procesa. Za razvoj logike za donošenje odluka najviše se koriste:

Stabla za odlučivanje,

Tabele za odlučivanje i

Metode veštačke inteligencije.

Prvi i drugi način se uglavnom primenjuju kod CAPP sistema koji su kreirani

algoritamskim programiranjem primenom programskih jezika. Kod trećeg načina primenjuju

se metode veštačke inteligencije, koje imaju niz prednosti u odnosu na prethodne i sve više

CAPP sistema nove generacije se bazira na njihovoj primeni.

Osnovne prednosti generativnih u odnosu na varijantne CAPP sisteme su:

Brže generisanje tehnoloških procesa,

Projektovanje se vrši za svaki deo posebno,

Brzo prilagođavanje promeni asortimana proizvodnog programa,

Omogućeno je povezivanje sa drugim delovima CIM sistema i

Laka akvizicija podataka.

Novi generativni CAPP sistemi su počeli da se razvijaju na bazi generativnih CAPP

sistema starije generacije, kao posebni pristupi automatizaciji projektovanja tehnoloških

procesa tokom 90-ih godina prošlog veka. U odnosu na njih, novi generativni sistemi se

razlikuju po tome što se u primeni veštačke inteligencije otišlo mnogo dalje, uključivanjem,

pored baze znanja i ekspertnih sistema, još i fuzzy logike, neuronskih mreža, genetskih

algoritama, itd. Osim toga, nove generativne CAPP sisteme karakteriše implementacija alata

koji u sebi sadrže nove tehnike kao što su:

Objektno orijentisano programiranje,

Primena neutralnog oblika podataka o proizvodu,

Virtualne baze podataka,

Mašinsko učenje, itd.

Druga prednost ovih CAPP sistema odnosi se na mogućnost njihove integracije sa

sistemima projektovanja, planiranja i proizvodnje u okviru proizvodnog sistema, gde su

prisutna dva osnovna vida integracije:

Integracija CAD/CAPP/CAM sistema i

Integracija CAPP sistema sa sistemom za planiranje i upravljanje proizvodnjom

i drugim funkcijama proizvodnog sistema.

Uopšteno, razlika između novih i tradicionalnih generativnih CAPP sistema može se

sagledati sa aspekata integracije, inteligencije i primenjenih tehnika razvoja. U okviru

narednog podpoglavlja detaljnije su razmatrane savremene metode i tehnike razvoja CAPP

sistema.


82

4.2.3 Savremene metode i tehnike razvoja CAPP sistema

U razvoju CAPP sistema i njihovoj integraciji sa drugim funkcijama i aktivnostima

proizvodnog sistema i globalnog poslovnog okruženja primenjuju se brojne metode i tehnike,

koje se mogu koristiti zasebno ili integralno. Na osnovu analize literaturnih informacija, kao

što su [2,63,70,73,143,171,260,286,287,288] i dr., izdvojen je set osnovnih metoda i tehnika

koje se koriste za razvoj CAPP sistema:

Metode zasnovane na tipskim oblicima,

Ekspertni sistemi,

Neuronske mreže,

Genetski algoritmi,

Fuzzy teorija i fuzzy logika,

Agent-bazirane metode,

Internet-bazirane metode,

Metode bazirane na STEP standardu, i dr.

Navedene metode i tehnike će se detaljnije razmatrati u nastavku, dok su internet

bazirane tehnike razmotrene u okviru distribuirane, kolaborativne i e-Proizvodnje.

4.2.3.1 Metode zasnovane na tipskim oblicima

Pojam "feature" se kod nas može sresti pod različitim terminima, kao karakteristika,

osobina, svojstvo, obeležje, oblik, forma, značajka, itd., dok su u ovom radu usvojeni termini

tipski oblik i tipski tehnološki oblik.

Prema jednoj definiciji "feature" predstavlja semantičku grupa ili atom modeliranja,

određen skupom parametara, koji se koristi za opis objekta koji se ne može dodatno razložiti,

sa aspekta jedne ili više aktivnosti u vezi sa projektovanjem i primenom proizvoda [173,206].

Metodologije zasnovane na tipskim oblicima su prvo bile centralna tema integracije

CAD/CAM sistema, da bi intenzivnijim razvojem CAPP sistema postale osnova za integraciju

CAD/CAPP/CAM sistema.

Transfer podataka između CAD i CAPP sistema je jedna od najznačajnijih aktivnosti u

razvoju i primeni CIM sistema. Mogu se izdvojiti tri osnovna pristupa povezivanja CAD i

CAPP sistema [19]:

Projektant tumači crtež i pomoću posebno razvijenog simboličkog jezika ili kroz

određeni dijalog, daje opis tipskih tehnoloških oblika,

Razvija se sistem za izdvajanje i prepoznavanje tipskih oblika iz CAD modela i

Razvija se CAD sistem koji je zasnovan na tipskim oblicima, gde se pri

projektovanju koriste ovi oblici iz postojeće biblioteke oblika. Za svaki tipski

oblik postoji određeni tehnološki proces na mikro nivou tako da projektovanje

tehnoloških procesa predstavlja kombinovanje obrade tipskih tehnoloških

oblika primenom tipskih tehnoloških sekvenci, odnosno grupa zahvata.

Tipski oblici koji se koriste pri projektovanju proizvoda, često se značajno razlikuju od

tipskih tehnoloških oblika (manufacturing feature) koji se koriste za projektovanje

tehnoloških procesa. Jedan od razloga postojanja ove razlike je različit prilaz pri

projektovanju proizvoda i tehnoloških procesa, a kao potvrda prethodne tvrdnje dat je jedan

primer na slici 4.28. Upravo zbog toga je neophodan proces preslikavanja iz geometrijskog,

odnosno funkcionalnog domena u tehnološki domen, što se naziva prepoznavanje tipskih

tehnoloških oblika ili samo tehnološko prepoznavanje.


83

đ

Slika 4.28 Prikaz razlike u prilazu projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa [103]

Tipski tehnološki oblici se karakterišu preko sledećih skupova informacija [206]:

Inherentne karakteristike, kao što su dimenzije, kvalitet površina i tolerancije,

Geometrijski odnosi sa drugim tipskim tehnološkim oblicima i

Topološke relacije sa drugim tipskim tehnološkim oblicima, kao što su

udaljenost ili rang susednosti i preklapanje ili interakcija.

Podela tipskih tehnoloških oblika može se izvršiti na više načina, prva podela je prema

načinu predstavljanja proizvoda:

Površinski tipski tehnološki oblici (surface manufacturing feature), za granično

predstavljanje proizvoda (B-rep), i

Zapreminski tipski tehnološki oblici (volumetric manufacturing feature), za

predstavljanje proizvoda solid modelom (CSG).

Na slici 4.29, prikazan je proizvod koji je projektovan pomoću tipskih oblika i za koji su

potom definisani površinski i zapreminski tipski tehnološki oblici za njegovu obradu.

Slika 4.29 Površinski i zapreminski tipski tehnološki oblici proizvoda [103,161]

Tipski tehnološki oblici se najčešće definišu kao elementi profila putanje alata pri

obradi. Tako je na slici 4.30 prikazan način definisanja tri zapreminska tipska tehnološka

oblika za prethodno prikazani proizvod sa slike 4.25.

Slika 4.30 Primeri nastanka zapreminskih tipskih tehnoloških oblika [103, 161]


84

Druga podela je prema vrsti tipskih tehnoloških oblika:

Izolovani tipski tehnološki oblici, i

Preklapajući tipski tehnološki oblici.

Izolovani tipski tehnološki oblici predstavljaju skup međusobno povezanih

geometrijskih obeležja koji odgovaraju nekom pojedinačnom procesu obrade. Podklase

izolovanih tipskih tehnoloških oblika su prelazni tipski tehnološki oblici (zaobljenja, oborene

ivice) i ponavljajući tipski tehnološki oblici (niz umnoženih tipskih oblika koji se ponavljaju

na delu). Preklapajući tipski tehnološki oblici (interacting feature) predstavljaju složene oblike

nastale interakcijom dva ili više izolovana tipska tehnološka oblika.

U literaturi se može naći mnogo različitih klasifikacija tipskih tehnoloških oblika, koji

su najčešće internog karaktera. Najsveobuhvatnija klasifikacija tipskih tehnoloških oblika je

data u okviru aplikacionog protokola AP224 standarda STEP ISO 10303 standarda [121],

prema kome se oni dele na:

Machining_feature (tipski tehnološki oblici za mašinsku obradu),

Replicate_feature (umnoženi tipski tehnološki oblici), i

Transition_feature (prelazni tipski tehnološki oblici).

Machining_feature karakteriše zapremina materijala koja će se u procesu obrade

ukloniti sa obradka i u vezi je sa karakterističnim zahvatom/ima obrade. Obuhvataju sledeće

osnovne tipove oblika, od kojih neki imaju svoje podtipove: Knurl, General_removal_volume,

Outer_round, Multi_axis_feature (Boss, Hole, Rounded_end, Planar_face, Pocket,

Profile_feature, Protrusion, Rib_top, Slot, Step), Compaund_feature, Thread, Making,

Revolved_feature, Spherical_cap. Na slici 4.31 dat je primer različitih entiteta tipa

Machining_feauture.

Replicate_feature predstavlja tipske tehnološke oblike koji se sastoje od niza umnoženih

entiteta tipa Machining_feature koji se ponavljaju na proizvodu, pri čemu postoje podtipovi

Circular_pattern, Rectangular_pattern i General_pattern. Transition_feature predstavlja tipske

tehnološke oblike koji se javljaju na prelazu dve susedne površine i obuhvataju podtipove

Chamfer (oborena ivica), Fillet (konkavna zaobljena ivica) i Edge_round (konveksna

zaobljena ivica).

Slika 4.31 Primeri entiteta tipa Machining_feauture [221]


85

Prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika

Jedan od osnovnih problema koji se javlja pri razvoju i primeni CAPP sistema odnosi se

na prepoznavanje tipskih oblika, za koje treba definisati tehnološke procese obrade, a da se

informacije dobiju direktno iz CAD sistema. Veliki broj CAD sistema u svojim modelima

proizvoda nemaju sistematizovane neophodne podatke za prepoznavanje, ili su oni nedostupni

i nerazumljivi. Kod ovakvih CAD sistema model proizvoda se prevodi u novi, interni model

podataka pogodan za CAPP sisteme ili, se pak, deo ponovo opisuje, što često dovodi do

gubitaka pojedinih informacija. Osnovni razlog za prevođenje modela iz jednog u drugi oblik

je mogućnost da se tipskim oblicima pridruži znanje o procesu njihove izrade i dobiju tipski

tehnološki oblici [287].

Model tipskih tehnoloških oblika kao osnovni ulazni podatak za projektovanje

tehnoloških procesa može da se dobije na više načina, u zavisnosti od načina projektovanja

proizvoda, slika 4.32:

Projektovanjem pomoću tipskih tehnoloških oblika,

Projektovanjem pomoću tipskih oblika a zatim preslikavanjem ili

prepoznavanjem tipskih tehnoloških oblika,

Konvencinalnim projektovanjem, bez upotrebe tipskih oblika, a zatim

prepoznavanjem tipskih tehnoloških oblika.

PROJEKTOVANJE SA

TIPSKIM TEHNOLOŠKIM

OBLICIMA

PROJEKTOVANJE SA

TIPSKIM OBLICIMA

PROJEKTOVANJE POMOĆU

TIPSKIH OBLIKA

KONVENCIONALNO

PROJEKTOVANJE

(BEZ UPOTREBE OBLIKA)

PRESLIKAVANJE

OBLIKA

CAD

PROVERA ISPRAVNOSTI

TIPSKIH TEHNOLOŠKIH

OBLIKA

INTERAKTIVNO ILI

AUTOMATSKO

PREPOZNAVANJE TIPSKIH

TEHNOLOŠKIH OBLIKA

SISTEM ZA

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH PROCESA

CAPP

TTO - tipski tehnološki oblici

TO - tipski oblici

GM - geometrijski model

GM

GM

TO TTO

TTO

TTO

TTO

Slika 4.32 Način prepoznavanja tipskih tehnoloških oblika [20,220]

Funkcija preslikavanja oblika se smatra delom CAD sistema, dok se prepoznavanje

oblika smatra delom CAPP sistema, ali ih veoma često u literaturi nazivaju jednim imenom

“prepoznavanje oblika”. Prepoznavanje tipskih oblika može biti manuelno ili interaktivno

(engl. Interactiv form feature definition) i automatsko (engl. Automated feature recognition).

Projektovanje pomoću tipskih tehnoloških oblika podrazumeva postojanje biblioteke

tipskih tehnoloških oblika, prilagođene potrebama izrade proizvoda, odnosno dela. Ovakvi

sistemi su se intenzivno razvijali 90-ih godina prošlog veka, ali se zbog određenih nedostataka

sve više primenjuju sistemi za automatizovano prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika.

Automatsko prepoznavanja se bazira na direktnom preuzimanju modela proizvoda na

kome se automatski prepoznaju tipski oblici koji se prevode u tipske tehnološke oblike. Svi

pristupi u ovoj oblasti imaju cilj formiranja algoritama sposobnih da prepoznaju svaki tipski

tehnološki oblik bez ikakvog učešća projektanta tehnološkog procesa.

Sistemi za automatsko prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika treba da obezbede

rešenje sledećih međusobno povezanih zadataka [19]:


86

1. Izdvajanje geometrijskih obeležja proizvoda iz CAD modela, potrebnih za

formiranje prikaza pogodnog za prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika.

2. Formiranje prikaza dela pogodnog za identifikaciju tipskih tehnoloških oblika.

Kod sistema zasnovanih na B-rep vrše se topološko povezivanje geometrijskih

obeležja, a kod CSG povezivanje operacijama bulove algebre.

3. Uparivanje prepoznatih tipskih tehnoloških oblika sa obrascima u biblioteci

tipskih tehnoloških oblika, a kod naprednih sistema zasnovanih na veštačkoj

inteligenciji i akvizicija znanja u vidu formiranja novih obrazaca sačinjenih od

neprepoznatih tipskih tehnoloških oblika.

Najpoznatije metode za identifikaciju i prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika su

sintatičko prepoznavanje oblika, dijagrami stanja i automati, logička pravila i ekspertni

sistemi, metode grafova, metode nagoveštaja, metode dekompozicije zapremine, ćelijska

dekompozicija, hibridne metode, itd. [19,103,143,206,287,288].

4.2.3.2 Primena metoda veštačke inteligencije u razvoju CAPP sistema

Veštačka inteligencija, kao naučna disciplina, se odnosi na razvoj inteligentnih

računarskih sistema, koji imaju karakteristike povezane sa inteligentnim ponašanjem čoveka,

kao što su razumevanje, učenje, razmišljanje, rešavanje problema, i dr. [260].

U razvoju i primeni CAPP sistema i njihovoj integraciji sa drugim aktivnostima

proizvodnog sistema, značajnu primenu imaju metode veštačke inteligencije, koje se u osnovi

odnose na koncept inženjerstva znanja. Koncept inženjerstva znanja podrazumeva zadatke

akvizicije znanja, predstavljanja znanja, izvođenja zaključaka i transfer znanja do korisnika.

Primena metoda veštačke inteligencije je moguća u bilo kom podsistemu ili aktivnosti

proizvodnog sistema. U oblasti projektovanja tehnoloških procesa, odnosno razvoju CAPP

sistema, najveću primenu su našle sledeće metode ili tehnike veštačke inteligencije [286]:

Ekspertni sistemi,

Neuronske mreže,

Genetski algoritmi i

Fuzzy logika.

Ekspertni sistemi

U domenu projektovanja proizvoda, projektovanja tehnoloških procesa i samom procesu

proizvodnje, neophodne su različite ljudske ekspertize i znanja za različite procese donošenja

odluka. Ovo objašnjava zašto su se sistemi zasnovani na znanju, odnosno ekspertni sistemi,

među brojnim tehnikama u mnogim slučajevima pokazali kao efikasni alati za rešavanje

problema [133,288].

Razvoj ekspertnih sistema je baziran na znanju eksperata ili stručnjaka iz određene

oblasti, koje treba prikupiti i predstavi u pogodnom obliku za računarsku implementaciju, što

je najčešće zadatak koji realizuju inženjeri znanja. Zatim to znanje treba da se implementira

kroz odgovarajući programski – ekspertni sistem, slika 4.33.


87

Ekspert

domena

Alat za razvoj ES

Projektant ES

Inženjer znanja Ekspertni sistem

Operater Korisnik

Razvoj IntervjuiProširenje i

korigovanje

KorišćenjeAžuriranje

podataka

Gradnja, korekcije

i testoviUpotreba

Slika 4.33 Osnovna struktura i učesnici u razvoju ekspertnog sistema [260]

Tri osnovne komponente koje sadrže svi ekspertni sistemi su [286]:

Baze znanja,

Mehanizmi zaključivanja i

Korisnički interfejs.

Na slici 4.34, dat je prikaz opšte strukture ekspertnog CAPP sistema, koji pored

navedenih elemenata obavezno poseduje integrisane baze podataka i znanja ili odgovarajuće

baze podataka i znanja za proizvode i pojedine elemente projektovanja tehnoloških procesa,

najčešće proizvodne resurse.

Baza podataka

proizvoda

Korisnik

Modul za spregu

sa korisnikom

Radna

memorija

Mehanizam

zaključivanja

Sistem za

upravljanje bazama

znanja (KBMS)

Sistem za

upravljanje bazama

podataka (DBMS)

Tehnološke

baze podataka

Numerički

moduli i

algoritmi

Baze znanja

proizvoda

i procesa

Slika 4.34 Opšta struktura ekspertnog CAPP sistema [65]

Baza znanja se sastoji od činjenica i heuristike, relacija između njih i metoda za

rešavanje problema. Činjenice predstavljaju skup informacija rasprostranjenih u naučnoj

javnosti o kojima su eksperti saglasni, dok heuristika predstavlja iskustva, mišljenja,

prognoze, algoritme definisane kao pravila rasuđivanja, svojstvena odlučivanju nekog

eksperta u datoj oblasti. U cilju identifikacije znanja za projektovanje tehnoloških procesa

predložena su tri submodela, objektni, funkcionalni i dinamički [212].

Mehanizam za zaključivanje uključuje strategije zaključivanja i kontrole za

manipulisanje znanjem u cilju dolaženja do novih informacija i znanja, uz istovremeno

rešavanje konfliktnih situacija. U okviru posmatranog modela ekspertnog CAPP sistema,

mehanizam zaključivanja ima ulogu pretraživanja baza znanja i baza podataka, kao i

upravljanja čitavim tokom projektovanja tehnoloških procesa. Korisnički interfejs ima za cilj

da na osnovu zahteva korisnika upravlja strategijom koja se koristi u procesu zaključivanja.

Ključni problem pri razvoju ekspertnog sistema je uspostavljanje mehanizma za sticanje

ili akviziciju znanja, što se može posmatrati kao proces ekstrakcije znanja od eksperta. Pored

toga, javlja se i problem razdvajanja znanja od mehanizama za zaključivanje, određivanje


88

performansi o znanju, a nakon razvoja sistema, praćenje njegove eksploatacije i stepena

zrelosti. Osnovne faze razvoja ekspertnog sistema su [274,288]:

Faza identifikacije - identifikuje se zadatak i izučava postojeće znanje,

Faza konceptualizacije – inženjer znanja postavlja koncept pristupa kojima se

definišu činjenice i hipoteze na kojima je zasnovan zadatak,

Faza formalizacije – znanje se dovodi u oblik pogodan za predstavljanje u

programu ili ekspertnoj ljusci,

Faza implementacije – formirane strukture se unose u računar i njen produkt je

baza znanja i

Faza testiranja – ekspert uočava semantičke nepravilnosti, a inženjer znanja

nepravilnosti u realizaciji procedura.

Dva osnovna prilaza ili sredstva za razvoj ekspertnih sistema su programski jezici i

ljuske ekspertnih sistema [288]. Veliki broj do sada razvijenih CAPP sistema baziran je na

primeni ekspertnih sistema, kao npr. CAM-I, GARI, TOM, XPLAN, KAPPS, KCAPPS,

SAPT, SAPOR i mnogi drugi, od kojih su neki detaljnije prikazani u poglavlju 4.2.4.

Neuronske mreže

Kada se govori o neuronskim mrežama, prevashodno se misli na veštačke neuronske

mreže, koje predstavljaju skup jednostavnih procesirajućih elemenata – neurona, međusobno

povezanih u paralelnu distribuiranu strukturu, koja simulira funkciju bioloških nervnih

sistema, odnosno vrši obradu informacija i učenje. Model neuronske mreže čine [129]:

Arhitektura ili topologija mreže,

Prenosna funkcija neurona,

Zakoni učenja i

Realizacija mreže.

Arhitektura, tj. topologija neuronske mreže, predstavlja specifično uređenje i

povezivanje neurona u obliku mreže. Prenosne funkcije su neophodne da bi mreža bila u

stanju da nauči nelinearne funkcije, jer bez toga neuroni skrivenih slojeva ne bi imali veće

mogućnosti od obične perceptronske mreže. Sinapse kojima biološki neuroni regulišu

prohodnost određene putanje između aksona i dendrita, kod veštačkih neurona se ostvaruju

preko prilagodljivih težinskih koeficijenata. Učenje neuronskih mreža se svodi na učenje iz

primera kojih bi trebalo da bude što je više moguće, kako bi mreža mogla biti tačnija u

eksploataciji. Proces učenja dovodi do korigovanja sinaptičkih težina. Kada uzorci koji se

predstavljaju mreži ne dovode više do promene ovih koeficijenata, smatra se da je mreža

obučena. Postoje tri osnovna tipa obučavanja neuronskih mreža:

Nadgledano obučavanje - mreži se predstavljaju ulazni podaci i očekivani

izlazni podaci,

Obučavanje ocenjivanjem - mreži se ne predstavljaju očekivani izlazni podaci

nego joj se posle određenog perioda predstavlja ocena prethodnog rada i

Samoorganizacija - mreži se predstavljaju isključivo ulazni podaci.

Osnovne prednosti neuronskih mreža u odnosu na druge tehnike rešavanja problema i

donošenja odluka su [293]:

Može da toleriše malo grešaka na ulazu,

Mogu brže da rešavaju problem jer je proces ograničen na jednostavne

matematičke proračune, ne koriste ni pretrage ni logička pravila da čitaju

informacije,


89

Mogu da izvedu pravila ili znanje kroz trening sa primerima, pri čemu mogu da

tolerišu izuzetke i nepravilnosti u bazi znanja i bazi pravila,

Mogu paralelno da razmatraju više ograničenja.

Današnji CAPP sistemi zasnovani na znanju, treba da obezbede i sposobnost učenja

sistema, tako da se veštačke neuronske mreže koriste kao adekvatna računarska paradigma za

njihov razvoj. Dakle, primenom neuronskih mreža CAPP sistemi mogu postati adaptivni i

sposobni za učenje. Primena neuronskih mreža u proizvodnom mašinstvu posebno je izražena

u oblasti modeliranja, upravljanja, klasifikacije i prepoznavanja skupova, grupisanja,

procesiranja signala i optimizacije.

Neuronske mreže se primenjuju u rešavanju različitih zadataka u okviru razvoja CAPP

sistema i njihove integracije sa drugim CAx sistemima i aktivnostima poslovnog sistema.

Tako je u radovima [19] i [206] prikazana primena neuronskih mreža u prepoznavanju tipskih

tehnoloških oblika na prizmatičnim delovima za obradu na horizontalnim i vertikalnim 2 ½

osnim obradnim centrima. U radu [27] prikazan je model primene neuronskih mreža za

optimalan izbor mašina alatki pri projektovanju tehnoloških procesa. Ovaj model sadrži dve

neuronske mreže koje su međusobno povezane. Prva mreža uzima u obzir atribute tipskih

tehnoloških oblika proizvoda i selektuje moguće mašine za njihovu obradu, dok se druga

mreža koristi za optimizaciju izbora mašina u zavisnosti od njihove zauzetosti i kapaciteta u

konkretnim proizvodnim uslovima pogona.

Osim toga, neuronske mreže se koriste i za izbor zahvata obrade za određene vrste

delova i pripadajuće tipske oblike, što je u [61] i [66] prikazano za rotaciono simetrične

delove, a u radu [5] za prizmatične delove, potom za definisanje redosleda operacija i zahvata

na osnovu multikriterijumskog odlučivanja na bazi minimalnih troškova i vremena obrade i

maksimalnog zadovoljenja pravila redosleda izvođenja zahvata [67]. Primer strukture

neuronske mreže za izbor operacija i zahvata pri projektovanju tehnološkog procesa obrade

određenih tipskih oblika u jednom CAPP sistemu za rotaciono-simetrične delove, prikazana je

na slici 4.35.

. . .

. . .

. . .

Povratni ulazi

Ulazni

sloj

Skriveni

sloj

Izlazni

sloj

Grubo struganje(1)

Poluzavršno struganje(2)

Završno struganje(3) •

•

•

•

•

•

Brušenje(10)

Povratni ulaz 1 •

•

Povratni ulaz 10

Osobina 1•

Osobina 4

Atribut 1•

Atribut 4

Slika 4.35 Troslojna neuronska mreža za izbor tehnološkog procesa obrade [197]

Neuronske mreže se koriste i za izbor parametara obrade, kroz razvoj dinamičkog

modela, što je prikazano u radu [130], potom za inteligentno generisanje putanje alata u

smislu definisanja strategije obrade i redosleda zahvata obrade složenih površina [23], kao i

za mnoge druge aktivnosti i zadatke razvoja i primene CAPP sistema.


90

Neuronske mreže se veoma često kombinuju sa drugim tehnikama veštačke

inteligencije. Tako npr. u [40] je prikazan CAPP sistem u kome je integrisan varijantni i

generativni prilaz kroz kombinovanu primenu tehnika ekspertnih sistema, neuronskih mreža i

fuzzy logike, ili [188], gde se kombinovanom primenom Hopfildove neuronske mreže i

genetskih algoritama vrši izbor optimalnog tehnološkog procesa od ponuđenih alternativnih,

na bazi troškova obrade i raspoloživih resursa.

Fuzzy logika

Veći deo procesa odlučivanja u projektovanju tehnoloških procesa se odvija u okruženju

gde ciljevi i ograničenja često nisu i ne mogu biti precizno definisani. Zbog toga se zahteva

određena aproksimacija u cilju dobijanja kvalitetnog modela realnog sistema, u čemu

značajnu ulogu imaju tehnike fuzzy teorije, odnosno fuzzy logike.

Za razliku od formalne logike u kojoj se rezonovanje vrši sa dve vrednosti (tačno-

netačno, 0-1), fuzzy logika koristi brojeve iz intervala [0,1], što je mnogo bliže realnosti,

ljudskom razmišljanju i izražavanju. Fuzzy upravljanje obezbeđuje formalnu metodologiju za

predstavljanje, manipulaciju i implementaciju ljudskog heurističkog predznanja o tome kako

kontrolisati jedan, određeni sistem. Ovo ne isključuje razvoj modela procesa jer je on

neophodan za detaljnu simulaciju ponašanja kontrolera u cilju ispitivanja zadovoljenja

performansi, stabilnosti sistema, kao i za ispitivanje ograničenja samog dizajna. Osnovni cilj

fuzzy pristupa je da, umesto da jezikom matematike pokuša da reši problem upravljanja

sistemom, omogući implementaciju inženjerskog iskustva o procesu u sam algoritam

kontrolera. Na slici 4.36 dat je prikaz opšte strukture fuzzy sistema.

BAZA

PRAVILA

INTERFEJS

FA

ZIF

IKA

CIJ

A

DE

FA

ZIF

IKA

CIJ

A

PROCES

Fuzzy kontroler

Referentni ulaz

r(t)

Upravljanje

u(t)

Izlaz

y(t)

Slika 4.36 Opšta struktura fuzzy sistema

Baze pravila sadrže znanje o tome kako najbolje kontrolisati sistem, pri čemu se

procesiranje bazira na kolekciji if-then pravila. Interfejs je mehanizam za procenu kontrolnih

pravila koja su relevantna za trenutno stanje sistema i odlučuje kakav će biti upravljački

signal, tj. ulaz u proces. Fazifikacija modifikuje signale ulaza tako da mogu biti pravilno

protumačeni i upoređeni sa pravilima iz baze pravila. Defazifikacija transformiše fuzzy oblik u

crisp oblik signala, koji je „razumljiv“ procesu.

U dosadašnjem razvoju CAPP sistema fuzzy logika je primenjena u značajnom obimu,

tako je u radu [285] prikazan sistem za odlučivanje zasnovan na fuzzy logici koji je namenjen

za izbor vrste obrade u smislu preciziranja neophodnih zahvata grube, poluzavršne i završne

obrade na osnovu evaluacije tolerancija tipskih oblika na modelu prizmatičnih proizvoda. U

radu [211] predstavljena je metodologija koja omogućuje generisanje modela za unapređenje

uslova obrade u kontinualnim procesima proizvodnje, dok je u radu [280] prikazan razvoj

metoda za grupisanje delova u operacijske grupe primenom fuzzy logike i relacione analize na

osnovu postavljenih kriterijuma u vidu vremena obrade, veličine serije i redosleda izvođenja

zahvata i operacija.


91

U radu [11] dat je prikaz razvijenog FUZZYCAP sistema za automatizovan izbor

elementa tehnološkog procesa obrade, koji koristi numeričke metode FAM (Fuzzy Asociative

Memory) za rešavanje problema.

Fuzzy logika se veoma često koristi u kombinaciji sa tehnikama ekspertnih sistemima i

neuronskih mreža [40], dok je u radu [284] predstavljen hibridni sistema za rešavanje

problema redosleda izvođenja operacija u tehnološkom procesu primenom fuzzy logike i

genetskih algoritama. U radu [303] je prikazan razvijeni fuzzy referentni sistem za izbor

odgovarajućih mašina, kao alternativni način za integraciju tehnološke pripreme i planiranja

proizvodnje, gde se na bazi informacija o iskorišćenosti kapaciteta mašina u pogonu,

kombinovanom primenom tehnika genetskog algoritma vrši uravnoteženje njihovog

opterećenja.

Genetski algoritmi

Genetski algoritmi predstavljaju heurističku metodu optimizacije, koja je zasnovana na

principima imitacije prirodne evolucije i namenjena je za rešavanje kompleksnih naučnih i

inženjerskih problema. To je inteligentan metod koji zahteva domen specifičnih znanja i

spada u kategoriju post-uporednih optimizacionih metoda. Ova metoda se smatra začetnikom

oblasti u računarskoj tehnici i veštačkoj inteligenciji koja se naziva "prirodni proračun" [260].

Osnovni princip genetskih algoritama se zasniva na prirodnoj selekciji i pravilu

„opstanka najjačih“ opcija. Njihovo funkcionisanje je orijentisano na kreiranje novih i boljih

rešenja problema kroz izdvajanje i kombinovanje najboljih među generacijama mogućih

rešenja, a rezultat inkrementalno konvergira optimalnom [60].

Princip rada genetskih algoritama se prilično razlikuje od većine klasičnih tehnika

optimizacije, a neke od karakterističnih razlika su [242]:

Rad sa setom kodiranih parametara a ne sa samim parametrima,

Pretraživanje lokalnih optimuma unutar populacija, a ne samo jedne tačke,

Koristi objektne brojčane podatke, ali ne izvedena ili neka druga znanja i

Koristi stohastička, a ne deterministička pravila pretraživanja.

Tehnika genetskih algoritama se često primenjuje u savremenim CAPP sistemima,

najčešće za izbor i optimizaciju elemenata tehnološkog procesa. Tako se npr. genetski

algoritmi koriste za izbor redosleda zahvata obrade, mašina alatki i alata na bazi funkcije

vremena obrade [230], za izbor optimalnog redosleda operacija obrade tehnološkog procesa

na osnovu analize različitih tehnoloških ograničenja [30], potom za optimalan izbor ravni

obrade i odgovarajućih tolerancija obrade pojedinih zahvata tehnoloških operacija [22].

U radu [151] genetski algoritmi su primenjeni za optimizaciju tehnoloških procesa

obrade prizmatičnih delova simultanim izborom proizvodnih resursa, operacija i podoperacija,

kao i redosleda izvođenja zahvata, na osnovu troškova obrade kao funkcije cilja. U radu [240]

tehnike genetskih algoritama su primenjene za izbor optimalnih parametara obrade na bazi

kriterijuma optimizacije u obliku minimalnog vremena obrade, s obzirom na tehnološka

ograničenja za brzinu, pomak, tačnost dimenzija, tolerancije, habanje alata i mogućnost

mašina, dok su u radu [235] ove tehnike primenjene u razvoju CAPP sistema za konceptualno

i detaljno projektovanje tehnoloških procesa, itd. Primer određivanja optimalne dubine obrade

i brzine rezanja pri obradi grupe rotacionih delova, primenom genetskog algoritma, prikazan

je na slici 4.37.


92

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5060

70

80

90

100

110

120

130

Primer br.

Brz

ina

rezanja

(m

/min

)

Početna brzina rezanja

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 5060

70

80

90

100

110

120

130

Brz

ina

rezanja

(m

/min

)

Primer br.

Krajnja brzina rezanja (nakon 40 generacija)

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

0

1

2

3

4

5

6

7

Dubin

a r

ezanja

m (

m)

Dubin

a r

ezanja

m (

m)

Primer br. Primer br.

Početna dubina rezanja

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 501.2

1.4

1.6

1.8

2

2.2

2.4

2.6

2.8

Krajnja dubina rezanja (nakon 40 generacija)

Slika 4.37 Određivanje optimalnih režima obrade primenom genetskih algoritama [198]

Osnovna prednost primene genetskih algoritama pri razvoju CAPP sistema u odnosu na

druge metode je mogućnost simultanog rešavanja optimizacionih problema izbora procesa,

operacija, zahvata, mašina, alata, režima i drugih zadataka projektovanja tehnološkog procesa,

čime je omogućeno dobijanje optimalnog rešenja tehnološkog procesa za više postavljenih

kriterijuma, odnosno funkcija cilja.

4.2.3.3 Agent bazirane tehnologije

Pojam "agent tehnologije" se prvi put pominje od strane Hewitt 1997. godine, koji je

predstavio model baziran na distribuiranoj veštačkoj inteligenciji. U poslednjih desetak

godina agent-bazirane tehnologije su našle široku primenu u različitim granama tehnike,

uključujući i projektovanje i proizvodnju [288].

S obzirom na njihovu sveobuhvatnost i robusnost, agent-bazirane tehnologije imaju

mnogo različitih definicija. Agenti predstavljaju softvere koji ima sposobnosti da samostalno,

bez intervencije korisnika, izvršavaju postavljeni zadatak i izveštavaju korisnika o završetku

zadatka ili pojavi očekivanog događaja. Druga definicija kaže da je agent programski sistem,

koji u interakciji sa okruženjem, ima sposobnost da fleksibilno i samostalno reaguje u skladu

sa ciljevima koji su mu postavljeni. U ovoj definiciji ističe se tri ključna zahteva, interakcija

sa okruženjem, autonomnost, i fleksibilnost [127].

Interakcija sa okruženjem u ovom kontekstu znači da je agent sposoban da reaguje na

ulaz dobijen iz okruženja i da može da izvodi akcije koje menjaju okruženje u kome agenti

deluju. Autonomnost znači da je sistem u stanju da reaguje bez intervencije korisnika ili

drugih agenata i da ima kontrolu nad sopstvenim akcijama. Takav sistem bi trebao da bude

sposoban da uči iz iskustva.

Bez obzira na oblast primene agenata, oni uvek imaju tri osnovna dela:

Bazu znanja, koja sadrži podatke i domene znanja neophodne da agent uspešno

obavlja svoje aktivnosti,


93

Koordinacionu jedinicu, koja vrši kontrolu interakcije sa dugim agentima,

uključujući interkomunikaciju, pregovore, koordinaciju i saradnju i

Jedinicu za rešavanje problema, koja obuhvata nezavisno učenje, planiranje,

rasuđivanje, donošenje odluka za izvršavanje određenih aktivnosti i zadataka.

Postoje različite vrste agenata u zavisnosti od [288]:

Ponašanja, reaktivni (reactive) i savetodavni (deliberative) agenti,

Funkcionalnosti, interfejs (interface) i internet (internet) agenti,

Mobilnosti, mobilni (mobile) i stacionarni (stationary) agenti i

Strukture, logički ili softverski i fizički ili hardverski agenti.

Sistemi u kojima je upotrebljeno više agenata radi rešavanja zajedničkog problema

nazivaju se multi agentni sistemi (MAS). U ovakvim sistemima neophodno je da agenti imaju

mogućnost međusobne komunikacije primenom LAN, Interneta, itd., u cilju razmene iskustva

ili “pregovaranja” i dobijanja optimalnog rešenja. Agenti koji se upotrebljavaju u multi

agentnim sistemima mogu biti jednaki po karakteristikama ili se mogu razlikovati prema

specijalnostima. Multi agentni sistemi su idealni za predstavljanje problema koji imaju više

različitih metoda za rešavanje problema, višestruke perspektive i/ili višestruke entitete

rešavanja problema. Omogućavaju izradu paralelnih računarskih sistema, pomažu pri radu sa

vremenski ograničenim rezonovanjem i robusnim sistemima, ako su odgovornosti podeljene.

U sistemima izrađenim na ovaj način umesto da procesom upravlja jedan kompleksan agent,

upravljanje se deli na više agenata koji, prema svojim specijalnostima preuzimaju nadležnost

nad kontrolom složenog procesa. Upotrebom multi agentnih sistema se povećava bezbednost

sistema jer u situacijama otkazivanja jednog od agenata, čitav sistem može biti automatski

rekonstruisan ili zaustavljen na kontrolisan način.

Pri projektovanju multi agentnih sistema potrebno je definisati broj agenata, kritičnu

količinu vremena za obavljanje zadatka, dinamiku postizanja ciljeva, troškove komunikacije,

cenu neuspeha, uticaj korisnika, neodređenost okruženja. Na nivou svakog agenta potrebno je

definisati početna stanja u domenu, moguće akcije drugih agenata i izlazne akcije agenta. Sa

povećanjem broja agenata koji sarađuju na rešavanju zajedničkog problema javljaju se

problemi koje je potrebno rešiti, kao što su:

Kooperativnost - dizajnirati agente tako da zajednički rade na zajedničkim

ciljevima,

Koordinacija - upravljati agentima tako da se izbegnu štetne interakcije a

korisne interakcije iskoriste i

Pregovaranje - dolaženje do dogovora koji su prihvatljivi svim

objektima/agentima koji učestvuju u rešavanju problema.

Sistem CoCAPP (Cooperative Computer-Aided Process Planning) [301], predstavlja

primer CAPP sistema koji je zasnovan na kooperativnim agentima, slika 4.38. U okviru ovog

sistema agenti su zapravo ekspertni sistemi, sa sličnom osnovnom strukturom, za čiji razvoj je

korišćena ista ekspertna ljuska, koji se preko funkcionalnih adaptera prilagođavaju različitim

zadacima koje imaju u sistemu. U sistemu postoje tri tipa agenata:

D-agent, koji ima zadatak uvoza CAD modela u STEP formatu i prosleđivanje

B-agentu, kao i prezentaciju rešenja korisniku.

B-agent, koji ima ulogu obezbeđivanja komunikacije između P-agenata, kroz

četiri odvojena prostora podataka problem, predlog, konflikt i rešenje.

P-agent, koji sprovodi specifične zadatke u projektovanju tehnoloških procesa,

kao što su tehnološko prepoznavanje, izbor mašina, alata, procena troškova, itd.


94

Prostor

problema

Prostor

rešenja

B-agent

Prostor

predloga

Prostor

konflikta

D-agent

Prepoznavanje

tipskih

tehnoloških

oblika

Izbor

obradnih

procesa

Izbor

mašina

Izbor

alata

Izbor i

projektovanje

pribora

Određivanje

redosleda

obrade i

procena

troškova

Planiranje

proizvodnjeCAD

Ograničenja

proizvodnog sistemaCAD model

Informacija o konfliktima

uzrokovanih projektovanjemAlternativni te

hnološki procesi

CoCAPP

Slika 4.38 Arhitektura multi-agentnog CAPP sistema CoCAPP [301]

4.2.3.4 Razvoj CAPP sistema na bazi primene STEP standarda

Primena računara i informacionih tehnologija obezbedila je veću efikasnost u

projektovanju i proizvodnji. Međutim, istraživači i industrija se i dalje suočavaju sa izazovom

razmene i deljenja informacija između različitih funkcija i odgovarajućih aplikacija u

proizvodnom sistemu, uključujući i CAPP sisteme. Osnovni uzrok ovih problema se odnosi

na neusaglašenost predstavljanja podataka o proizvodu u njegovom životnom veku.

Globalno gledano, navedeni problemi razmene i deljenja podataka o proizvodu, mogu

se rešiti na sledeći način [88]:

Primenom istog CAx sistema tokom čitavog životnog ciklusa proizvoda u svim

etapama projektovanja, tako što će nove verzije CAx sistema podržavati stare,

Projektovanjem translatora ili konvertora koji će međusobno prevoditi formate

podataka CAx sistema različitih proizvođača i

Razvojem neutralnog formata za razmenu podataka između različitih CAx

sistema.

Na tržištu programskih sistema postoji veliki broj komercijalnih CAx sistema, zbog

čega postoji mala verovatnoća da će različita preduzeća posedovati iste programske sisteme,

što prvi način u današnjim uslovima otvorenog tržišta čini sve manje primenljivim. Drugi

način se odnosi na povezivanje funkcija preduzeća i programskih sistema kreiranjem

translatora koji omogućuje konverziju podataka iz formata jednog CAx sistema u format

drugog CAx sistema. Ovaj pristup je neekonomičan za potrebe povezivanja većeg broja CAx

sistema, usled potrebe razvoja velikog broja translatora, pa se danas sve manje primenjuje.

Treći način se odnosi na razvoj neutralnog formata podataka koji mogu da čitaju svi

CAx sistemi. Prednost trećeg načina nad drugim je ilustrovan na slici 4.39, na kojoj se vidi

koliko je manje translatora potrebno koristiti za razmenu podataka između n određenih

programskih sistema, ukoliko postoji neutralni format za razmenu podataka (NDF).


95

CAx sistem"A"

CAx sistem"F"

CAx sistem"C"

CAx sistem"B"

CAx sistem"D"

CAx sistem"E"

CAx sistem"A"

CAx sistem"F"

CAx sistem"C"

CAx sistem"B"

CAx sistem"D"

CAx sistem"E"

broj translatora n∙(n-1) broj translatora 2n

Slika 4.39 Upoređenje razmene podataka pomoću translatora i neutralnog formata

podataka [217]

Nagli razvoj računarske tehnike u sedamdesetim godinama prošlog veka doveo je do

razvoja više različitih, uglavnom nacionalnih standarda za razmenu podataka. Tako se uz

IGES, koji je razvijen u USA, pojavio i SET u Francuskoj, VDA-FS u Nemačkoj i mnogi

drugi, slika 4.40. Sredinom osamdesetih godina prošlog veka uočen je problem primene

velikog broja standarda za razmenu podataka između CAx aplikacija. Nedostaci prethodno

navedenih pristupa i razvijenih standarda doveli su do toga da Međunarodna organizacija za

standardizaciju ISO, pokrene 1984. godine projekat, sa sledećim ciljevima [88]:

Standardizacija mehanizama modeliranja informacija o proizvodu kroz ceo

životni vek, nezavisno od sistema koji se primenjuje,

Stvaranje jedinstvenog međunarodnog standarda koji će obuhvatiti sve aspekte

razmene podataka u CAD/CAPP/CAM području i drugim CAx područjima,

Odvajanje opisa proizvoda od primene, tako da standard omogući, osim

neutralnog zapisa podataka za razmenu, i osnovu za razvoj baze podataka o

proizvodu, koja se dugoročno može čuvati i

Primenu ovog standarda u industriji, kao zamene za nacionalne standarde i

specifikacije.

ICAM IGES 1 IGES 2

XBF

VDA-PS

IGES 3

PDDI

VDA-FS

SET

CAD*I

CADLIB

MIL-PRF-28000A

IGES 4

CALS

GMAP

CADLIB2

IGES 5

PDES

S

T

E

P

Slika 4.40 Razvoj standarda za razmenu podataka [218]


96

Na osnovu početnog koncepta, razvijen je kompleksan standard STEP ISO 10303 koji

obezbeđuje celovitu podršku razvoju globalno integrisane proizvodnje, kroz:

Razmenu podataka između različitih funkcija i odgovarajućih aplikacija

proizvodnih sistema, kao i ostalih činilaca poslovnog okruženja, primenom

standardnog neutralnog formata podataka,

Deljenje podataka, što omogućuje podršku simultanom projektovanju i

inženjerskoj analizi,

Internet saradnju, što omogućuje da se proizvodni podaci mogu lako

razmenjivani i deliti putem globalne mreže.

Digitalni podaci o proizvodu moraju sadržati dovoljno informacija koje se mogu

upotrebiti za različite aktivnosti tokom celog životnog veka proizvoda. Da bi se ovo ostvarilo,

STEP je od samog početka bio razvijen kao modularni standard koji sadrži veći broj delova

(Parts), svrstanih u serije (Series).

Osnovnu arhitekturu STEP standarda čini šest većih celina [88,288]:

Metode za opis,

Metode za primenu,

Informacioni modeli, koje zajedno čine Aplikacioni protokoli i Bazni resursi,

Metodologije za proveru konformnosti i

Serije apstraktnih testova.

Aplikacioni protokoli predstavljaju najveći deo STEP standarda, koji omogućuju

formalan opis svih skupova aktivnosti koje se odvijaju u okviru životnog veka proizvoda, te

sadrže informacione zahteve i formalne šeme za njihovo definisanje. U tabeli 4.11 dat je

prikaz pojedinih aplikacionih protokola STEP standarda koji su namenjeni pojedinim

aktivnostima projektovanja i proizvodnje u metaloprerađivačkoj industriji.

Tabela 4.11 Pregled pojedinih delova aplikacionih protokola STEP specifikacije

Serija/deo Naziv serije/dela

Serija 200 Aplikacioni protokoli

Deo 201 Eksplicitno crtanje

Deo 202 Asocijativno crtanje

Deo 203 Projektovanje mašinskih delova i sklopova sa upravljanjem konfiguracijom

Deo 204 Mašinsko konstruisanje korišćenjem graničnog prikaza

Deo 205 Mašinsko konstruisanje korišćenjem površinskog prikaza

Deo 206 Mašinsko konstruisanje korišćenjem žičanog prikaza

Deo 207 Planiranje i konstruisanje delova od lima

Deo 208 Praćenje životnog ciklusa proizvoda

Deo 209 Analiza i konstrukcija kompozitinih i metalnih struktura

Deo 213 Projektovanje tehnoloških procesi za mašinske delove (zamenjen sa AP-240)

Deo 214 Osnovni podaci za procese proizvodnje u auto industriji

Deo 219 Upravljanje dimenzionalnom inspekcijom čvrstih delova i sklopova

Deo 223 Konstrukcioni i proizvodni podaci za delove koji se proizvode livenjem

Deo 224 Konstruisanje mašinskih delova za potrebe projektovanja tehnoloških procesa pomoću

tipskih oblika (feature)

Deo 229 Konstrukcioni i proizvodni podaci za delove koji se proizvode kovanjem

Deo 232 Tehnički podaci za procese montaže, osnovne informacije i razmena

Deo 233 Prikaz podataka sistemskog inženjerstva

Deo 238 Aplikaciono interpretirani model za numerički upravljane jedinice

Deo 239 Upravljanje životnim ciklusom proizvoda

Deo 240 Projektovanje tehnoloških procesa za mašinske delove


97

Od izuzetnog značaja za primenu u CAPP sistemima su aplikacioni protokoli AP224 i

AP240. AP 224 se odnosi na definisanje proizvoda za projektovanje tehnoloških procesa

primenom tipskih tehnoloških oblika [121]. AP 240 definiše strukturu podataka za planiranje

proizvodnje, koja obuhvata tehnološke procese, proizvodne resurse, redosled aktivnosti,

materijale, dokumentaciju, definisanje proizvoda preko tipskih tehnoloških oblika, itd. [123].

Primena STEP standarda u integraciji CAD, CAPP i CAM sistema

U poslednjih par decenija uloženi su značajni napori na istraživanju mogućnosti

integraciji CAD, CAPP i CAM sistema. Mnoge naučne institucije i kompanije su pokušavale

da razviju integrisane CAD/CAPP/CAM sisteme, ali su se rezultati razlikovali u zavisnosti od

toga na kojim osnovama se bazirala integracija. Sa stanovišta primene STEP standarda,

postoji podela na konvencionalnu integraciju i STEP baziranu integraciju [159].

Konvencionalan način integracije CAD/CAPP/CAM sistema nije baziran na STEP-u,

već na razvoju specifičnih interfejsa pomoću kojih se vrši razmena podataka između različitih

CAx sistema. Neki od problema koji se javljaju u konvencionalno integrisanim

CAD/CAPP/CAM sistemima su [154]:

Neusaglašeno predstavljanje podataka,

Veliki broj međurezultata nastalih transformacijom pre/post procesiranja,

Složeno i obimno skladištenje podataka,

Statičko rukovanje podacima bez dinamičkih povratnih informacija,

Nemogućnost interakcije između heterogenih platformi,

Otežan razvoj specifičnih interfejsa usled velikog broja različitih CAx sistema,

Zaostatak razvoja CAPP sistema u odnosu na CAD i CAM sisteme, itd.

Uprošćena arhitektura STEP bazirane integracije CAD/CAPP/CAM sistema prikazana

je na slici 4.41. U okviru ove arhitekture, SDAI interfejs za standardizovani pristup STEP

bazama podataka se koristi za razmenu podataka između specifičnih aplikacionih protokola

AP i baza podataka, pri čemu je struktura objektne instance opisana pomoću EXPRESS

jezika. Kada korisnička aplikacija zatraži podatke, pozivaju se podaci iz baze podataka

definisani prema odgovarajućem AP, povlače se traženi objekti, zapisuju se u novu STEP

Part21 datoteku i šalju korisničkoj aplikaciji. Korisnička aplikacija koja želi da prosledi

podatke u bazu, translira podatke iz matične baze podataka u format STEP Part21 datoteke,

koji se prosleđuju u bazu podataka.

STEP BAZA

PODATAKA

INTERFEJS ZA STANDARDIZOVANI PRISTUP STEP BAZAMA PODATAKA

(SDAI)

CAD

SISTEM

CAPP

SISTEM

CAM

SISTEM

STEP APLIKACIONI

PROTOKOLI (AP)Memorisanje-korišćenje-

raspodela

Slika 4.41 STEP bazirana arhitektura integracije CAD/CAPP/CAM [154]


98

U svetu je do sada postavljen veći broj različitih koncepta povezivanja CAx sistema u

procesu proizvodnje proizvoda primenom STEP standarda, a neki od njih su prikazani u

radovima [249,250,287,288], itd. Na slici 4.42 prikazan je koncept projektovanja i

proizvodnje podržan STEP standardom, za proizvodnju proizvoda koja se realizuje procesima

obrade skidanjem materijala.

Koncept prikazuje integrisani proizvodni tok kroz određene korake, odnosno funkcije

koje se izvode u pojedinim fazama toka i upotrebljene STEP standarde, odnosno

odgovarajuće aplikacione protokole. Povezivanjem ovih standarda dobija se grupa STEP

standarda za projektovanje i proizvodnju SMS (STEP Manufacturing Suite).

Funkcije

Ulazni

podaci

Aplikacioniprotokol

AP224

AP203

AP224

AP240 AP238

AP238

ISO14649

AP219

AP

238

AP240

AP-240/AP-224

STEPGenerisanjeproizvodnih

podataka

Tipskitehnološki

oblici

Makroprojektovanjetehnoloških

procesa

i

i NCprogramiranje

M kroprojektovanjetehnoloških

procesa

Merna mašina(CMM)

Kontrola

CNC obradni sistem

Izradadela

Slika 4.42 Primena STEP standarda u integraciji aktivnosti projektovanja i proizvodnje [246]

Prva funkcija ima ulogu projektovanja proizvoda i pripremaka primenom CAD sistema

ili preuzimanje gotovih modela proizvoda i pripremka iz nekog CAD sistema, a zatim

prevođenje u format podataka AP-224 koji je pogodan za automatizovano projektovanje

tehnoloških procesa. AP-224 je razvijen u cilju povezivanja CAD i CAPP sistema, tako što

omogućuje potpune, tačne, računarom podržane i višekratno upotrebljive informacije o

proizvodu. AP-224 uključuje informacije o proizvodu, kao što su CAD geometrija i topologija

u neutralnom formatu, tipski tehnološki oblici, tolerancije, osobine materijala i procesa i

administrativni podaci [288].

Druga funkcija se odnosi na makro projektovanje tehnoloških procesa, gde se odvija

prihvatanje proizvodnih podataka u AP-224 formatu i vrši početna, odnosno makro faza

projektovanja tehnoloških procesa izrade delova. Na izlazu se dobijaju podaci u standardnom

AP-240 formatu, koji uključuje podatke o tehnološkom procesu izrade, ali i druge neophodne

podatke za pripremu i planiranje proizvodnje, prema [244,288].

Treća funkcija je mikro projektovanje tehnoloških procesa uključujući i NC

programiranje. U okviru ove funkcije odvija se prihvatanje podataka iz prethodne funkcije u

AP-240 ili pak AP-224 formatu, a zatim se vrši završna faza projektovanja tehnoloških

procesa. Kao izlaz iz ove funkcije dobijaju se podaci u STEP-NC formatu podataka, koji služe

za upravljanje CNC obradnim i tehnološkim sistemima.

Četvrta funkcija se odnosi na izradu delova na CNC obradnim i tehnološkim sistemima,

pri čemu se podaci prihvataju u standardizovanom obliku podataka prema STEP-NC

standardu. Peta funkcija se odnosi na ispitivanje, odnosno merenje i kontrolu obrađenih

delova. Ova funkcija je podržana AP-219 formatom podataka, koji je kompatibilan sa svim

ostalim AP u okviru ISO 10303 standarda. Težnja je da se u ovaj proizvodni tok uključe i


99

drugi proizvodne tehnologije, kao što su npr. Tehnologije livenja AP-233, kovanja AP-229,

itd. Pored toga teži se i primeni PDM tehnologija za upravljanje proizvodnim podacima u

životnom veku proizvoda.

Značajan broj istraživanja je realizovan i objavljen je veliki broj radova na temu

primene STEP standarda u razvoju integrisanih CAPP sistema, neki od njih su prikazani u

ranijem tekstu, dok će se deo prikazati u nastavku.

U radu [137] predložen je pristup integracije projektovanja proizvoda i tehnoloških

procesa primenom integrisanog modela proizvoda na bazi primene STEP standarda. Ovaj

pristup podrazumeva prepoznavanje tipskih oblika, ugradnju tehnoloških informacija i

implementaciju neutralnog interfejsa podataka.

U [5] je prikazan STEP baziran modeler tipskih oblika (STEP-FM) kao alat za njihovo

prepoznavanje u cilju integracije zadataka projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa, dok

je u radu [144] predstavljeno prepoznavanje tipskih oblika za automatsko projektovanje

tehnoloških procesa, gde se model proizvoda u STEP formatu koristi direktno kao ulazni

podatak za projektovanje tehnoloških procesa. U radu [290] je prikazan sistema za

automatizovano prepoznavanje tipskih oblika i projektovanje tehnoloških procesa primenom

STEP AP 214 formata podataka, dok je u radu [224] prikazan hibridni prilaz za

prepoznavanje tipskih oblika primenom STEP AP 203 formata podataka.

U radu [5] je prikazan CAPP sistem za prizmatične delove baziran na STEP-u koji

koristi tipske oblike (ST-FeatCAPP). Sistem mapira STEP AP 224 XML datoteku podataka

bez primene kompleksnog procesa tehnološkog prepoznavanja, a potom generiše zahvate

obrade tehnološkog procesa i odgovarajuće STEP-NC programe u XML formatu.

STEP-om podržano projektovanje tehnoloških procesa je doživelo još intenzivniji

razvoj od vremena razvoja i objavljivanja STEP-NC standarda, a neki od preglednih radova iz

ove oblasti su [287,288,304], itd. U radu [203] ispitana je mogućnost distribuirane primene

metoda veštačke inteligencije, kroz razvoj kolaborativnog multi-agent sistema u objektno-

orijentisanom CAPP sistemu za prizmatične delove u STEP-NC podržanom okruženju. U

radu [202] dat je prikaz razvoja softverske platforme za projektovanje tehnoloških procesa i

upravljanje (IP3AC) u cilju podrške STEP-NC podržanom projektovanju tehnoloških procesa.

U radovima [47,249,250] predložen je model varijantnog projektovanja tehnoloških procesa

na bazi STEP-NC standarda, gde je predstavljen razvijeni algoritam za optimizaciju

tehnoloških procesa. Razvijeni model varijantnog projektovanja i optimizacije tehnoloških

procesa testiran je u sistemu pod imenom TurnSTEP.

Značaj STEP standarda u integraciji CAD/CAPP/CAM i CNC sistema

Iako je tehnologija numeričkog upravljanja pretrpela velike promene, programiranje

numerički upravljanih obradnih sistema se i dalje bazira na modelu podataka ISO 6983

standarda, koji je ustanovljen još pri samim počecima razvoja numeričkog upravljanja. ISO

6983, poznatiji pod nazivom G-kod, je jezik niskog nivoa, orijentisan na sekvencijalnim

instrukcijama za upravljačke jedinice mašina, uz malo ili nimalo inteligencije. Pokazao se kao

idealan za procese projektovanja upravljačkih programa ručnim programiranjem, ali ne

zadovoljava savremene trendove razvoja integrisanih CAD/CAPP/CAM/CNC sistema.

Osnovni nedostaci i problemi koji se javljaju primenom ISO-6983 su [201,287]:

Jezik programiranja niskog nivoa, orijentisan na programiranje lokacije

kretanja alata duž osa mašine,

Javlja se semantička višeznačnost,

Specifične ekstenzije proizvođača upravljačkih jedinica, što inicira postojanje

velikog broja postprocesora,


100

Podržava samo jednosmeran tok informacija od projektovanja do proizvodnje,

Veoma teško upravljanje i promena upravljačkih programa,

Otežana primena u oblasti složenih površina, visoko brzinske obrade i 5 ili više

osnog upravljanja, itd.

U cilju prevazilaženja ovih problema pokrenut je razvoj novog standarda ili modela

podataka za upravljanje numeričkim obradnim sistemima pod imenom ISO-14649, šire poznat

kao STEP-NC. Ovaj standard se bazira na objektno-orijentisanim podacima i kompatibilan je

sa standardima serije STEP ISO 10303. AP-238 predstavlja njegovu tehničku definiciju.

Prednosti primene STEP-NC standarda u projektovanju i proizvodnji su [122,124,233,287]:

Kvalitetnije informacije za proizvodnju koje su zasnovane na zadacima obrade

tipskih tehnoloških oblika,

Obezbeđenje potpunih i strukturnih podataka, što utiče na nemogućnost

gubitaka informacija,

Dvosmeran tok informacija između projektovanja i proizvodnje,

Gubi se potreba za postprocesorima specifičnih upravljačkih jedinica,

Korisnički orijentisan interfejs za upravljanje obradnim sistemima,

Omogućuje se primena koncepta e-Proizvodnje, odnosno prenos i upravljanje

podacima putem Interneta,

Postiže se visoka proizvodna efikasnost, prema tabeli 4.12, itd.

Tabela 4.12 Uzroci i posledice proizvodne efikasnosti primenom STEP-NC

Uzrok Posledica

STEP-NC podaci su istovremeno i dokumenti 75% redukcija broja crteža poslatih od CAD-a

ka CAPP-u i CAM-u

Lakše definisanje tehnološkog procesa jer se

operacije neće projektovati u detalje

35% redukcija CAPP/CAM projektovanja


Upotreba visoko-brzinske obrade, 5-o ili više osne

obrade, ugrađivanje inteligentne optimizacije u

upravljačke jedinice

50% redukcija vremena mašinske obrade

Uporedni prikaz toka informacija primenom ISO-6983 i ISO 14649, odnosno G-koda i

STEP-NC, sa naznačenim osnovnim nedostacima i prednostima istih, dat je na slici 4.43.

Za primenu STEP standarda sa novim modelom podataka potrebna je primena

savremenih upravljačkih sistema koji su zasnovani na otvorenoj arhitekturi i poseduju mnogo

veći stepen inteligencije.

ISO 14649 je podeljen na više delova, gde deo 10 definiše opšte informacije o

procesima, delovi 11, 12, 13, ... tehnološki-specifične informacije, dok delovi 111, 121, 131,

....alate za pojedine tehnologije, glodanja, struganja, EDM, itd., slika 4.44.

ISO 14649-10 definiše procesne podatke potrebne za NC programiranje koji su

zajednički za različite tehnologije obrade. Elementi podataka ovog dela standarda opisuju

interfejs između CNC i programskih sistema (npr. CAPP, CAM...). Ovi programi obuhvataju

geometrijske i tehnološke informacije i mogu se generisati upotrebom ISO 14649 dela 10

zajedno sa delom za specifičnu tehnologiju (npr. ISO 14649-11) i delom za odgovarajuće

alate (npr. ISO 14649-121). EXPRESS-G šema definisana u ISO 14649-10 sadrži informacije

koje su podeljene na opis zadatka (task description), opis tehnologije (technology

description), opis alata (tool description) i opis geometrije (geometry description) [124,288].


101

Novi interfejs podataka

ISO 6983

Post-procesiranje

CAD/CAPP/CAM

Rupa 2

-zabušivanje

-bušenje

Stepenik 1

-gruba obrada

-završna obrada

Rupa 1

Dvosmerni

transfer

informacija

Žljeb 1

-glodanje

-gruba obrada-završna obrada

deskription {filename=“ncfile.pgr“?

date=“20-01-1999“?}

const {placement1=axis2_placement_3d(..)?}

program ( )

{set_placement(setup)? exec plan.hole1drill?

exec plan.pocket_plunge?

exec plan.pocket_roughing?}

•Nizak nivo

informacija

•Jednostavna

kretanja i

uklj.-isklj.

komande

• Specificne

ekstenzije

proizvodaca

NC upravljacka

jedinica

NC mašina

alatka

•Visok nivo

informacija

•Objektno

orijentisan

opis

•Korišcenje STEP

geometrije

•Neutralan

format

STEP-NC

NC upravljacka

jedinica

NC mašina

alatka

Nivo

projektovanja

Nivo

pogona

ISO 14649Specifican

ISO 6983

Trenutni interfejs podataka

%

N05 G54

N10 G00 Z10.000N15 G91 G0 Z200

N20 T5 D1 WW

N30 G90 M5N35 G00 X0.000

N40 G00 Z5.000

N45 M08N50 S3183.000

N55 M03

N60 F1477.000

CAD/CAPP/CAM

Slika 4.43 Uporedni prikaz toka informacija primenom ISO-6983 i ISO-14649 [194]

Strukturu datoteke ISO 14649 čine dve osnovne celine, slika 4.45, kao i kod datoteke

ISO 10303 dela 21, i to su:

1. Zaglavlje (header) – za informacije koje su neophodne za identifikaciju datoteke,

odnosno generalne informacije.

2. Sekcija sa podacima (data section) – koja sadrži sve informacije vezane za

proizvodne zadatke i geometriju.

koristi tipke

tehnološke

oblike

povezan

STEP AP 224Tipski

tehnološki

oblici

STEP AP 203

Geometrija i

topologija

STEP deo 11

EXPRESS

jezik

STEP deo 21

Sintaksa za

opis podataka

ISO 10303 (STEP)

ISO 14649

Deo 10: OPŠTI PODACI O PROCESU

koristi koristi

Deo 11

Glodanje/

bušenje

Deo 12

Struganje

Deo 13

EDM žičanom

elektrodom

Deo 14

EDM punom

elektrodom

Deo 1x

Druge

tehnologije

Deo 111

Alati za

glodanje/

bušenje

Deo 121

Alati za

struganje

Deo 1xx

Alati za

druge

tehnologije

Deo 131

Alati za EDM

Slika 4.44 Osnovna struktura STEP-NC standarda i veze sa STEP ISO 10303 [124]


102

Osnovne informacije

(General Information)

Zaglavlje

Tehnološki proces

(Project)

A

Operacije obrade

(Workplan and Executable)

C

Opis geometrije

(Geometry description)

B

Opis tehnologije

(Technology description)

Sekcija sa podacima

Opis tehnoloških

podataka: zahvata,

alata, strategije...

Izvršenje sekvenciranih

zadataka

Opisivanje

geometrijskih

podataka

Korisnički grafički interfejs

Slika 4.45 Programska struktura STEP-NC datoteke [287]

1. Zaglavlje

Svako zaglavlje treba da sadrži po jedan od sledećih entiteta:

Opis datoteke (file_description)

Naziv Datoteke (file_name)

Oznaka EXPRESS šeme za primenjeni AP238 ili ISO 14649 (file_schema)

Pored ovih podataka u zaglavlju se još navode i vreme nastanka datoteke, ime autora

fajla, ime institucije u kojoj je formira fajl. Na slici 4.46 je prikazan primer jednog zaglavlja.

HEADER:

File description(('Primer NC programa za obradu glodanjem'),1');

File_name('Primer1.STP',$,'2011-02-02',('ISO14649'),'LUKIĆ','FTN','SCG');

File_schema(('Machining_schema','Milling_schema'));

ENDSEC

Slika 4.46 Primer sadržaja sekcije-zaglavlje u jednom proogramu

2. Sekcija sa podacima

Sadržaj sekcije sa podacima je podeljen u tri dela:

tehnološki proces operacije izrade (workplan and executable)

opis tehnologije (technology description)

opis geometrije (geometry description)

Svaku pojavu u okviru STEP-NC datoteke, na jedinstven način identifikuje celobrojna

vrednost. Za zapisivanje pojava najčešće se koristi interno mapiranje (internal mapping), koje

zahteva da se iza oznake entitetskog tipa navodi lista atributa, koji su postavljeni po

hijerarhijskom principu. Tako na primer na slici 4.47 prikazana je struktura jednog

programskog rešenja, gde je kao primer uzet jedan proizvod gde se jedna operacija obrade

odnosi na glodanje/bušenje.


103

DATA:

#1=Project (Workplan#10);

#10=Workplan (#20,#35,#71,......); ..

#12=Workpiece(.......); ..

#20=Machining_workingstep( ,#21(manufacturing_feature),#22(machining operation));

#21=Round hole ('Hole D=20 MM, #12(workpice), #22(machining operation).....);

#22=Drilling (#25(milling_cuting_tool),..,#27(milling_technology),...,

#29(milling_machine_functions, ...,#31(drilling_type_strategy),.....);

#25=Milling_cuting_tool('Spiral drill 20MM'......);

#27=Milling_technology(0.030,.TCP.,s,16.000,......);

#29=Milling_machine_functions(......);

#31=Drilling_type_strategy(.........); ..

#35=Machining_workingstep(......);

ENDSEC

END-ISO-10303-21

Slika 4.47 Primer sadržaja sekcije sa podacima u jednom programu

U datom primeru ovaj tehnološki proces (project) se sadrži iz dve operacije (workplan

#10,#11). U okviru operacije #10 imamo pododperaciju obrade (machining_workingstep #20)

u okviru koje se vrši zahvat obrade (machining_operation #22) tipskog tehnološkog oblika-

otvora ф20H12 (manufacturing_feature #21). Zahvat obrade (machining_operation #22) se

definiše tako što se definišu moduli alata - spiralna burgija (milling_cuting_tool #25),

tehnologije (milling_technology #27), mašinske funkcije (milling_machine_function #29),

kao i strategije mašinske obrade (machining_strategy #31).

Pored ovih osnovnih podataka potrebno je definisati i druge bitne podatke kao što su:

oblik, vrsta i osobine materijala, pribor i položaj obratka u njemu, način stezanja, itd. U cilju

lakšeg razumevanja, na slici 4.48 je prikazana šematska entitetsko-indeksna mapa programske

strukture STEP-NC programa sa slike 4.47.

project 10 11

milling_cuting_tool .. ..

71workplan 20 35 ..workplan .. ..

machining_workingstep .. ..machining_workingstep 21 22 machining_workingstep .. ..

..manufacturing_feature 12 22

29machining_operation 25 27 31 ..workpiece .. ..

milling_technology .. ..

milling_machine_function .. ..

machining_strategy .. ..

Slika 4.48 Šematska entitetsko-indeksna mapa programske strukture STEP-NC programa


104

Tipovi STEP-om podržanih CNC sistema

Zavisno od načina implementacije STEP-NC, odnosno ISO-14649 modela podataka za

upravljačke jedinice numeričkih obradnih sistema, postoje tri osnovna tipa STEP podržanih

CNC obradnih i tehnoloških sistema, slika 4.49:

Konvencionalno upravljanje,

Novo upravljanje i

Novo inteligentno upravljanje.

Konven-

cionalno

upravljanje

G-kod

interpreter

Post

procesor

Novo

upravljanje

Novo

inteligentno

upravljanje

ISO 14649 Interpreter

Inteligentne

funkcije

ISO 14649Tehnološki

procesGeometrija Tehnologija Alat

Slika 4.49 Prikaz tri osnovna tipa STEP podržanih CNC

obradnih i tehnoloških sistema [249,250]

Konvencionalno upravljanje jednostavno koristi ISO-14649 za upravljanje preko

postprocesiranja i prevođenja u ISO-6983, odnosno G-kod. U ovom slučaju konvencionalna

upravljačka jedinica CNC obradnog sistema se upotrebljava bez modifikacije.

Novo upravljanje, sadrži STEP-NC prevodioc (interpreter), pa se programirani zahvati

obrade izvode pomoću CNC jezgra sa ugrađenom sposobnošću generisanja putanje alata. Ovo

je osnovni tip, gde je kretanje izvršeno tačno prema redosledu i strategiji obrade, definisane u

ISO-14649 programu. U suštini ovaj tip nema druge inteligentne funkcije osim sposobnosti

generisanja putanje alata. Najveći deo STEP-NC prototipova koji su do sada razvijeni spada u

ovu grupu.

Novo inteligentno upravljanje, kod koga su upravljačke jedinice obradnih sistema

sposobne da izvrše zadatke procesa obrade "inteligentno" i "autonomno", bazirano na

obimnim informacijama ISO-14649 standarda. Neke od inteligentnih funkcija ovog tipa su

automatsko prepoznavanje tipskih tehnoloških oblika, automatizovani izbor alata, automatsko

generisanje putanje alata, monitoring procesa obrade, izbegavanje kolizije alata, optimalni

redosled izvršenja zahvata i operacija kroz primenu varijantnog modela projektovanja i

optimizacije tehnoloških procesa, adaptivna kontrola, merenje na mašini, itd.

U poslednje vreme pojavilo se i Kolaborativno STEP-NC upravljanje, koje se odnosi na

upravljanje podržano internetom. Na taj način se grade virtuelne mreže preduzeća gde se

upravljanje obradnim i tehnološkim sistemima i čitavim pogonima može vršiti na daljinu.

Obradni i tehnološki sistemi sa inteligentnom kontrolom i otvorenom arhitekturom, čija

je funkcija podržana STEP-om i primenom internet tehnologija, sigurno će predstavljati

budućnost u razvoju i primeni CNC sistema, kao jednog od bitnih segmenata u integraciji

projektovanja i proizvodnje, odnosno CAD/CAPP/CAM/CNC sistema.


105

4.2.4 Kratak pregled razvijenih CAPP sistema

Osnovna ideja vezana za razvoj sistema za projektovanje tehnoloških procesa primenom

računara javila se još polovinom 60-ih godina prošlog veka u radovima Niebela-a, dok je prvi

CAPP sistem razvijen 1976. Godine pod nazivom i pokroviteljstvom CAM-I (Computer

Aided Manufacturing International). Intenzivniji razvoj CAPP sistema je započet tokom 80-ih

godina prošlog veka, uporedo sa razvojem računarske tehnike. Prethodnih tridesetak godina

uloženi su značajni istraživački napori na njihovom razvoju, kada je razvijen značajan broj

CAPP sistema, ali za sada bez većeg komercijalnog uspeha [38,286].

Ovde će se ukratko prikazati pregled istraživanja u oblasti razvoja CAPP sistema, kao i

njihove integracije sa drugim funkcijama proizvodnog sistema i odgovarajućim aplikacijama,

kroz analizu pojedinačnih i preglednih radova iz ove oblasti.

Jedan od prvih preglednih radova iz oblasti razvoja CAPP sistema je rad Steudel-a iz

1984. Godine, u okviru koga su analizirani prilazi i strategije struktuiranja proizvodnih

metoda i podataka za razvoj dotadašnjih CAPP sistema. U okviru rada je istaknut značaj

razvoja jezika za opis geometrije proizvoda, koja povezuje projektovanje proizvoda i

tehnoloških procesa njihove izrade, kao i razvoj CAD/CAM sistema koji je proširen CAPP

sistemom. Eversheim i Schulz su 1985. Godine prezentovali istraživanje bazirano na

anketiranju institucija koje su razvijale CAPP sisteme i krajnjih korisnika u Evropi, Severnoj

Americi i Aziji tokom 1983. I 1984. Godine. Ova istraživanja su pokazala da je pojam CAPP

sistema tada bio relativno nov i da odgovarajući CAPP sistemi nisu bili dovoljno primenjeni i

testirani u praksi [286,287].

Ham i Lu su 1988. Godine u radu [101] evaluirali status CAPP sistema do tog vremena,

u okviru koga su predvideli da će buduća istraživanja biti vezana za integraciju projektovanja

i proizvodnje kroz primenu metoda veštačke inteligencije. Alting i Zhang su 1989. Godine u

radu [3] dali najopsežniji pregled stanja u razvoju CAPP sistema do tog vremena, kroz analizu

156 razvijenih CAPP sistema. U ovom radu su prikazani problemi integracije CAD i CAPP

sistema zbog nemogućnosti razvoja zajedničkih metoda i tehnika za predstavljanje

geometrijskih entiteta. Autori su takođe naveli brojna pitanja vezana za integraciju CAPP

sistema sa CAM i drugim CAx sistemima. Prepoznali su tehnike veštačke inteligencije kao

ključne za razvoj efektivnih CAPP sistema i istakli su značaj inteligencije i učenja sistema,

kao i integracije podataka u zajedničku bazu podataka.

U okviru rada [70], ElMaraghy i dr., dat je pregled istraživanja CIRP-ove CAPP radne

grupe, gde su predstavljeni aspekti najvećeg razvojnog potencijala CAPP sistema, industrijske

perspektive CAPP sistema, razvojni trendova i izazovi, kao i mogućnosti integracije CAD,

CAPP i PPC sistema. Iste godine su Eversheim i Schneewind u radu [73] predstavili koncizan

pregled primene CAPP sistema u realnom proizvodnom okruženju, pri čemu su dali

predviđanja budućeg razvoja CAPP sistema, u smislu proširenja sa projektovanjem

tehnoloških procesa montaže, funkcionalne integracije sa NC programiranjem, upotrebe

metoda veštačke inteligencije u donošenju odluka, primene baza podataka u deljenju

informacija sa CAD sistemima. U okviru rada [136], Kamrani i dr. Su predstavili pregled

tehnika i uloge CAPP sistema, kao i kritična pitanja i karakteristike za ocenu i izbor CAPP

sistema. Ova pitanja obuhvataju rang podrške podataka o proizvodu, klasifikaciju, kodiranje,

grafičke mogućnosti, kreiranje radnih instrukcija, prilaz projektovanju tehnoloških procesa,

sposobnost analize i određivanja vremena i troškova, sposobnost definisanja parametara

izrade, kvalitet baza podataka materijala, alata i drugih resursa, komercijalnu dostupnost i

korisničku orijentisanost.

Leung [149] je dao osvrt na pregled istraživanja iz oblasti CAPP sistema u periodu od

1989. Do 1996. Godine, sa detaljnijom analizom povezanosti CAD modela proizvoda i CAPP


106

sistema i zaključkom kako ona nije u dovoljnoj meri razvijena, pa je predložio revitalizaciju

varijantnih CAPP sistema. U ovom radu je istaknuto predviđanje da će budući CAPP sistemi

biti građeni sa inteligentnom arhitekturom sistema i primenom metoda veštačke inteligencije.

Cay i Chasapis su u radu [38] predstavili pregled istraživanja u oblasti CAPP sistema za

period od 1990 do 1997. Godine, sa akcentom na oblasti primene tipskih tehnoloških oblika i

njihovog prepoznavanja. Jedan od poslednjih opštih pregleda CAPP sistema je dat u radu

autora Marri i dr. [171] u kome su analizirane prednosti i mane generativnog prilaza u razvoju

CAPP sistema.

U radu [286] autora Xu i dr. iz 2011. godine dat je pregled razvoja CAPP sistema, sa

akcentom na periodu od 2000. Godine. U radu su analizirane savremene tehnike i metode u

razvoju CAPP sistema kao što su metode zasnovane na tipskim tehnološkim oblicima, tehnike

veštačke inteligencije, agent-bazirane metode, internet bazirane metode i STEP bazirane

tehnike. Pored toga, dat je pregled pojedinih metodologija razvoja CAPP sistema, kao i

statistička analiza objavljenih rezultata iz ove oblasti u eminentnim časopisima iz oblasti

proizvodnih i informacionih tehnologija u periodu od 2000. Do 2009. Godine, što je

delimično prikazano u uvodnom delu rada. Na kraju su dati osnovni pravci i trendovi budućeg

razvoja integrisanih CAPP sistema.

Naravno, pored preglednih radova iz oblasti razvoja CAPP sistema, postoji i mnogo

veći broj značajnih radova koji obuhvataju samo pojedine oblasti, tehnike i faze CAPP

sistema a koji se ovde neće posebno razmatrati. U nastavku je dat kratak pregled nekih od

poznatijih razvijenih CAPP sistema u svetu i kod nas.

CAPP (CAM-I) [20,38] predstavlja jedan od prvih i najšire korišćenih CAPP sistema

koji su u saradnji razvile kompanije CAM-I i McDonell Douglas. Razvijen je prvenstveno kao

istraživački alat sa ciljem prikaza izvodljivosti projektovanja tehnoloških procesa primenom

računara. Model sistema se sastoji od pet modularnih celina koje se odnose na aktivnosti

projektovanja tehnoloških procesa obrade i integraciju sa upravljanjem proizvodnjom.

Zasniva se na konceptu grupne i tipske tehnologije, ima mogućnost pretraživanja baze

podataka i interaktivnog editovanja. Izbor klasifikacionog sistema sa maksimalno 36 cifara i

formata izlaznih izveštaja prepušten je korisniku.

GENPLAN (GENerative process PLANning) [220,300] predstavlja vario-generativni

CAPP sistem razvijen 1976. Godine na Loughborough Univerzitetu za tehnologije u Velikoj

Britaniji za potrebe kompanije Lockheed. U okviru ovog sistema podržane su pojedine

aktivnosti makro i mikro projektovanja tehnoloških procesa. Ovaj sistem ima mogućnost

automatskog generisanja alternativnih zahvata obrade za definisane tipske oblike, na osnovu

kojih se grupišu zahvati u operacije obrade na raspoloživim proizvodnim resursima. Kod ovog

sistema je posebno izdvojeno baziranje i stezanja od grupisanja zahvata. U kasnijim verzijama

ovog sistema izvršeno je povezivanje sa funkcijama planiranja i upravljanja proizvodnjom.

GARI [256,300] je generativni CAPP sistem, razvijen na Univerzitetu u Grenoblu

1981. Godine, za primenu na delovima sa otvorima, žljebovima, stepenicama i drugim

jednostavnim tipskim oblicima. Prestavlja prvi CAPP sistem koji se bazirao na upotrebi

veštačke inteligencije kroz primenu 50-ak logičkih pravila u if-then obliku. Zasniva se na

izdvajanju tipskih tehnoloških oblika i definisanju zahvata za njihovu obradu, nakon čega se

zahvati grupišu po operacijama i podoperacijama uzimajući u obzir raspoložive obradne

sisteme. Znanje koje je predstavljeno u vidu produkcionih pravila, definisano je faktorima

prioriteta, odnosno težinskim koeficijentima između 1 i 10, prema stepenu primenljivosti

raspoloživih mašina i alata. Jedna od osnovnih osobina sistema se odnosi na rešavanje

konfliktnih situacija.


107

TOM (Technostructure Of Machining) [256] je razvijen 1982. Godine na Tokijskom

univerzitetu od strane Matsushima i Sata. Predstavlja sistem zasnovan na produkcionim

pravilima za obradu jednostavnih tipskih oblika. Ulazne podatke koji se odnose na opis dela

unosi korisnik ili ih predstavljaju importovani modeli iz tada savremenog COMPAC CAD

sistema, primenom specijalizovanog translatora.

XPLAN [300] je razvijen 1984. Godine na Tehničkom univerzitetu u Danskoj od

strane L. Altinga i saradnika i predstavlja vario-generativni sistem, namenjen automatizaciji

projektovanja tehnoloških procesa za prizmatične i rotacione delove. XPLAN u suštini

predstavlja ekspertni sistem, u okviru koga se primenjuje DCLASS klasifikacioni sistem za

kodiranje i grupisanje delova. Kasnije je razvijen njegov naslednik XPLAN-R, specijalizovan

za rotacione delove, koji je našao značajniju primenu u praksi.

KAPPS (Know-how and knowledge Assisted Production Planning System) [20] je

razvijen 1986. Godine na Univerzitetu Kobe u Japanu. Kod ovog sistema naglašava se znanje

i iskustvo u proizvodnji. Osnovna arhitektura sistema se sastoji od podsistema za vezu sa

CAD sistemom i korisnikom, podsistema za donošenje odluka, podsistema baze podataka i

baze znanja i podsistema za akviziciju znanja i iskustva. Sistem je razvijen na principima

ekspertnog sistema, u okviru koga se znanje prikazuje i memoriše preko frejmova. Sistem

može da prepoznaje površine koje se obrađuju i osnovni oblik dela, vrši izbor površina za

baziranje, određuje redosled izvođenja zahvata obrade, vrši izbor obradnih sistema, alata i

pribora, i određuje režime obrade.

QTC (Quick Turnaround Cell) [2,256] predstavlja integrisani sistem za brzu izradu

prototipova prizmatičnog oblika. Razvijen je na Univerzitetu Purdue u SAD 1988. Godine od

strane Chang T.C. i saradnika. Cilj sistema je proučavanje integracije projektovanja

proizvoda, projektovanja tehnoloških procesa i upravljanja tehnološkom ćelijom. QTC sistem

se sastoji od modula za projektovanje delova, modula za projektovanje tehnoloških procesa i

modula za upravljanje ćelijskim kontrolerom. Ovi moduli su povezani preko različitih baza

znanja i baza podataka. Modul za projektovanje je zasnovan na solid modeleru gde se

projektovanje delova vrši na bazi tipskih oblika. Modul za projektovanje tehnoloških procesa

vrši prepoznavanje tipskih oblika, izbor procesa obrade, izbor alata, izbor parametara obrade,

izbor pribora i generisanje upravljačkih programa. Ovaj modul je posebno razvijen pod

imenom AMPS (Automatic Manufacturing Planning System) u okviru koga se znanje

predstavlja u obliku pravila, pri čemu je korišćena komercijalna ljuska ekspertnog sistema

KEE (Knowledge Engineering Environment). Ćelijski kontroler ima ulogu terminiranja

proizvodnje, postprocesiranja i upravljanja procesom obrade.

PART (Planning of Activities, Resources and Technology) [206] je generativni CAPP

sistem za rotacione i prizmatične delove, razvijen na Univerzitetu u Tventeu 1989. Godine.

Sistem omogućuje automatsko prepoznavanje tipskih oblika, makro i mikro projektovanje

tehnoloških procesa, generisanje NC programa i pratećih informacija za automatizovanu

izradu delova u malim serijama. Određuje najbolju kombinaciju metoda obrade i njihovog

redosleda, proračunava optimalne putanje alata i režime obrade, generiše NC programe. U

okviru projekta PART uspešno su korišćeni Pro/E i Catia programski sistemi za modeliranje

delova koje je zasnovano na primeni tipskih oblika. Predstavlja veoma fleksibilan sistem koji

je razvijen i kao komercijalni paket pod nazivom ICEM PART. Prema istoj metodologiji

razvijen je i PART-S sistem za projektovanje tehnoloških procesa izrade delova od lima.

FLEXPLAN [256] predstavlja naziv za ESPRIT projekat (Evropski projekat za razvoj

informacionih tehnologija) koji je imao za cilj integraciju projektovanja tehnoloških procesa i

terminiranja proizvodnje. Ovaj generativni CAPP sistem koristi petri mreže pomoću kojih se

vrši izbor optimalnog tehnološkog procesa od postavljenih alternativnih varijanti tehnološkog

procesa. Generisanje varijantnih tehnoloških procesa se bazira na grupisanju različitih

varijanti zahvata za obradu tipskih oblika.


108

KCAPPS (Knowledge-based Computer-Aided Process Planning System) [2,140]

predstavlja integrisani sistem za projektovanje tehnoloških procesa koji je zasnovan na

znanju. Osnovni elementi arhitekture sistema su integrisana baza podataka, korisnički

interfejs, baza znanja i glavni moduli. Podaci neophodni za projektovanje tehnološkog

procesa, kao što su tipski oblici, tolerancije, klase hrapavosti, itd. Zadaju se preko korisničkog

interfejsa. Integrisana baza podataka sadrži podatke za različite namene. Baza znanja

obezbeđuje pristup proizvodnim informacijama, pri čemu postoje odgovarajuće baze znanja

za izbor pripremka, operacija, mašina, alata, pribora. Glavni modul sistema obezbeđuje

mehanizme za primenu produkcionih pravila iz svake od baza znanja i vrši višekriterijumsku

optimizaciju pojedinih elemenata tehnoloških procesa.

XTURN [2,140] sistem je razvijen 1993. Godine i namenjen je za projektovanje

tehnoloških procesa za rotacione delove. Razvijen je u skladu sa filozofijom konkurentnog

inženjerstva, gde se projektovanje tehnoloških procesa odvija paralelno sa projektovanjem

dela. Projektantu je omogućeno da u ranim fazama projektovanja dela zadaje tehnološke

podatke, dok se ključne odluke ostavljaju za kasnije faze razvoja proizvoda. Arhitektura

sistema se sastoji od nivoa hardvera i jezgra (kernela), nivoa znanja, nivoa domena i nivoa

primene.

MCOES (Manufacturing Cell Operators System) [187] je razvijen na Helsinškom

tehničkom univerzitetu u periodu od 1990 do 1993. Godine. Sistem je pogodan za proizvodne

sisteme u kojima se proizvode ponovljiv grupe proizvoda koje su organizovane u skladu sa

principima tipske i grupne tehnologije i analize proizvodnih tokova. Ovaj sistem ima hibridnu

strukturu koju čine generativni sistem za pripremu projektovanja tehnoloških procesa i

varijantni sistem za konačno projektovanje tehnoloških procesa. Arhitektura sistema sadrži

pet osnovnih podsistema kao što su interfejs za kreiranje modela grupa delova, podsistem za

pripremu projektovanja tehnoloških procesa, podsistem za konačno projektovanje tehnoloških

procesa koji služi za generisanje tehnoloških procesa i NC programa, interfejs za uređivanje

metoda koji omogućuje projektovanje operacija obrade, modeler pogona koji obezbeđuje

sistematizaciju informacija o proizvodnim resursima. Podsistemi su povezani sa bazama

podataka koje sadrže modele grupa delova zasnovane na tipskim oblicima i modele pogona.

Na bazi navedenih literaturnih informacija u vezi razvijenih CAPP sistemima do sredine

90-ih godina, mogu se uočiti sledeće njihove karakteristike:

Većina sistema obuhvata relativno ograničeno područje primene,

Veoma mali broj sistema automatizuje aktivnosti projektovanja koje se ne mogu

matematički opisati,

Relativno mali broj CAPP sistema je u direktnoj vezi sa ostalim aktivnostima u

okviru proizvodnih sistema,

Relativno mali broj sistema poseduje direktnu vezu sa CAD sistemima,

uglavnom se koriste translatori podataka ili interfejsi za prilagođavanje CAD

modela za potrebe CAPP sistema,

Predstavljanje znanja kod većine sistema je pomoću produkcionih pravila,

Većina sistema je složena za upotrebu, zahtevaju dosta vremena za obuku i

učenje,

Ovi CAPP sistemi su uglavnom razvijeni za određenu klasu delova, najčešće za

rotaciono simetrične i prizmatične delove, itd.


109

90-ih godina prošlog veka pojavljuju se CAPP sistemi novije generacije koji se

zasnivaju na sve većoj primeni savremenih proizvodnih i računarskih tehnologija i dostignuća

u razvoju CAx i internet tehnologija, razvoju neutralnog modela podataka koji se najviše

ogleda kroz primenu STEP standarda, intenzivniju primenu metoda veštačke inteligencije i

multi agent sistema, objektno-orijentisane tehnike programiranja i baza podataka, i dr. Ovi

CAPP sistemi su omogućili znatna unapređenja u integraciji sa CAD, CAM i drugim CAx

sistemima, primeni simultanog inženjerskog projektovanja, podizanju nivoa automatizacije,

arhitekturi gradnje koja postaje modularna i fleksibilna sa mogućnošću nadogradnje. Isto tako,

ovi sistemi u znatnoj meri omogućuju distribuiranu i kolaborativnu proizvodnju na nivou

pogona, korporacije i globalnog tržišta.

U prethodnom poglavlju 4.2.3 dat je prikaz pojedinih karakterističnih CAPP sistema za

svaku od metoda i tehnika koja se koristi za razvoj savremenih CAPP sistema. U nastavku će

se prikazati pojedini savremeni CAPP sistemi koji baziraju na kombinovanoj primeni ovih

metoda i primeni metoda distribuiranog, kolaborativnog i internetom podržanog inženjerstva.

IMPlaner sistem [253,254] predstavlja integrisani CAPP sistem za distribuirano

definisanje proizvodnih aktivnosti, koji se oslanja na postojeće CAD/CAM sisteme i

specijalizovano CAPP rešenje, realizovan primenom Java i XML jezika. Ovaj sistem je nastao

kao nadgradnja CAPP sistema 3I-PP (Integrated, Incremental and Intelligent Process Planner)

i na iskustvima još ranije razvijenog CAPP sistema RTCAPP (Real-time Computer-Aided

Process Planning).

U radu [301] dat je pregled CAPP sistema koji su bazirani na kooperativnom prilazu

razvoja, kao što su CDPS (Cooperative Distributed Problem-Solving) sistem, AAPP (Agent-

Based Adaptive Process Planning) sistem, IDCPPS (Integrated, Distributed and Cooperative

Process Planning System) sistem, i dr.

OPPS-PRI (Optimised Process Planning System for Prismatic Parts) [206] predstavlja

integrisani CAD/CAPP sistem razvijen na Univerzitetu Gaziantep. Osnovna karakteristika

arhitekture sistema je izrazita modularnost, sistem poseduje šesnaest modula grupisanih u pet

klastera, gde je svaki modul poseban sistem koji se može nezavisno koristiti. Druga značajna

karakteristika je široka primena optimizacionih metoda i tehnika veštačke inteligencije.

CyberCut [186] je kolaborativni sistem baziran na Internetu koji omogućuje generisanje

3D prizmatičnih delova, na osnovu definisanih parametara obrade. Kod ovog sistema korisnik

još u fazi projektovanja proizvoda predlaže vrste obrade, operacije i njihov redosled, zahvate i

njihov redosled, kao i alate koji će se koristiti.

U radu [241] dat je pregled kolaborativnih CAPP sistema, kao što su Bleackboard

sistem, IPP (Incremental Process Planning) sistem, DPP (Distributed Process Planning)

sistem, IPPD/RIOS sistem, WTMSS sistem, MASSCAPP sistem, CHOLA sistem, MKM

sistem, WebMAS sistem, VCAPP sistem, i dr.

U našoj zemlji je realizovano nekoliko projekata razvoja CAPP sistema, namenjenih

uglavnom za rotacione delove, kao što su npr. SAPOR [90], CAPROT [166], PROTEH-R

[140], potom za delove prizmatičnog oblika kao što je npr. SiMoTeP [220] i SAPT [183], koji

se sastoji iz dva sistema, SAPT-R za rotacione delove i SAPT-P za prizmatične delove. Osim

ovih sistema, razvijeni su i pojedini specijalizovani CAPP sistemi, kao što je [187] za delove

klipno-cilindarskog sklopa, koji je potom nadograđen i prerastao u kolaborativni CAPP sistem

[186], kao i CAPP sistem za izradu alata za brizganje plastike [162] i dr. U nastavku je dat

kratak prikaz dva najpoznatija CAPP sistema iz navedene grupe, SAPOR i SAPT.

SAPOR-S (Sistem za Automatizovano Projektovanje u području Obrade Rezanjem)

[90] je sistem koji razvijen na Institutu za proizvodno mašinstvo Fakulteta tehničkih nauka u

Novom Sadu. Ovaj sistem je namenjen za automatizovano projektovanje procesa obrade

rezanjem i generisanje upravljačkih programa za obradu rotacionih delova koji se obrađuju na

NC strugovima. Arhitektura sistema se sastoji iz podsistema za formalizovanje ulaznih


110

podataka o proizvodu pomoću simboličkog jezika SAPOR, podsistema informacionih

podloga u vidu baze podataka neophodnih za uspešno odvijanje procesa projektovanja,

procesora sa ugrađenom logikom projektovanja, postprocesora koji služi za prilagođavanje i

oblikovanje izlaznih informacija, kao što su upravljački programi, spisak alata i dr.

SAPT (Sistem za Automatizovano Projektovanje Tehnologije) [183] je sistem koji je

razvijen na Mašinskom fakultetu u Beogradu i predstavlja jedan od prvih ekspertnih CAPP

sistema. Ovaj sistem je građen na hibridnom principu, odnosno na bazi primene karakteristika

grupne i tipske tehnologije. Namenjen je za rotacione (SAPT-R) i prizmatične delove (SAPT-

P), tako što je ista ljuska korišćena za oba, u osnovi različita tehnološka okruženja. Za njegov

razvoj korišćeni su programski jezici LISP, Pascal i Prolog. Arhitektura sistema se sastoji od

celina, kao što su prepoznavanje oblika, funkcionalne logike, tehnoekonomske optimizacije i

tehnološke baze znanja.

U poslednjih dvadesetak godina učinjeni su značajni napori kako bi CAPP sistemi i

odgovarajuća istraživanja postala široko upotrebljiva i komercijalizovana. U radu [231]

predstavljeno je rešenje koje prikazuje mogućnost uvođenja CAPP sistema korak po korak u

kompanije. U radu [43] predstavljen je parametarski sistem za projektovanje tehnoloških

procesa koji zavisi od parametara tipskih oblika. Ovaj sistem je fleksibilan u smislu ažuriranja

tehnoloških procesa, kako za postojeće tako i za nove grupe delova. Sistem je moguće

primeniti u različitim kompanijama uz definisanje odgovarajućih proizvodnih uslova i

ograničenja.

Komercijalizacija CAPP sistema je jednim delom zaživela kroz primenu savremenih

komercijalnih CAx sistema, kao što su npr. Catia, NX, Pro/Engineer i Inventor. Međutim,

CAPP funkcije i aktivnosti u ovim sistemima su u mnogo čemu manje struktuirane i

nesistematične. U okviru njih najviše se primenjuju tehnologije zasnovane na tipskim

oblicima ili neka ekspertska znanja kao što je npr. Definisanje optimalnih parametara obrade,

koja mogu biti uključena u proces donošenja odluka, dok su druge funkcije projektovanja

tehnoloških procesa relativno malo zastupljene [286].

Međutim, u novije vreme proizvođači ovih komercijalnih programskih sistema teže

integraciji CAD/CAPP/CAM i drugih CAx funkcija. Tako se u okviru savremenih CAx

sistema razvijaju integralni pristupi, kao što je npr. Integracija Desault PLM rešenja ENOVIA

i CATIA PLM Express sa CAD/CAPP/CAM funkcionalnostima u CATIA programskom

sistemu. Siemens NX7 je kroz upotrebu HD-PLM i Teamcenter softvera za razvoj proizvoda

poboljšao produktivnost povezivanjem sa paketom integrisanih CAD, CAE, CAPP i CAM

rešenja, što zajedno sa Simens naprednim CNC sistemima predstavlja proširenje integracije i

na proizvodnju. PTC-ov Windchill kao PDM alat može centralizovano da upravlja različitim

IT sistemima unutar kompanija, kao što su CAD, CAPP, CAM, ERP, Simulacioni softveri,

itd. [286].

Značajniji napredak u automatizovanom projektovanju tehnoloških procesa se očekuje

kroz primenu internet baziranih tehnologija i integraciju CAPP sistema sa drugim

aktivnostima poslovnog sistema. Tehnološka dokumentacija se već sada u dobroj meri

razmenjuje putem Interneta, primenom STEP-a, XML ili drugih tehnika.

Kompleksnost razvoja CAPP sistema, kao i njihove integracije sa drugim aktivnostima

proizvodnog sistema, onemogućila je u dosadašnjem periodu pojavu komercijalnih CAPP

sistema, osim onih sa relativno uskim domenom primene. Ipak, s obzirom na veliko

interesovanje usmereno na istraživanje razvoja CAPP sistema i značajnog učešća naučno-

istraživačkih institucija i industrije u smislu razvoja metoda i tehnika, unapređenja

hardversko-softverskih resursa, i dr., realno je očekivati razvoj kvalitetnijih CAPP sistema sa

većim stepenom univerzalnosti i komercijalne primene.

111

5.0 RAZVOJ OPŠTEG MODELA TEHNOLOŠKE PRIPREME

PROIZVODNJE

Savremeni tokovi u okviru globalne, tržišno orijentisane proizvodnje, utiču na poslovne

sisteme da svoje proizvodne i upravljačke aktivnosti neprekidno unapređuju, što može da

podrazumeva pojednostavljivanje i integraciju poslovnih procesa, pa čak i izdvajanje

određenih poslovnih procesa izvan poslovnog sistema [102].

Pokazalo se da je metodologija modeliranja jedna od najefikasnijih tehnika za prikaz i

opis rada poslovnih sistema. Objekti koje je potrebno modelirati u poslovnom sistemu su

[279]:

Proizvodi, koji se definišu pomoću modela proizvoda i modela projektovanja

proizvoda,

Poslovni procesi, koje definišu procesi tokova materijala, energije, informacija i

znanja,

Tehnički resursi,

Informacioni resursi,

Organizacioni resursi i odluke,

Humani resursi,

Nalozi nabavke, proizvodnje, projektovanja, itd.,

Troškovi i vreme proizvodnje, i dr.

Modeliranje poslovnih sistema je trenutno najviše u upotrebi kao tehnika za

predstavljanje i razumevanje strukture i ponašanja aktivnosti u preduzeću, tehnika za analizu

poslovnih procesa, a u mnogim slučajevima i tehnička podrška za reinženjering poslovnih

procesa [179].

U okviru poslovnih sistema dominantnu ulogu u ispunjavanju zahteva tržišta za novim i

prilagođenim proizvodima imaju procesi projektovanja, planiranja, upravljanja i proizvodnje.

Tehnološka priprema proizvodnje, kao funkcija poslovnog sistema, predstavlja osnovnu

integracionu komponentu ovih procesa.

Osnovni zadatak predmetnog istraživanja se odnosi na razvoj opšteg modela tehnološke

pripreme proizvodnje. Ovaj model treba da obuhvati odgovarajuće aktivnosti tehnološke

pripreme, da ima zadovoljavajući nivo uopštenosti, pri čemu je potrebno uzeti u obzir

složenost zadataka koje obuhvata i rešava, kao i veliku dinamičnost proizvodnih i

informacionih tehnologija. Osim toga, model bi trebalo da predstavlja osnovu za razvoj

funkcionalnog i informacionog modela tehnološke pripreme i njenu integraciju sa drugim

funkcijama, kako razvoja i proizvodnje proizvoda, tako i proizvodnog sistema u celini.

5.1 OPŠTI MODEL TEHNOLOŠKE PRIPREME PROIZVODNJE

U cilju razvoja opšteg modela tehnološke pripreme proizvodnje, detaljno su analizirane

literaturne informacije iz oblasti koju ova funkcija obuhvata i odgovarajući integrisani

koncepti proizvodnih sistema, kao što su [26] [81] [83] [139] [208] [302] itd. Kao rezultat ove

analize i prethodno realizovanih istraživanja, postavljen je opšti model tehnološke pripreme

proizvodnje, koji je prikazan na slici 5.1 [156,158].

5.0 Razvoj opšteg modela tehnološke pripreme prozvodnje

112

GL

OB

AL

NO

PL

AN

IRA

NJE

PR

OIZ

VO

DN

JE

KO

NC

EP

TU

AL

NO

PR

OJ

EK

TO

VA

NJ

E

ZA

VR

ŠN

O

PR

OJ

EK

TO

VA

NJ

E

PR

OJ

EK

TO

VA

NJ

E P

RO

IZV

OD

A

SE

LE

KC

IJA

I

IZB

OR

ID

EJ

A

KO

NC

EP

TU

AL

NO

PT

P

KO

NC

EP

TU

AL

NI

CA

PP

(C

CA

PP

)

IZB

OR

VR

ST

E

PR

IPR

EM

KA

FA

ZA

II

PR

OJ

EK

TO

VA

NJ

E

AL

AT

A, P

RIB

OR

A,

UR

EĐ

AJA

, it

d.

ZA

VR

ŠN

O P

TP

MA

KR

O I

MIK

RO

CA

PP

(C

AP

P s

iste

m)

FA

ZA

III I

IV

PR

OC

ES

I G

EN

ER

ISA

NJA

UP

RA

VL

JA

ČK

IH

INF

OR

MA

CIJ

A

(CA

ala

ti)

KO

NS

TR

UK

C.

I

TE

HN

OL

OŠ

KI

PO

DA

CI

(CA

D M

od

eli

+

Pre

lim

ina

rni

teh

no

loš

ki

pro

ces

i)

PR

OJ

EK

TN

I

PO

DA

CI

(CA

D M

od

eli

pro

toti

pa,

pro

izv

od

a,

sk

lop

ov

a,

po

ds

klo

po

va

,

de

lov

a,

ala

ta,

pri

bo

ra,

itd

.)

KO

NS

TR

UK

C.

I

TE

HN

OL

OŠ

KI

PO

DA

CI

(CA

D M

od

eli

+

De

taljn

i

teh

no

loš

ki

pro

ces

i)

CAM

CARC

CATC

CAT

UP

RA

V-

LJ

AČ

KI

PR

OG

RA

MI

KO

NS

TR

UK

CIO

NO

-

TE

HN

OL

OŠ

KA

DO

KU

ME

NT

AC

IJA

SIM

UL

AC

IJA

TE

HN

OL

OŠ

KIH

PR

OC

ES

A

TE

HN

OL

OŠ

KI

SIS

TE

MI

UP

RA

VL

JA

NJ

E

KV

AL

ITE

TO

M

(TQ

M)

FA

ZA

V

IZR

AD

A P

RO

TO

TIP

A

KO

NV

EN

CIO

NA

LN

I T

OK

KO

MP

JU

TE

RIZ

OV

AN

I T

OK

CAA

FA

ZA

VI

FA

ZA

VII

PL

AN

IRA

NJE

I

UP

RA

VL

JA

NJ

E

PR

OIZ

VO

DN

JO

M (

PP

C)

UČ

ES

NIC

I

BA

ZA

PO

DA

TA

KA

ZA

:

P

roiz

vo

de

D

elo

ve

P

rip

rem

ke

T

eh

no

lošk

e

pro

ces

e

R

es

urs

e

P

ara

metr

e

ob

rad

e,

itd

.

BA

ZA

ZN

AN

JA

ZA

:

P

roiz

vo

de

D

elo

ve

P

rip

rem

ke

T

eh

no

lošk

e

pro

ces

e

R

es

urs

e

P

ara

metr

e

ob

rad

e,

itd

.

PR

OT

OT

IP

DE

O

PR

OIZ

VO

D

TE

HN

OL

OŠ

KA

PR

IPR

EM

A P

RO

IZV

OD

NJ

E

KO

NK

UR

EN

TN

O IN

ŽE

NJ

ER

ST

VO

,

KO

LA

BO

RA

TIV

NO

IN

ŽE

NJE

RS

TV

O,

DIG

ITA

LN

A P

RO

IZV

OD

NJA

E-P

RO

IZV

OD

NJ

A,

ITD

.

TR

ŽIŠ

TE

AN

AL

IZA

ZA

HT

EV

A T

RŽ

IŠT

A

PR

IKU

PL

JA

NJE

IDE

JA

O

PR

OIZ

VO

DU

OP

TIM

IZA

CIJ

A

VE

ŠT

AČ

KA

INT

EL

IGE

NC

IJA

,

ST

EP

, G

RU

PN

A

TE

HN

OL

OG

IJA

,

ITD

.

FA

ZA

I

RE

RE

VE

RZ

IBIL

NO

INŽ

EN

JE

RS

KO

PR

OJ

EK

TO

VA

NJE

VR

ED

NO

VA

NJE

I

US

VA

JA

NJ

E T

EH

N.

DO

KU

ME

NT

AC

IJE

PR

OJ

EK

TO

VA

NJE

PR

IPR

EM

KA

PR

IPR

EM

AK

Slika 5.1 Opšti model tehnološke pripreme proizvodnje


113

Osnovne faze postavljenog modela tehnološke pripreme su:

Globalno planiranje proizvodnje, Faza I

Konceptualno ili preliminarno projektovanje tehnoloških procesa, Faza II

Završno ili detaljno projektovanje tehnoloških procesa, koju čine dve faze

o Makro projektovanje tehnoloških procesa, Faza III

o Mikro projektovanje tehnoloških procesa, Faza IV

Generisanje upravljačkih informacija, Faza V

Simulacija tehnoloških i proizvodnih procesa, Faza VI

Vrednovanje i usvajanje tehnoloških procesa i tehnološke dokumentacije,

Faza VII

Opšti model tehnološke pripreme proizvodnje obuhvata osnovne zadatke i definiše

njenu ulogu u životnom ciklusu proizvoda.

U okviru posmatranog modela, pored osnovnih faza i aktivnosti, prikazan je osnovni tok

odgovarajućih informacija u tehnološkoj pripremi proizvodnje. Ove aktivnosti su u direktnoj

vezi sa obradnim, montažnim, mernim, transportnim, skladišnim, demontažnim i reciklažnim

procesima koji se realizuju na odgovarajućim klasičnim ili računarom upravljanim

tehnološkim sistemima. Isto tako, modelom su obuhvaćeni procesi proizvodnje prototipova,

nulte i probne serije delova, podsklopova, sklopova i odgovarajućih proizvoda, za sve vidove

proizvodnje, od tradicionalne do računarom podržane. Posebna pažnja je usmerena na faze i

aktivnosti tehnološke pripreme koje se odnose na projektovanje tehnoloških procese izrade

proizvoda.

U nastavku će se ukratko prikazati osnovni zadaci i ciljevi svake od predstavljenih faza, koje

su detaljnije razrađene u okviru poglavlja 4.

Faza I – Globalno planiranje proizvodnje

U okviru životnog ciklusa proizvoda prvu etapu čine aktivnosti istraživanja tržišta i

mogućnosti proizvodnog sistema, a potom donošenje odluka o razvoju i proizvodnji novih i

usavršavanju postojećih proizvoda. U cilju ispunjenja savremenih tržišnih uslova, potrebno je

još u ranoj fazi razvoja proizvoda obezbediti kvalitetne podatke o mogućnostima njihove

proizvodnje, kao i osnovne, orijentacione podatke o efektima proizvodnje, najčešće u smislu

troškova i vremena proizvodnje. Ova faza obuhvata globalnu identifikaciju tehnoloških i

proizvodnih procesa za odgovarajući ograničeni skup tehničkih specifikacija proizvoda i

predstavlja podršku u odlučivanju na samom početku procesa razvoja proizvoda.

Faza II – Konceptualno ili preliminarno projektovanje tehnoloških procesa

Na osnovu odgovarajućih ulaznih podataka iz faze konceptualnog projektovanja

proizvoda, rešavaju se osnovni zadaci konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa, kao

što su analiza tehnologičnosti konstrukcije proizvoda, definisanje vrste i osnovnog oblika

pripremka, postavljanje i izbor najpovoljnijih varijanti tehnologija izrade, montaže i dr.,

definisanje odgovarajućih proizvodnih resursa, kao i procena vremena i troškova proizvodnje.

Osnovni izlazni rezultat je preliminarni ili idejni tehnološki proces proizvodnje proizvoda,

koji se dalje precizira u aktivnostima završnog projektovanja tehnoloških procesa.

Faze III i IV – Završno ili detaljno projektovanje tehnoloških procesa

U ovoj fazi se, na bazi detaljno projektovanog proizvoda i preliminarnog tehnološkog

procesa vrši, projektovanje detaljnog, odnosno završnog rešenja tehnološkog procesa

proizvodnje proizvoda. Faza III se odnosi na makro, a faza IV na mikro projektovanje

tehnološkog procesa, čiji su osnovni zadaci preciziranje sadržaja tehnološkog i proizvodnog

procesa, sadržaja operacija, potrebnih proizvodnih resursa, parametara i režima obrade,


114

vremena i troškova proizvodnje. Kao izlazni rezultat ove faze dobija se neophodna tehnološka

dokumentacija u vidu sadržaja tehnološkog procesa, karti operacija, karti toka procesa,

uputstava za rad, a ponekad se već u ovoj fazi generišu upravljačke informacije za upravljanje

obradnim i tehnološkim sistemima. Osnovni programski sistemi namenjeni projektovanju

tehnoloških procesa su odgovarajući CAPP sistemi, dok se u novije vreme sve više razvijaju

integrisani koncepti CAPP sistema sa CAD, CAM, PPC i drugim CAx sistemima.

Faza V – Generisanje upravljačkih informacija

Ova faza tehnološke pripreme se odnosi na aktivnost detaljnog projektovanja

tehnoloških procesa u okviru koje se vrši generisanje upravljačkih informacija/programa za

obradne, montažne, merne i kontrolne, transportne, skladišne i druge tehnološke sisteme. U

okviru ove faze koristi se veći broj programskih CAx sistema, najčešće su to odgovarajući

CAM sistemi u užem smislu, kao programski sistemi za generisanje upravljačkih programa za

numerički upravljane obradne i tehnološke sisteme, CARC za robote, CATC za transportne i

skladišne sisteme, CAT za merno-kontrolne sisteme i CAA za montažne sisteme.

Faza VI – Simulacija tehnoloških i proizvodnih procesa

Faza simulacije obuhvata modeliranje, simulaciju i optimizaciju tehnoloških i

proizvodnih procesa u cilju postizanja visokih efekata rada tehnoloških sistema, kao i

proizvodnih sistema u celini. Osnovni podaci za realizaciju ove faze čine izlazni rezultati faza

projektovanja tehnoloških procesa (II, III i IV faze), kao što su vrsta i redosled operacija,

potrebni proizvodni resursi, odgovarajuća vremena i količine, itd. Na osnovu ovih i drugih

potrebnih podataka razvijaju se simulacioni modeli, koji čine eksperimentalne modele realnog

sistema na kojima se vrše računarski eksperimenti u cilju izbora najpovoljnije varijante

procesa proizvodnje i razvoja optimalne strukture proizvodnih jedinica i sistema u celini.

Faza VII – Vrednovanje i usvajanje tehnoloških procesa i tehnološke dokumentacije

Ova faza obuhvata završnu proveru, korekciju i vrednovanje tehnoloških i proizvodnih

procesa, upravljačkih informacija, uputstava za pripremu i podešavanje tehnoloških sistema i

druge tehnološke dokumentacije. Tehnološka dokumentacija predstavlja praktično i izlazni

rezultat tehnološke pripreme proizvodnje, koja se na kraju usvaja, overava i arhivira u

informacionom obliku u odgovarajuće baze podataka.

Opšti model tehnološke pripreme proizvodnje je detaljnije opisan u nastavku poglavlja,

kroz razvoj odgovarajućeg funkcionalnog modela, koji uključuje sve elemente funkcionalne

strukture, kako pojedine faze, tako i odgovarajuće aktivnosti.

5.2 RAZVOJ FUNKCIONALNOG MODELA TEHNOLOŠKE PRIPREME

PROIZVODNJE

Tehnološka priprema proizvodnje predstavlja podsistem ili funkciju proizvodnog

sistema, zbog čega se za razvoj odgovarajućeg modela mogu koristiti pravila sistemskog

prilaza i tehnike modeliranja. Modeliranje predstavlja jednu od najefikasnijih tehnika za

razumevanje i jednoznačnu komunikaciju između projektanata i korisnika, odnosno treba da

bude "jezik" za komunikaciju između učesnika u sistemu, a da se pri tome omogući precizna i

formalna specifikacija zahteva.

Pokazalo se u primeni da za opis funkcionisanja poslovnog sistema nisu pogodni

prirodni jezici zbog određenih jezičkih dvosmislenosti, kao ni formalni jezici koji nisu

razumljivi korisnicima. Zbog toga je bilo neophodno razviti tehniku koja će organizovati

prirodne jezike na taj način da se eliminiše dvosmislenost i omogući efikasna komunikacija i


115

razumevanje. U savremenim proizvodnim sistemima teži se integraciji aktivnosti kroz

primenu informacionih tehnologija, odnosno razvoju računarom integrisanih proizvodnih

sistema, kao i njihovoj kolaboraciji u globalnom proizvodnom okruženju. Upravo u cilju

realizacije programa računarom integrisane proizvodnje razvijena je i familija IDEF metoda.

Ova familija metoda se uspešno primenjuje u različitim oblastima i pokazala se kao efikasno

sredstvo za analizu, projektovanje i predstavljanje, odnosno modeliranje poslovnih procesa, a

samim tim i za unapređenje poslovanja proizvodnih sistema [68,115,176,252,276].

Tehnološka priprema proizvodnje, kao bilo koji složeni sistem, može se dekomponovati

na jednostavnije komponente primenom metodologije odozgo na dole (Top-Down), pri čemu

se vrši funkcionalno modeliranje i razvija odgovarajući funkcionalni model i/ili metodologije

odozdo na gore (Bottom-Up), pri čemu se vrši informaciono modeliranje i razvija

odgovarajući informacioni model sistema. Funkcionalni model je strukturna prezentacija

funkcija, aktivnosti i procesa unutar modeliranog sistema [15,31].

Za realizaciju procesa funkcionalnog i informacionog modeliranja razvijeni su

odgovarajući CASE alati, među kojima su najpoznatiji ORACLE Designer, AllFusion, koji se

sastoji od AllFusion Process Modeler-a i AllFusion ERwin Data Modeler-a, DBDesigner,

Entity Relationship Diagrammer (ERD), MagiCASE, EasyCASE System Designer, S-

Designor, Application Development Workbench (ADW), i dr. [8,218] .

IDEF0, kao jedan od najčešće korišćenih IDEF standarda informacionog inženjeringa,

omogućuje [115]:

Izvršenje sistem analize i dizajna na svim nivoima, za sistem sastavljen od ljudi,

tehnoloških sistema, materijala, računara i informacija,

Stvaranje dokumentacije kao osnove za integraciju ISO standarda,

Bolju komunikaciju između analitičara, projektanata, korisnika i menadžera,

Diskusiju u radnom timu kako bi se postiglo međusobno razumevanje i

Upravljanje velikim i složenim projektima.

Za razvoj posmatranog funkcionalnog modela tehnološke pripreme proizvodnje upravo

je primenjena IDEF0 metoda, odnosno standard. Primenom ovog standarda omogućuje se

tehnika modeliranja koja je nezavisna od CASE metoda i alata za projektovanje

informacionih sistema koji se mogu naći na tržištu [115,155].

5.2.1 Osnove funkcionalnog modeliranja i IDEFO metodologija

Metodologija funkcionalnog modeliranja IDEF0 je zamišljena kao metodologija za

modeliranje širokog spektra automatizovanih ili neautomatizovanih "sistema" ili subjekata,

uključujući bilo koju kombinaciju softvera, proizvodnih resursa, procesa ili ljudi. IDEF0 je

inženjerska tehnika za realizaciju i upravljanje potrebama i prednostima analize, definisanje

zahteva, realizaciju funkcionalne analize, projektovanje, rukovođenje i predstavlja osnovu za

kontinualno poboljšanje poslovnih procesa [87].

Razlozi koji su motivisali nastanak IDEF0 modeliranja su [115,276]:

Služi kao dokumentacija i uputstvo za opis kompleksnih poslovnih procesa sa što

kraćim oblikom prikaza,

Omogućuje brze organizacione promene, jer model procesa dokumentuje važne

aktivnosti i omogućava uvid u kritične aktivnosti koje treba izvesti sa

odgovarajućim resursima i

Kao prototipski pristup modeliranju, na brz i jednostavan način proverava

alternativne ideje. Mnogo je jednostavnije i jeftinije razviti model i proveriti ga

na "papiru", nego ga fizički realizovati.


116

Tehnika modeliranja koncipirana na bazi ovog standarda ima sledeće karakteristike:

Generičnost za analizu sistema sa različitom namenom i složenošću,

Rigoroznost i preciznost za realizaciju kvalitetnog, upotrebljivog modela,

Konciznost, da omogući razumevanje, komunikaciju, usaglašavanje i

vrednovanje,

Konceptualnost za predstavljanje funkcionalnih zahteva a ne fizičku ili

organizacionu implementaciju i

Fleksibilnost, da istovremeno podrži više faza u životnom veku projekta.

IDEF0 je tehnika modeliranja zasnovana na kombinaciji grafike i teksta prikazanih na

jedan organizacioni i sistemski način da pojačaju razumljivost, podrže analizu, obezbede

logiku za potencijalne promene, specificiraju zahteve ili podrže nivo projektovanja sistema i

aktivnosti integracije. IDEF0 model se sastoji iz hijerarhijskog niza dijagrama koji stepenasto

prikazuju nivoe detaljno opisanih funkcija i njihovih interfejsa unutar sistema. Grafički prikaz

putem dijagrama, tekstualni opis i rečnik podataka predstavljaju tri osnovne vrste IDEF0

prikaza. Grafički dijagrami definišu funkcije i funkcionalne odnose između boksova ili

pravougaonika i strelica, kao i odgovarajuće sintakse i semantike. Tekstualni opis i rečnik

podataka obezbeđuju zbirne informacije kao podršku grafičkom dijagramu.

Sintaksu grafičkog jezika IDEF0 čine pravougaonici, strelice i pravila. Pravougaonici

predstavljaju aktivnosti koje mogu biti funkcije, procesi i transformacije. Aktivnosti moraju

imati naziv, vremensku dimenziju i rezultat, odnosno izlaz. Semantika grafičkog jezika

IDEF0 ukazuje na značenje sintaksne komponente jezika i olakšava korektnost interpretacije.

Interpretacija opisuje delove kao što su notacije za aktivnosti i strelice, kao i međuveze

funkcijskih odnosa. Odnos između aktivnosti i informacija se prikazuje primenom

pravougaonika, koji predstavljaju aktivnosti i strelica kao nosioca informacija, slika 5.2.

Strelice na dijagramima se nazivaju ICOM, jer su skraćenica od:

I – Input (ulaz), materijal ili informacija koja se koristi ili transformiše u cilju

definisanja izlaza,

C – Contol (kontrola ili upravljanje), kontrole ili uslovi odgovorni za to kako,

kada i da li će se aktivnosti realizovati. Najčešće su to pravila, politike,

procedure ili standardi,

O – Output (izlaz), materijal ili informacija nastali kao rezultat aktivnosti i

M – Mechanism (mehanizam), izvori koji izvode aktivnost ali se ne troše.

Najčešće su to ljudi, mašine, oprema i objekti. Strelice mehanizma koje su

okrenute na dole definišu se kao strelica poziva (Call Arrows).

Ulaz

Mehanizam Poziv

Izlaz

Kontrola

Slika 5.2 Osnovni koncept IDEF0 metodologije


117

Elementi prikazani na slici 5.2 mogu se opisati rečenicom "Aktivnost pod Kontrolom, od

Ulaza pravi Izlaze, koristeći Mehanizme". Dekompozicija poslovnih procesa realizuje se kroz

definisanje dijagrama, kao što su :

Kontekstni dijagram - definisanje granice sistema,

Stablo aktivnosti - uspostavljanje vertikalne veze između aktivnosti i

Dekompozicioni dijagrami - uspostavljanje horizontalne veze između aktivnosti.

Prvi korak u razvoju funkcionalnog modela se odnosi na razvoj kontekstnog dijagrama,

čime se definišu granice, odnosno okviri modela procesa. Sledeći korak se odnosi na

definisanje dekompozicionih dijagrama kojima se detaljno definišu nivoi odgovarajuće

aktivnosti. U cilju jasnijeg predstavljanja dekompozicije, kao i mogućnosti sagledavanja

hijerarhije aktivnosti, definiše se stablo aktivnosti.

Svakoj aktivnosti mora se dodeliti naziv u obliku glagolske fraze, te svaka aktivnost

mora imati najmanje jednu kontrolnu ili upravljačku i jednu izlaznu strelicu. Polazi se od

kontekstnog dijagrama koji se definiše na najvišem nivou, a zatim se izvodi dekomponovanje

u podređene (Child) dijagrame. Svaka od podfunkcija podređenog dijagrama može kreirati

svoj dijagram na nižem nivou. Na taj način se definišu različiti nivoi apstrakcije, tj. na višim

nivoima su opštije funkcije i grupisane strelice, koje se na nižim nivoima dekomponuju i

detaljnije opisuju.

U cilju razvoja kvalitetnog funkcionalnog modela tehnološke pripreme proizvodnje,

izvršena je analiza razvijenih funkcionalnih modela određenih funkcija proizvodnog sistema u

radovima [26,29,81,83,84,85,153,302] i dr. Takođe, u obzir su uzeti i odgovarajući standardi

prema [10,114,118,119,120,121,122,123,124,125,126].

5.2.2 Funkcionalni model tehnološke pripreme proizvodnje

Osnovni sadržaj inženjerskih aktivnosti u okviru proizvodnih sistema za proizvodnju

proizvoda iz oblasti mašinogradnje se relativno malo promenio u poslednjih nekoliko

decenija, ali se zato značajno promenio način i sredstva obavljanja aktivnosti, raspoloživo i

neophodno znanje, stepen automatizacije aktivnosti, kao i proizvodne i informacione

tehnologije koje se primenjuju. Predviđa se da će se u budućnosti i dalje brzo menjati način

obavljanja aktivnosti primenom inteligencije i znanja ljudi i unapređenja funkcija proizvodnih

resursa i informacionih tehnologija, dok se potrebne informacije za obavljanje aktivnosti neće

menjati u konceptu, jedino u obimu i detaljnosti [26,302].

Osnovne inženjerske aktivnosti u okviru proizvodnih sistema su projektovanje

proizvoda, projektovanje tehnoloških procesa, kao i planiranje i upravljanje proizvodnjom. Za

svaku od ovih aktivnosti postoji jedan ili više programskih sistema, pri čemu pojedini

proizvođači poseduju programske sisteme za više aktivnosti. Kako bi ove inženjerske ali i

druge aktivnosti u proizvodnom sistemu funkcionisale integralno, mora se ostvariti nesmetana

razmena i deljenje informacija između njih. Primena odgovarajućih interfejsa ili prevodioca

specijalne namene je trenutno veoma zastupljen kao jezik međusobne komunikacije, što

predstavlja neefikasno i skupo rešenje za sve činioce u proizvodnom lancu. Shodno tome,

nekompatibilnost i problemi razmene podataka između aktivnosti proizvodnog sistema,

odnosno odgovarajućih programskih sistema predstavljaju osnovnu barijeru u integraciji

aktivnosti u proizvodnom sistemu [302].

Upravo zato je neophodno razviti integracioni mehanizam, kako među aktivnostima,

tako i unutar pojedinih aktivnosti proizvodnog sistema. Rešenje se vidi u razvoju modela

podataka koji pored toga, što treba da bude neutralan, mora biti otvoren i proširiv za nove

podatke, i naravno, mora biti dostupan svima. Razvoj odgovarajućih modela aktivnosti

proizvodnog sistema je prvi korak ka posmatranoj integraciji. U nizu ovih inženjerskih


118

aktivnosti, najznačajniju integracionu funkciju imaju aktivnosti projektovanja tehnoloških

procesa, odnosno tehnološke pripreme proizvodnje [81].

U okviru industrije, naučno-istraživačkih institucija i institucija za standardizaciju

razvijeni su pojedini modeli aktivnosti funkcija proizvodnog sistema. Neki od ovih modela

obuhvataju veći broj inženjerskih aktivnosti, dok drugi samo pojedine aktivnosti ili funkcije

proizvodnog sistema. U nastavku su navedeni neki od najznačajnijih razvijenih modela, sa

kratkim opisom.

CAM-I [85] predstavlja model aktivnosti koji opisuje aktivnosti projektovanja

tehnoloških procesa proizvodnje proizvoda iz oblasti mašinogradnje. IMPPACT [29]

predstavlja model aktivnosti integrisanog projektovanja proizvoda i tehnoloških procesa

izrade diskretnih delova, za tehnologije obrade rezanja, livenja i obrade lima. AAAP [153] je

model aktivnosti integrisanog projektovanja aviona, projektovanja tehnoloških procesa izrade,

montaže i kontrole odgovarajućih delova i sklopova aviona. U radu [84] prikazan je model

aktivnosti za projektovanje tehnoloških procesa kontrole mašinskih delova, kao veze između

projektovanja proizvoda i dimenzione kontrole proizvedenih delova, baziran na standardima

proizvodnih podataka. SIMA [26] predstavlja model aktivnosti za integrisanje proizvodnih

aktivnosti i softvera u oblasti projektovanja, izrade i montaže diskretnih delova. Ovaj model

razvijen od strane NIST-a, povezuje i opisuje osnovne tehničke aktivnosti u okviru

proizvodnog sistema, od projektovanja proizvoda, preko proizvodnog inženjerstva i

industrijskog inženjerstva, do procesa proizvodnje i upravljanja proizvodnim tokovima. U

radu [81] dat je prikaz modela aktivnosti za sistemsku integraciju aktivnosti projektovanja

tehnoloških procesa obrade rezanjem diskretnih mašinskih delova primenom numerički

upravljanih obradnih sistema. Model aktivnosti za projektovanje tehnoloških procesa obrade i

kontrole, razvijen od strane NIST-a prikazan je u radu [302], u okviru koga je paralelno

predstavljen model aktivnosti za dva granična slučaja, odvojeno i integrisano projektovanje

tehnoloških procesa obrade i kontrole. Osim ovih istraživanja, značajna su i istraživanja iz

oblasti razvoja STEP standarda, kao što je STEP AP213 [126], STEP AP240 [123] STEP

AP224 [121], i dr.

Na osnovu razvijenog opšteg modela tehnološke pripreme, teorijskih osnova IDEF0

metodologije modeliranja i analize razvijenih modela, pristupilo se funkcionalnom

modeliranju sistema tehnološke pripreme proizvodnje i razvoju odgovarajućeg funkcionalnog

modela. Funkcionalna dekompozicija je izvedena kroz definisanje granica modela, odnosno

definisanje kontekstnog dijagrama i njegovog opisa, definisanje stabla aktivnost, kao i

definisanje dekompozicionih dijagrama aktivnosti i njihovog opisa.

Ovaj model definiše oblast delovanja, osnovne funkcionalne komponente, odnosno

tehničke aktivnosti, kao i potrebne podatke za razvoj sistema tehnološke pripreme

proizvodnje. Posmatrani funkcionalni model prikazuje "trenutno stanje" u tehnološkoj

pripremi proizvodnje i ne sme se posmatrati kao statičan, već dinamičan i u vremenu

promenljiv dokument, sa mogućnošću uvođenja novina i promena koje se budu dešavale u

proizvodnim i informacionim tehnologijama u budućem vremenu.

Primena IDEF0 modela zavisi od stanovišta posmatranja i svrhe korišćenja. Posmatrani

model je razvijen sa stanovišta posmatranja proizvodnog inženjera - tehnologa. Osnovna

uloga ovog modela je da objasni aktivnosti koje su uključene u model tehnološke pripreme

proizvodnje, odgovarajuće veze i protok informacija između njih, kao i odgovarajuće ulazne i

izlazne specifikacije i standarde ovih aktivnosti.

Razvijeni IDEF0 model tehnološke pripreme proizvodnje se sastoji od 12 dijagrama

aktivnosti koji pokazuju različite nivoe dekompozicije, A_0, A0, A1, A12, A13, A2, A2', A3,

A33, A4, A5, i A6, koji su prikazani na slikama od 5.3 do 5.15.


119

5.2.2.1 Definisanje granica modela i stabla aktivnosti

Pod definisanjem granica modela podrazumeva se definisanje skupa aktivnosti koji će

se posmatrati ili širine modela i definisanje nivoa detaljnosti ili dubine modela. Širina modela

je vezana za definisanje kontekstnog dijagrama koji se u IDEF0 notaciji označava sa A_0 i

prvog nivoa dekompozicije koji nosi oznaku A0. Kontekstnim dijagramom definišu se setovi

ulaza, kontrole i mehanizama koji proizvode set odgovarajućih izlaza. Na ovom nivou

posmatrana problematika se uopštava sa manje detalja. Dubina modela se definiše nivoima

dekomponovanja, pri čemu se dekompozicija odvija do definisanja osnovnih procesa.

U okviru utvrđivanja granica modela jasno su definisani ciljevi na osnovu sledećih

elemenata, odnosno pitanja: zašto se proces modelira, šta će model da prikaže, čemu služi

model, koji su zadaci na određenoj aktivnosti, koji je redosled izvođenja aktivnosti, kako se

izvodi kontrola, koji se resursi koriste, itd.

Granica posmatranog modela definisana je kontekstnim dijagramom, slika 5.3, koji

predstavlja aktivnost tehnološke pripreme sa pripadajućim elementima ulaza, izlaza, kontrole

i mehanizma, u skladu sa IDEF0 standardom.

TITLE:NODE: NO.: 1A_0 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE

Standardi za tolerancije (GD&T)

A0

TEHNOLOŠKA

PRIPREMA

PROIZVODNJE

Standardi za kvalitet

Zahtevi kupaca

(cena, rokovi, kvalitet, itd.)

BP i BZ za pripremke i sirovine

BP i BZ za proizvodne resurse

(mašine, alate, pribore, merila, itd.)

BP i BZ za standardne tehnološke procese

BP i BZ za parametre obrade i obradljivosti

BP i BZ za standardne elemente

troškova i vremena proizvodnje

Projektanti i programski sistemi

Preliminarni tehn. procesi (O1)

Proračunati troškovi i vremena (O8)

TITLE:NODE: NO.: 1A_0 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE

Sadržaj tehnološ. procesa (O3)

Karte operacija (O4)

Specifikacije pripremaka (O2)

Konceptualni dizajn proizvoda

(2D crteži i/ili 3D modeli)

Raspoloživi proizvodni resursi

(pripremci, mašine, alati, itd.)

Obim proizvodnje

Zahtevi za promenu tehnoloških

procesa i tehn. dokumentacije

Zahtevi za novim resursima i procesima (O10)

Upravljački programi (O5)

Karte toka procesa (O6)

Zahtevi za promenu dizajna proizvoda (O11)

I1

I2

I3

I4

I5

Detaljni dizajn proizvoda

(2D crteži i/ili 3D modeli)

C1 C2 C3

Procenjeni troškovi i vremena (O7)

Specifikacije proizvodnih resursa (O9)

M1 M2 M3 M4 M5 M7

BP i BZ za procese proizvodnje

M6

2D CAD CRTEŽ, 3D CAD MODEL

IGES,

ISO10303 AP203, AP214

i dr.

Procesi obrade rezanjem

ISO 10303 AP224, AP238, AP240

ISO 14649,

APT, RS 274, ISO 6983, i dr.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Drugi procesi

ISO 10303 AP207, AP223,

AP229, AP232, i dr.

_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _

Merenje i kontrola

ISO 10303 AP219,

DMIS-input,

APQP, eQuiPP, I++DMS, i dr.

( )

( )

Slika 5.3 Kontekstni dijagram modela tehnološke pripreme proizvodnje A_0

Posmatrani kontekstni dijagram obuhvata određene ulazne i izlazne informacije,

mehanizme i kontrole, koji su navedeni i detaljnije opisani u nastavku.

Ulazne informacije su:

Konceptualni dizajn proizvoda (I1)

Detaljni dizajn proizvoda (I2)

Raspoloživi proizvodni resursi (I3)

Obim proizvodnje (I4)

Zahtevi za promenu tehnoloških procesa i tehnološke dokumentacije (I5)


120

Dizajn proizvoda (I1 i I2) predstavlja računarom interpretirano predstavljanje modela

proizvoda, odnosno dela, koje može biti u obliku 2D crteža ili 3D modela, ali i u nekom od

standardnih oblika IGES, ISO 10303 AP203 i AP214, itd. Bez obzira na oblik predstavljanja,

dizajn proizvoda mora da obezbedi funkcionalne i nefunkcionalne informacije o proizvodu,

odnosno geometriju, topologiju, tipske oblike, dimenzije, tolerancije, materijal, kvalitete

površina, tvrdoću, stanje površine, i sve ostale podatke neophodne za izradu, montažu i

kontrolu proizvoda. Konceptualni dizajn proizvoda, koji se definiše u fazi konceptualnog

projektovanja, je manje detaljan i uglavnom ne sadrži sve navedene informacije o proizvodu.

Detaljni dizajn proizvoda, koji se definiše u fazi detaljnog projektovanja proizvoda

predstavlja ulaz za detaljno projektovanje tehnoloških procesa.

Raspoloživi proizvodni resursi (I3) predstavljaju osnovne podatke o raspoloživim

proizvodnim resursima u posmatranom proizvodnom sistemu.

Obim proizvodnje (I4) se najčešće posmatra kao godišnji obim proizvodnje, odnosno veličina

serije ili kao ukupni planirani obim proizvodnje.

Zahtevi za promenu tehnoloških procesa i tehnološke dokumentacije (I5) predstavljaju

povratne informacije iz aktivnosti planiranja i upravljanja proizvodnjom, procesa proizvodnje

ili pak, neke od aktivnosti same tehnološke pripreme proizvodnje. Ove informacije se odnose

na zahtev za promenu elemenata tehnološkog procesa i odgovarajuće tehnološke

dokumentacije. Zahtevi mogu biti razne prirode, od promene redosleda operacija, promene

mašina, zahvata obrade i njihovog redosleda, alata, parametara obrade, putanje alata, itd.

Izlazne informacije su:

Preliminarni tehnološki procesi (O1)


Sadržaj tehnoloških procesa (O3)




Procenjeni troškovi i vremena proizvodnje (O7)

Proračunati troškovi i vremena proizvodnje (O8)


Zahtevi za novim resursima i procesima (O10)

Zahtevi za promenu dizajna proizvoda (O11)

Preliminarni tehnološki procesi (O1) predstavljaju izlazni rezultat iz aktivnosti konceptualnog

projektovanja tehnoloških procesa i pored rezultata detaljnog projektovanja proizvoda čine

osnovni ulazni podatak za aktivnost detaljnog projektovanja tehnoloških procesa. Osnovni

podaci preliminarnog tehnološkog procesa se odnose na definisanje vrste pripremka, vrste

tehnoloških operacija i njihov redosled, kao i vrste potrebnih proizvodnih resursa.

Specifikacije pripremaka (O2) odnose se na definisanje crteža i/ili modela pripremaka sa

definisanim oblikom, dimenzijama, tačnošću i kvalitetom površina i drugim neophodnim

podacima za njegovu izradu i kontrolu.

Sadržaj tehnoloških procesa (O3) predstavlja osnovni izlazni dokument iz faze detaljnog

projektovanja tehnoloških procesa, kojim se definiše redosled izvođenja operacija, sa vrstom

obradnih i tehnoloških sistema i osnovnim vremenima za svaku operaciju tehnološkog

procesa. Za svaki definisani sadržaj tehnološkog procesa mogu da se projektuju alternativne

varijante.


121

Karte operacija (O4) predstavljaju vrstu tehnološke dokumentacije u okviru koje se

preciziraju svi neophodni podaci za realizaciju pojedinih operacija izrade. Karte operacija

predstavljaju osnovu za izradu upravljačkih programa. Za svaku osnovnu kartu operacije

mogu da postoje alternativne varijante.

Upravljački programi (O5) predstavljaju informacije potrebne za realizaciju operacija na

numerički upravljanim obradnim i tehnološkim sistemima, što se najčešće odnosi na CNC

mašine alatke.

Karte toka procesa (O6) predstavljaju dokumentaciju kojom se definiše redosled svih

operacija, odnosno radnih mesta za obradu, montažu, merenje, rukovanje materijalom i

transport za svaki deo ili grupu delova iz programa proizvodnje, sa definisanim osnovnim

vremenima. Za svaku osnovnu kartu toka procesa mogu da postoje alternativne varijante.

Procenjeni troškovi i vremena proizvodnje (O7) predstavljaju izlazni rezultat iz aktivnosti

konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa. Ovi troškovi i vremena se najčešće

određuje primenom metoda koje su bazirane na znanju, iskustvu i podacima troškova i

vremena sličnih proizvoda.

Proračunati troškovi i vremena proizvodnje (O8) predstavljaju izlazne informacije iz faze

detaljnog projektovanja tehnoloških procesa. Proračun vremena se bazira na primeni

analitičkih izraza za proračun, koji uključuju osnovna, pomoćna, pripremno-završna i druga

vremena proizvodnje. Ovi troškovi uključuju u proračun sve elemente troškova, kao što su

troškovi pripremka, troškovi obrade, sredstava rada, radnika, i dr., i baziraju se na primeni

analitičkih metoda, kao što je prikazano u [266].

Specifikacije proizvodnih resursa (O9) se odnose na podatke o obradnim i tehnološkim

sistemima, alatima, priborima, merilima, uređajima, radnicima, i drugim proizvodnim

resursima, u smislu vrste i tipa resursa, potrebnih vremena, količina, površina, itd. Najčešće,

dokumentaciju ove vrste predstavljaju karte pregleda ili liste mašina, alata, pribora, stručnosti

i kvalifikacije radnika.

Zahtevi za novim resursima i procesima (O10) se odnose na informacije kojima se zahteva ili

predlaže nabavka novih ili rekonfiguracija postojećih resursa i osvajanje novih ili

reinženjering postojećih procesa. Zahtevi idu u smeru unapređenja i racionalizacije

tehnoloških i proizvodnih procesa u smislu ekonomičnosti, proizvodnosti, zaštite životne

sredine, itd.

Zahtevi za promenu dizajna proizvoda (O11) predstavljaju informacije u obliku poruka koje se

šalju projektantu proizvoda u cilju izmene dizajna proizvoda, kako bi proizvod i pojedini

njegovi delovi postali tehnologični, odnosno lakši i jeftiniji za proizvodnju, itd.

Napomena: Izlazne informacije mogu biti predstavljene i u nekom od standardnih

oblika, kao što su za procese obrade skidanjem materijala (ISO 10303 AP224, AP238, AP240,

ISO 14649, APT, RS274, ISO 6983, itd.), za druge procese oblikovanja (ISO 10303 AP207,

AP223, AP229, AP232, i dr.) i za procese merenja i kontrole (ISO 10303 AP219, DMIS-

input, APQP, eQuiPP, I++DMS, i dr.), što je predstavljeno i na slici 5.3.

Mehanizmi su:

Baza podataka i baza znanja za pripremke i sirovine (M1)

Baza podataka i baza znanja za proizvodne resurse (M2)

Baza podataka i baza znanja za standardne tehnološke procese (M3)

Baza podataka i baza znanja za parametre obrade i obradljivosti (M4)

Baza podataka i baza znanja za standardne elemente troškova i vremena

proizvodnje (M5)

Baza podataka i baza znanja za procese proizvodnje (M6)

Projektanti i programski sistemi (M7)


122

Baza podataka i baza znanja za pripremke i sirovine (M1): Ova baza podataka se odnosi na

podatke kojima se definiše vrsta, tip, oblik, dimenzije, kvalitet i materijal pripremaka i

sirovina koji su na raspolaganju u proizvodnom sistemu ili se po potrebi mogu nabaviti. Baza

znanja se odnosi na pravila koja služe za izbor odgovarajućeg pripremka.

Baza podataka i baza znanja za proizvodne resurse (M2): Baza podataka proizvodnih resursa

sadrži podatke koji se odnose na geometrijske, tehnološke, eksploatacijske i odgovarajuće

funkcionalne karakteristike resursa. Baza znanja se odnosi na pravila koja služe za izbor

odgovarajućih proizvodnih resursa.

Baza podataka i baza znanja za standardne tehnološke procese (M3): Ova baza podataka se

odnosi, kako na postojeće tehnološke procese, tako i na pojedine elemente tehnoloških

procesa, kao što su elementi operacija, zahvata, itd. Baza znanja se odnosi na pravila za izbor

tehnološkog procesa ili nekog njegovog elementa, kao što je npr. izbor zahvata ili grupa

zahvata za obradu određenih tipskih tehnoloških oblika, itd.

Baza podataka i baza znanja za parametre obrade i obradljivosti (M4): Baza podataka

parametara obrade u okviru obradnih procesa se odnosi na režime obrade koji mogu biti

standardni literaturni podaci ili pak podaci preporučeni od strane proizvođača resursa. Baza

podataka obradljivosti definiše uslove obrade pri kojima se koriste alati i mašine pri obradi

određenih materijala, kao i kod proračuna i preciziranja parametara obrade. Baza znanja se

odnosi na pravila za izbor parametara obrade i obradljivosti.

Baza podataka i baza znanja za standardne elemente troškova i vremena proizvodnje (M5):

Ova baza podataka se odnosi na podatke o standardnim elementima troškova i vremena

proizvodnje koji su neophodni za njihovu procenu i proračun. Ovi podaci mogu biti

standardni statistički podaci iz literature ili konkretni podaci iz posmatranog proizvodnog

sistema. Baza znanja se odnosi na pravila za izbor ovih elemenata troškova i vremena.

Baza podataka i baza znanja za procese proizvodnje (M6): Baza podataka tehnoloških procesa

treba da sadrži detaljne podatke o karakteristikama i mogućnostima pojedinih procesa, kao što

je npr. navedeno u PRIMA mapama [251] koje su opisane u poglavlju 4.

Projektanti i programski sistemi (M7): Prvi deo ovog mehanizma se odnosi na učesnike u

aktivnostima tehnološke pripreme proizvodnje, kao što su projektanti tehnoloških procesa i

upravljačkih informacija, projektanti alata, pribora, merila, uređaja, i dr. Drugi deo se odnosi

na odgovarajuće programske sisteme koji se koriste u realizaciji ovih aktivnosti tehnološke

pripreme proizvodnje.

Kontrole su:

Zahtevi kupaca (C1)

Standardi za kvalitet (C2)

Standardi za tolerancije (C3)

Zahtevi kupaca (C1) predstavljaju zahteve, odnosno ograničenja kupaca, koja su definisana u

obliku cene ili troškova proizvoda, vremena izrade i isporuke, kvaliteta, itd.

Standardi za kvalitet (C2) se odnose na internacionalne standarde kvaliteta proizvoda, kao što

je npr. serija standarda ISO 9001.

Standardi za tolerancije (C3) se odnose se na nacionalne i internacionalne standarde za

tolerancije dimenzija, oblika i odnosa površina.

Na osnovu definisane granice modela izvršeno je definisanje stabla aktivnosti, slika 5.4,

u okviru koga su uspostavljene vertikalne hijerarhijske veze između aktivnosti. Stablo

aktivnosti se definiše metodom odozgo na dole, kojom se složena aktivnost razlaže na više

podređenih aktivnosti.


123

A0

TEHNOLOŠKA PRIPREMA

PROIZVODNJE

A1

KONCEPTUALNO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A2

MAKRO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A3

MIKRO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A4

GENERISANJE

UPRAVLJACKIH

INFORMACIJA

A5

SIMULACIJA

TEHNOLOŠKIH I

PROIZVODNIH

PROCESA

A6

VREDNOVANJE I

USVAJANJE

TEHN. PROCESA I

DOKUMENTACIJE

A11 ANALIZA

TEHNOLOGIČNOSTI

PROIZVODA

A12 IZBOR OSNOVNIH

PROCESA

PROIZVODNJE

A13 IZBOR VRSTE

PROIZVODNIH RESURSA

A14 PROCENA

VREMENA I TROŠKOVA

PROIZVODNJE

A21 A21' PRECIZIRANJE

PRIPREMAKA

A22 A22'

PREPOZNAVANJE I

IZDVAJANJE TTO I/ILI

POVRŠINA ZA OBRADU

A23 IZBOR ZAHVATA

OBRADE ZA TTO I/ILI

POVRŠINA ZA OBRADU

A23' IZBOR OPERACIJA

A24 GRUPISANJE

ZAHVATA U OPERACIJE I

DEFINISANJE

REDOSLEDA IZVOĐENJA

A24' DEFINISANJE

REDOSLEDA ZAHVATA U

OPERACIJAMA

A25 A25' IZBOR

OBRADNIH I

TEHNOLOŠKIH SISTEMA

A26 A26' DEFINISANJE

REDOSLEDA OPERACIJA

A31 DEFINISANJE

DODATAKA ZA OBRADU I

ELEMENTARNIH TTO

A32 DEFINISANJE

NAČINA STEZANJA I

POZICIONIRANJA

A33 IZBOR ILI

PROJEKTOVANJE

ALATA/PRIBORA/MERILA/

UREĐAJA

A34 DEFINISANJE

TOLERANCIJA I

KVALITETA OBRADE

ZAHVATA

A35 DEFINISANJE

PARAMETARA I

VREMENA IZRADE

A36 DEFINISANJE KARTI

OPERACIJA I/ILI

INSTRUKCIJA RADA

A41 DEFINISANJE

OBRADNOG MODELA

A42 GENERISANJE

PUTANJE ALATA I

DRUGIH RESURSA

A43 PRECIZIRANJE

PARAMETARA I

STRATEGIJE OBRADE

A44 SIMULACIJA,

VALIDACIJA I

GENERISANJE

UPRAVLJAČKIH

PROGRAMA

A51 DEFINISANJE

PROSTORNOG

RASPOREDA

PROIZVODNIH RESURSA

A52 DEFINISANJE VRSTE

SISTEMA ZA

TRANSPORT I

RUKOVANJE

MATERIJALOM

A53 PRECIZIRANJE

VREMENA U

PROIZVODNOM

PROCESU

A54 SIMULACIJA

TEHNOLOŠKIH I

PROIZVODNIH PROCESA

A61 ODREĐIVANJE

TROŠKOVA

PROIZVODNJE

A62 SUMIRANJE

POTREBA ZA

PROIZVODNIM

RESURSIMA I

PROCESIMA

A63 FINALNE

PREPORUKE ZA

PROMENU DIZAJNA

PROIZVODA

A64 USVAJANJE, OVERA

I ARHIVIRANJE

TEHNOLOŠKE

DOKUMENTACIJE

Slika 5.4 Stablo aktivnosti modela tehnološke pripreme proizvodnje

5.2.2.2 Definisanje dekompozicionih dijagrama modela

Definisanjem stabla aktivnosti uspostavljene su vertikalne veze između aktivnosti, dok

se izradom dekompozicionih dijagrama uspostavljaju horizontalne veze između aktivnosti

istog nivoa, čime se omogućuje povezivanje odgovarajućih aktivnosti definisanih u okviru

stabla aktivnosti.

Model tehnološke pripreme proizvodnje A_0 dekomponovan je na šest osnovnih

aktivnosti (A1 - A6) i predstavljen dijagramom A0, slika 5.5. Faza globalnog planiranja

proizvodnje ovde nije uzeta u razmatranje jer je ona zajednička za više funkcija proizvodnog

sistema, među kojima je i tehnološka priprema proizvodnje.

Aktivnost A1 predstavlja aktivnost konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa,

čiji je osnovni zadatak procena mogućnosti proizvodnje konceptualno dizajniranog proizvoda.

U okviru ove aktivnosti se vrši analiza tehnologičnosti konstrukcije proizvoda sa aspekta

ocene elemenata kvalitativne i kvantitativne tehnologičnosti proizvoda. Takođe se, na bazi

konceptualno dizajniranog proizvoda i drugih ulaznih podataka, definišu vrste tehnoloških

procesa, uključujući primarne, sekundarne i tercijalne procese, definišu se vrste pripremaka i

proizvodnih resursa, dok se na kraju vrši procena vremena i troškova proizvodnje. Osnovni

izlazni rezultati iz ove aktivnosti su preliminarni tehnološki procesi, procenjeni troškovi i

vremena proizvodnje i zahtevi za promenu dizajna proizvoda. Ovi rezultati se prosleđuju

projektantu proizvoda u cilju redizajna proizvoda, ali služe i kao osnova za detaljno

projektovanje tehnoloških procesa. Posmatrana aktivnost A1 je dekomponovana na četiri

subaktivnosti A11, A12, A13 i A14, slika 5.6.

Aktivnost A11 se odnosi analizu kvalitativne i kvantitativne tehnologičnosti

konstrukcije proizvoda. U okviru kvalitativne tehnologičnosti vrši se analiza crteža i/ili

modela proizvoda, analiza tehnologičnosti pripremaka i proizvoda u smislu pogodnosti

njihove izrade i mogućnosti ostvarenja zahtevanog oblika, tolerancija, kvaliteta, itd.

Kvantitativna tehnologičnost se odnosi na analizu konstrukcije proizvoda s obzirom na stepen

standardizacije, koja obuhvata unifikaciju, tipizaciju, modularnost i simplifikaciju proizvoda,

uključujući i specijalizaciju za proces proizvodnje. U okviru ove tehnologičnosti vrši se i

analiza specifičnih troškova i vremena proizvodnje.


124

TITLE:NODE: NO.: 2A0 TEHNOLOŠKA PRIPREMA PROIZVODNJE

A1

KONCEPTUALNO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A2

MAKRO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A3

MIKRO

PROJEKTOVANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA

A4

GENERISANJE

UPRAVLJACKIH

INFORMACIJA

A5

SIMULACIJA

TEHNOLOŠKIH I

PROIZVODNIH

PROCESA

A6

VREDNOVANJE I

USVAJANJE

TEHNOLOŠKIH

PROCESA I

TEHNOLOŠKE

DOKUMENTACIJE

I1

I3

I4

I5

I2

Preliminarni

tehnološki proces (O1)O10

O11

Sadržaj

tehnološkog procesa (O3)

Specifikacije pripremka (O2)




M6M2M1

M3M2M1

M4M2

M4

M5M4

M5

C1 C3

O7

C1 C3

M3

C1 C3

O11

O9

O11

O9

C1 C3

C1

C1

O11

O10

O10

O2

O1

O4

O3

O6

O5

O8

O7

O10

O9

O11

I3I4I5

I2

I3

I5

I2

I4

I2

I3

ISO 10303 AP224,

ISO 10303 AP240 i dr.

ISO 10303 AP238

ISO 14649

APT, RS274,

ISO6983,

ISO 10303 AP224,

ISO 10303 AP240 i dr.

Slika 5.5 Dekompozicioni dijagram tehnološke pripreme proizvodnje A0

TITLE:NODE: NO.: 3A1 KONCEPTUALNO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

A11

ANALIZA

TEHNOLOGICNOSTI

PROIZVODA

A12

IZBOR OSNOVNIH

PROCESA

PROIZVODNJE

A13

IZBOR VRSTE

PROIZVODNIH

RESURSA

A14

PROCENA

VREMENA I

TROŠKOVA

I1

I3

I4

I5

O11

Izabrani procesi i

vrste pripremaka

Izabrana vrsta proizvodnih

resursa

M3M2M1

M2

M5

O11

O7

O1

C1 C3

C1 C3

C1

C1

O10

Slika 5.6 Dijagram A1 - Konceptualno projektovanje tehnoloških procesa

Aktivnost A12 se odnosi na izbor osnovnih procesa proizvodnje, gde se na osnovu

informacija konceptualnog dizajna proizvoda, obima proizvodnje i raspoloživih resursa usvaja

primarni tehnološki proces proizvodnje i/ili vrsta pripremka. Nakon toga se usvajaju

alternativne varijante preliminarnog tehnološkog procesa, odnosno primarni, sekundarni i

tercijalni procesi proizvodnje. Aktivnost A12 je dekomponovana na pet subaktivnosti koje

praktično predstavljaju kriterijume za izbor preliminarnog tehnološkog procesa, slika 5.7.

Izbor procesa izrade pripremka i odgovarajućih preliminarnih procesa obrade vrši se

sistemom eliminacije, gde se eliminišu procesi koji ne ispunjavaju postavljene kriterijume,

kroz procedure subaktivnosti A121 do A125.


125

TITLE:NODE: NO.: 4A12 IZBOR OSNOVNIH PROCESA I VRSTE PRIPREMAKA

A121

IZBOR PROCESA

NA OSNOVU

MATERIJALA

A122

IZBOR PROCESA

NA OSNOVU

KOLICINA

A123

IZBOR PROCESA

NA OSNOVU

OBLIKA I VELICINE

A124

IZBOR PROCESA

NA OSNOVU

TOLERANCIJA I

KVALITETA

POVRŠINA

A125

IZBOR PROCESA

NA OSNOVU Xi

ATRIBUTA

I1

I3

I4

I5

I4

Izabrani tehnološki procesi

Kandidati


Kandidati


Kandidati


Kandidati


M3

M3

M3

I1

I1

I1

I1

M3M1

M3

Izabrane vrste pripremaka

Zahtevi za novim procesima

C1 C3

C1

C1

C1

C1

O11

Slika 5.7 Dijagram A12 - Izbor osnovnih procesa proizvodnje

Prva aktivnost A121 se odnosi na izbor procesa na osnovu karakteristika usvojenog

materijala i mogućnosti njegovog oblikovanja, odnosno obrade. Druga aktivnost A122, se

odnosi na izbor procesa na osnovu zadatih količina proizvoda, koje se najčešće definišu preko

obima proizvodnje i/ili proizvodnosti u jedinici vremena. Treća aktivnost A123, se odnosi na

izbor procesa na osnovu oblika/forme i veličine/dimenzija, kako samog proizvoda tako i

pojedinih površina i/ili tipskih oblika. Oblik i dimenzije najviše utiču na izbor primarnog

procesa, a površine i tipski oblici na izbor i redosled narednih operacija izrade. Četvrta

aktivnost A124, odnosi se na izbor procesa na osnovu tolerancija i kvaliteta površina.

Aktivnost A125, se odnosi na izbor procesa na osnovu drugih Xi atributa, kao što su relativni

troškovi ljudskih resursa, opreme i alata, potom masa, debljina zidova dela, itd. Na izlazu se

dobijaju moguće varijante preliminarnih tehnoloških procesa proizvodnje, koji se potom

mogu oceniti i rangirati primenom metoda višekriterijumske optimizacije ili odlučivanja.

Aktivnost A13 omogućava da se na osnovu definisanog preliminarnog tehnološkog

procesa izaberu vrste potrebnih proizvodnih resursa. Međutim, u praksi se veoma često

događa da se na osnovu raspoloživih i izabranih resursa eliminiše neka od varijanti

preliminarnih tehnoloških procesa. Aktivnost A13 je dekomponovana na tri subaktivnosti,

A131, A132 i A133, slika 5.8.

A131

IZBOR VRSTE

OBRADNIH I

TEHNOLOŠKIH

SISTEMA

A132

IZBOR VRSTE

ALATA/PRIBORA/

MERILA/UREĐAJA

A133

DEFINISANJE

POTREBNIH

PROIZVODNIH

VEŠTINA

Izabrane vrste

obradnih i tehnoloških

sistema

M2

M2

Izabran vrste

alata/pribora/merila/uređaja

I5

I3

I1

O11

I5

I3

I1

M2

TITLE:NODE: NO.: 5A13 IZBOR VRSTE PROIZVODNIH RESURSA

Izabrani procesi i pripremci


I5

I3

Izabrana vrsta

proizvodnih resursa


Zahtev za novim resursima

C1

C1

C1

Slika 5.8 Dijagram A13 - Izbor vrste proizvodnih resursa


126

Aktivnost A131 se odnosi na izbor raspoloživih obradnih i tehnoloških sistema.

Aktivnost A132 se odnosi na izbor vrste raspoloživih alata, pribora, merila i uređaja na

osnovu izabrane vrste obradnog i tehnološkog sistema i odgovarajućeg preliminarnog

tehnološkog procesa. Aktivnost A133 se odnosi na izbor kvalifikacije radnika, koja zavisi od

potrebne proizvodne veštine radnika.

Aktivnost A14 se odnosi na procenu troškova i vremena proizvodnje konceptualno

dizajniranog proizvoda. U zavisnosti od potrebnog nivoa tačnosti i odgovarajućih ulaznih

podataka procena troškova se vrši intuitivnim, komparativnim, analognim, parametarskim ili

analitičkim metodama, kao što je objašnjeno u poglavlju 4. Na izlazu se dobijaju podaci o

proceni troškova i vremena proizvodnje, koji utiču na izbor preliminarnog tehnološkog

procesa, ali u velikoj meri utiču na to da li će se posmatrani proizvod proizvoditi u matičnom

proizvodnom sistemu ili u sistemu kooperacije.

Aktivnost završnog ili detaljnog projektovanja tehnoloških procesa se sastoji od

aktivnosti makro projektovanja tehnoloških procesa A2 i aktivnosti mikro projektovanja

tehnoloških procesa A3.

Aktivnost A2, odnosno A2', predstavlja aktivnost makro projektovanja tehnoloških

procesa. Ova aktivnost se odnosi na definisanje vrste i redosleda operacija i zahvata pri

transformaciji pripremka u gotov proizvod. U cilju definisanja zahvata vrši se prepoznavanje i

izdvajanje tipskih tehnoloških oblika i/ili površina za obradu na preciziranom pripremku,

nakon čega se definišu potrebne operacije izrade. Posmatrana aktivnost može da se realizuje

na dva načina. Prema A2, slika 5.9, prvo se vrši izbor zahvata obrade za izdvojene tipske

tehnološke oblike (TTO) i/ili površine za obradu, potom grupisanje zahvata u operacije i

podoperacije, kao i definisanje redosleda njihovog izvođenja. Prema A2', slika 5.10, prvo se

vrši izbor operacija i podoperacija, a potom definisanje zahvata i njihovog redosleda u okviru

izabranih operacija. Osnovni izlazni rezultati iz aktivnosti A2 i A2' su definisani pripremci i

sadržaj tehnoloških procesa, pri čemu se definišu i odgovarajuće alternativne varijante.

TITLE:NODE: NO.: 6A2 MAKRO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

A21

PRECIZIRANJE

PRIPREMAKA

A22

PREPOZNAVANJE I

IZDVAJANJE TTO I/

ILI POVRŠINA ZA

OBRADU

A23

IZBOR ZAHVATA

OBRADE ZA TTO I/

ILI POVRŠINA ZA

OBRADU

A24

GRUPISANJE

ZAHVATA U

OPERACIJE I DEF.

REDOSLEDA

IZVOĐENJA

A25

IZBOR OBRADNIH I

TEHNOLOŠKIH

SISTEMA

A26

DEFINISANJE

REDOSLEDA

OPERACIJA

I2

I3

I4

I5

I5

O2

Izdvojeni TTO i/ili sistematizovane

površine za obradu


Izabrani zahvati (TTS)

Redosled zahvata

grupisanih u operacije

IzabranI

obradni i tehnološki sistemi

M1

M3M2

M3

M2

M3

I2

I5

I3

I5

I5

I3

I5 O11

C1 C3

C1 C3

C1 C3

C3

C1

C1

O3

O9

Slika 5.9 Dijagram A2 – Makro projektovanje tehnoloških procesa - prvi način


127

Aktivnost A21, odnosno A21' se odnosi na preciziranje vrste pripremka sa tačno

definisanim oblikom, dimenzijama, tolerancijama i kvalitetom površina. Naravno, da bi se

izvršilo preciziranje pripremka moraju se odrediti dodaci za obradu, koji se tek preciziraju u

aktivnosti A31 i A34, što znači da je ovaj proces sa povratnim informacija.

Na osnovu preciziranih modela pripremka i dela vrši se prepoznavanje i izdvajanje

tipskih tehnoloških oblika i/ili površina za obradu dela, u okviru aktivnosti A22 ili A22'. U

principu postoje tri osnovne strategije definisanja tipskih tehnoloških oblika, koje se odnose

na projektovanje pomoću tipskih tehnoloških oblika, automatsko prepoznavanje i interaktivno

definisanje tipskih tehnoloških oblika. Površine na delu mogu se svrstati u osnovne

funkcionalne, pomoćne i baze za obradu. Na osnovu površina dela i/ili tipskih tehnoloških

oblika, kao i drugih proizvodnih podataka, može da se izvrši klasifikacija delova primenom

odgovarajućih standardnih ili internih klasifikacionih sistema.

Aktivnost A23 se odnosi na izbor pojedinačnih zahvata ili grupa zahvata, odnosno

tipskih tehnoloških sekvenci (TS) neophodnih za obradu tipskih tehnoloških oblika i/ili

površina dela. Potrebni zahvati se često dobijaju na osnovu razvijene baze podataka i baze

znanja, tako npr. na osnovu prepoznatog tipskog tehnološkog oblika i odgovarajućih

geometrijsko-tehnoloških karakteristika, automatski se mogu dobiti definisane grupe zahvata

za njegovu obradu. Aktivnost A24 se odnosi na grupisanje zahvata u operacije i podoperacije,

kao i definisanje redosleda njihovog izvođenja. Redosled zahvata se određuje na osnovu

pravila prioriteta, prema dimenzionim, geometrijskim, tehnološkim i ekonomskim

ograničenjima.

TITLE:NODE: NO.: 6'A2 MAKRO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

A21'

PRECIZIRANJE

PRIPREMAKA

A22'

PREPOZNAVANJE I

IZDVAJANJE TTO I/

ILI POVRŠINA ZA

OBRADU

A23'

IZBOR OPERACIJA

I PODOPERACIJA

A24'

DEFINISANJE

REDOSLEDA

ZAHVATA U

OPERACIJAMA

A25'

IZBOR OBRADNIH I

TEHNOLOŠKIH

SISTEMA

A26'

DEFINISANJE

REDOSLEDA

OPERACIJA

I2

I3

I4

I5

I5

Izdvojeni TTO i/ili sistematizovane

površine za obradu


Izabrane operacije i

podoperacije

Redosled zahvata

u operacijama

Izabrani

obradni i tehnološki sistemi

M1

M3M2

M3

M2

M3

I2

I5

I3

I5

I5

I3

I5

O2

O11

O3

O9

C1 C3

C1 C3

C1 C3

C3

C1

C1

Slika 5.10 Dijagram A2' – Makro projektovanje tehnoloških procesa - drugi način

Aktivnost A23' se odnosi na definisanje ili izbor operacija i podoperacija obrade na

osnovu prepoznatih i izdvojenih tipskih tehnoloških oblika i/ili površina dela. Nakon toga se,

u okviru aktivnost A24' definišu zahvati obrade i redosled njihovog izvođenja u izabranim

operacijama i podoperacijama.

Aktivnost A25 ili A25' se odnosi na izbor obradnih i tehnoloških sistema za izabrane

operacije. Izbor obradnih i tehnoloških sistema može da zavisi od mnogo faktora, kao što su


128

obim proizvodnje, veličina radnog prostora mašine i dimenzije obradka, snaga mašine, tačnost

mašine, stepen zauzetosti mašine, itd. Primenom metoda tehnoekonomske optimizacije,

višekriterijumskog vrednovanja, metoda veštačke inteligencije, itd. moguće je izabrati

optimalno rešenje za konkretne proizvodne uslove.

Aktivnost A26 ili A26' se odnosi na definisanje redosleda izvođenja operacija, odnosno

preciziranje sadržaja tehnološkog procesa izrade proizvoda, sa odgovarajućim alternativnim

rešenjima koja nameće savremena organizacija proizvodnja, koja je sve više orijentisana na

male serije različitih proizvoda.

Aktivnost A3 se odnosi na mikro projektovanje tehnoloških procesa, slika 5.11. U

okviru ove aktivnosti detaljno se precizira svaka operacija u okviru tehnološkog procesa, tako

što se vrši definisanje dodataka za obradu i tolerancija zahvata, definisanje načina

pozicioniranja i stezanja delova na obradnom i tehnološkom sistemu, izbor ili projektovanje

alata, pribora, merila i uređaja, kao i definisanje parametara obrade i određenih vremena

proizvodnje. Osnovni izlazni rezultat je karta operacije i/ili instrukcija rada za pojedine

operacije. Aktivnost A3 je dekomponovana na subaktivnosti A31-A36.

TITLE:NODE: NO.: 8A3 MIKRO PROJEKTOVANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA

A31

DEFINISANJE

DODATAKA ZA

OBRADU I

ELEMENTAR. TTO

A32

DEFINISANJE

NACINA

POZICIONIRANJA I

STEZANJA

A33

IZBOR ILI

PROJEKTOVANJE

ALATA/PRIBORA/

MERILA/UREĐAJA

A34

DEFINISANJE

TOLERANCIJA I

KVALITETA

OBRADE ZAHVATA

A35

DEFINISANJE

PARAMETARA I

VREMENA IZRADE

A36

DEFINISANJE

KARTI OPERACIJA

I/ILI INSTRUKCIJA

RADA

I2

I5

TTO i površine

Zahvati obrade

I5

O4

Definisan način stezanja

i pozicioniranja

Definisani dodaci za obradu

i elementarni TTO

Izabrani ili projektovani

alati/pribori/marila/uređaji

Definisane tolerancije i

kvaliteti obrade

zahvata

Definisani parametri rada

i vremena izrade

M1

M2

M4

M4

I3

I5

I3

I5

I5

I5O11

I2

I2

I2

O9

M2

C1 C3

C1 C3

C1 C3

C1

C1

M5

C1 C3

Slika 5.11 Dijagram A3 – Mikro projektovanje tehnoloških procesa

Aktivnost A31 se odnosi na definisanje dodataka za obradu projektovanih zahvata

obrade, na osnovu čega se vrši određivanje elementarnih tipskih tehnoloških oblika (eng.

intermediate machining feature) i/ili površina za obradu svakog zahvata posebno. U

zavisnosti od obima proizvodnje određivanje dodataka za obradu može biti na osnovu

statistički obrađenih podataka u vidu preporučenih dodataka za pojedine zahvate obrade ili

pak primenom računsko-analitičke metode koja je bazirana na analizi grešaka nastalih pri

izradi pripremaka, u procesu obrade i pri termičkoj obradi.

Aktivnost A32 se odnosi na definisanje načina pozicioniranja i stezanja obradka na

obradnim i tehnološkim sistemima. U okviru ove aktivnosti određuju se tehnološke baze, pri

čemu se vodi računa o mogućnosti poklapanja tehnoloških, konstrukcionih i mernih baza. Ova

aktivnost je u direktnoj vezi sa aktivnošću A33.


129

Aktivnost A33 se odnosi na izbor i/ili projektovanje alata, pribora, merila i drugih

uređaja. Aktivnost A33 je dekomponovana na četiri aktivnosti, A331-A334, u zavisnosti od

načina definisanja ovih resursa, slika 5.12. ]

A331

IZBOR ALATA/

PRIBORA/MERILA/

UREĐAJA

A332

PROJEKTOVANJE

MODULARNOG

ALATA/PRIBORA/

MERILA/UREĐAJA

A333

PROJEKTOVANJE

SPECIJALNIH

ALATA/PRIBORA/

MERILA/UREĐAJA

A334

ODREĐIVANJE

TROŠKOVA ALATA/

PRIBORA/MERILA/

UREĐAJA

I2

I3

I5

Stezanje i pozicion.

Projektovani modularni

alati/pribori/merila/uređaji

M4M2

M5

Određeni troškovi

alata/pribora/merila/uređaja

Izabrani ili projektovani


Izabrani standardni


Projektovani specijalni


I5

I3

I2

Zahtev za promenu TP

O11

I5

I3

I2

M4M2

M4M2

TITLE:NODE: NO.: 9A33 IZBOR I/ILI PROJEKTOVANJE ALATA/PRIBORA/MERILA/UREĐAJA



C1 C3

C1 C3

C1 C3

C1

Slika 5.12 Dijagram A33 – Izbor ili projektovanja alata/pribora/merila/uređaja

U okviru aktivnosti A331 vrši se identifikacija i izbor postojećih alata, pribora, merila i

uređaja prema zahtevima tehnoloških procesa. Aktivnost A332 se odnosi na projektovanje ili

izbor modularnih alata, pribora, merila i uređaja koji se mogu sklopiti od standardnih

komponenti. U slučaju da ne postoje standardni alati, pribori, merila ili uređaji ili

odgovarajući moduli, odnosno ne mogu se nabaviti, ili su skupi, pristupa se projektovanju

ovih resursa, što je osnovna uloga aktivnosti A333. Za resurse ove vrste koji se projektuju kao

specijalni ili se modularno sklapaju pa dodatno obrađuju potrebno je izvršiti projektovanje

tehnoloških procesa izrade i montaže, prema posmatranoj metodologiji i predloženom modelu

tehnološke pripreme proizvodnje. Aktivnost A334 se odnosi na procenu troškova alata,

pribora, merila ili uređaja. Za postojeće resurse ovi troškovi uključuju troškove materijala,

pripreme, skladištenja, upotrebe i demontaže, dok za specijalne uključuju i troškove

konstruisanja, projektovanja tehnoloških procesa i samog procesa proizvodnje.

Aktivnost A34 se odnosi na definisanje tačnosti, odnosno tolerancija i kvaliteta obrade

za svaki zahvat, čime se obezbeđuje nesmetan proces izrade proizvoda. U okviru aktivnosti

A35 definišu se parametri i vremena obrade za definisane zahvate i odgovarajuće operacije

izrade. Parametri obrade uz geometrijske karakteristike dela čine osnovne podatke za

proračun vremena zahvata i operacija obrade.

Aktivnost A36 se odnosi na preciziranje karti operacija i/ili instrukcija rada za sve

operacije iz tehnološkog procesa. Karte operacija predstavljaju osnovnu proizvodnu

dokumentaciju za rad na radnim mestima, generisanje upravljačkih informacija, kao i za rad

funkcije planiranja i upravljanja proizvodnjom.

Aktivnost A4 predstavlja aktivnost generisanja upravljačkih informacija. U okviru ove

aktivnosti vrši se definisanje putanje alata, mernih pipaka, robota, AGV, i dr., preciziranje

parametara i strategije kretanja ovih resursa, i na kraju simulacija, validacija i generisanje

upravljačkih programa za NC obradne i tehnološke sisteme. Osnovni izlazni rezultat je

generisani upravljački program, koji za procese obrade rezanjem može biti dat u obliku G-

koda, odnosno ISO-6983 ili STEP-NC standarda. Posmatrana aktivnost A4 je

dekomponovana na četiri subaktivnosti, A41, A42, A43 i A44, slika 5.13.


130

A42

GENERISANJE

PUTANJE ALATA I

DRUGIH RESURSA

A43

PRECIZIRANJE

PARAMETARA I

STRATEGIJE

OBRADE

A44

SIMULACIJA,

VALIDACIJA I

GENERISANJE

UPRAVLJACKIH

PROGRAMA

Podaci putanje alata

i drugih resursa (CL data)

M4

M2

Definisani parametri i

strategije rada

I2

O11

I2

M4

TITLE:NODE: NO.: 10A4 GENERISANJE UPRAVLJACKIH PROGRAMA

Karte operacija/instrukcije rada


I2

O5

C1 C3

C1 C3

C1

A41

DEFINISANJE

OBRADNOG

MODELA

I2


Definisana geometrija

obradnog modela

M1

C1 C3

Zahtevi za

promenu TP

Slika 5.13 Dijagram A4 – Generisanje upravljačkih informacija

U okviru aktivnosti A41 definiše se obradni model, koga čine geometrijski model

pripremka ili dela pre operacije i nakon posmatrane operacije, sa svim potrebnim

geometrijskim i tehnološkim podacima, kao što su dimenzije, tolerancije, kvaliteti površina,

itd. Aktivnost A42 se odnosi na generisanje putanje alata za obradu i drugih resursa za

rukovanje, kontrolu, montažu i dr. Generisanje putanje alata za obradu rezanjem se bazira na

definisanim zahvatima obrade tipskih tehnoloških oblika i/ili površina za obradu, definisanom

obradnom modelu, definisanim proizvodnim resursima, kao i načinu pozicioniranja i stezanja

obradka na mašini i u priboru. U okviru aktivnosti A43 vrši se preciziranje parametara i

strategije obrade na mašini, rada robota, AGV, itd., pri realizaciji operacija koje se definišu

upravljačkim programom. Aktivnost A44 se odnosi na simulaciju, validaciju i generisanje

upravljačkog programa. Ova aktivnost, zajedno sa drugim aktivnostima iz A4, može da se

realizuje primenom CAM programskih sistema, gde se na kraju dobija upravljački program. U

okviru ove aktivnosti može da se izvrši postprocesiranje upravljačkih programa. U slučaju da

se tokom ovog procesa utvrdi potreba za određenim korekcijama elemenata tehnološkog

procesa, šalju se povratne informacije za realizaciju njihove korekcije.

Aktivnost A5, slika 5.14, predstavlja aktivnost simulacije tehnoloških i proizvodnih

procesa, primenom simulacione tehnike i odgovarajućih programskih sistema za simulaciju. U

okviru ove aktivnosti vrši se definisanje neophodnih podataka koji se odnose na raspored

proizvodnih resursa, vremena, količine i dr. Kao osnovni izlazni rezultat dobija se karta toka

proizvodnog procesa i model rasporeda opreme u pogonu prema projektovanim tehnološkim i

proizvodnim procesima. Posmatrana aktivnost A5 je dekomponovana na četiri subaktivnosti,

A51, A52, A53 i A54.

U okviru aktivnosti A51 vrši se definisanje prostornog rasporeda proizvodnih resursa,

odnosno konfiguracija pogona i stvaranje odgovarajućih podloga za razvoj simulacionog

modela. U okviru aktivnosti A52 definiše se vrsta transportnih sredstava i sistema za

rukovanje materijalom, kao i definisanje zahvata u okviru operacija transporta i rukovanja

materijalom. Rukovanje materijalom može biti u okviru ili van radnog prostora obradnog i

tehnološkog sistema, odnosno između različitih obradnih i tehnoloških sistema.


131

U okviru aktivnosti A53 vrši se priprema i preciziranje vremena koja su neophodna za

simulaciju tehnoloških i proizvodnih procesa, kao što su osnovna i pomoćna vremena

operacija izrade, montaže, kontrole, transporta i dr., pripremno-završna vremena, izgubljena

vremena, i dr. Aktivnost A54 se odnosi razvoj simulacionog modela i simulaciju tehnoloških i

proizvodnih procesa primenom simulacionih programskih sistema, čijom primenom se može

izvršiti i vrednovanje, odnosno izbor alternativnih tehnoloških i proizvodnih procesa.

Simulacijom ovih procesa može se ostvariti povećanje produktivnosti, uravnoteženje procesa,

smanjenje zaliha, povećanje stepena iskorišćenja resursa, otklanjanje uskih grla, itd.

A51

DEFINISANJE

PROSTORNOG

RASPOREDA

PROIZVODNIH

RESURSA

A52

DEFINISANJE

VRSTE SISTEMA

ZA TRANSPORT I

RUKOVANJE

MATERIJALOM

A53

PRECIZIRANJE

VREMENA U

PROIZVODNOM

PROCESU

A54

SIMULACIJA

TEHNOLOŠKIH I

PROIZVODNIH

PROCESA

Sadržaji tehološkog procesa

Karte operacija/instrukcije

Upravljački programi

Definisani resursi za transport

i rukovanje materijalom

M2

Definasana prostorna

struktura pogona

Definisana vremena u

proizvodnom procesu

I3

M5

M2

TITLE:NODE: NO.: 11A5 SIMULACIJA TEHNOLOŠKIH I PROIZVODNIH PROCESA

Proizvodni proces (O6)

O10

C1

C1

C1

C1

I4

Slika 5.14 Dijagram A5 – Simulacija tehnoloških procesa

A6 predstavlja aktivnost vrednovanja i usvajanja tehnoloških procesa i odgovarajuće

tehnološke dokumentacije, slika 5.15. Ova aktivnost obuhvata određivanje ili proračun

troškova proizvodnje, sumiranje potreba za proizvodnim resursima i novim procesima

proizvodnje. Isto tako u okviru ove aktivnosti usvajaju se finalne preporuke za promenu

dizajna proizvoda, te se na kraju vrši završno vrednovanje, usvajanje i arhiviranje

odgovarajuće tehnološke dokumentacije.

U okviru aktivnosti A61 vrši se proračun ukupnih troškova proizvodnje, na osnovu svih

elemenata direktnih i indirektnih troškova. Aktivnost A62 se odnosi na preciziranje zahteva za

resursima, kao što su vremena zauzetosti opreme i ljudi, količine pripremaka i drugih

proizvodnih resursa, očekivana iskorišćenost kapaciteta resursa, itd., kao neophodnih inputa

za planiranje i upravljanje proizvodnjom. Takođe se definišu zahtevi za novim proizvodnim

resursima i potrebe za osvajanjem novih tehnoloških i proizvodnih procesa. U okviru

aktivnosti A63 definišu se finalne preporuke za promenu dizajna proizvoda u cilju povećanja

stepena tehnologičnosti proizvoda, odnosno redukcije vremena i troškova proizvodnje,

povećanja kvaliteta proizvoda, itd. Finalna aktivnost A64 se odnosi na usvajanje, overu i

arhiviranje tehnološke dokumentacije. U okviru ove aktivnosti donose se konačne odluke o

usvajanju tehnoloških procesa i druge dokumentacije na osnovu dobijenih rezultata,

uključujući i mogućnost primene višekriterijumskih metoda odlučivanja. Dobijena tehnološka

dokumentacija se arhivira u odgovarajuće arhive, odnosno baze podataka koje se mogu

koristiti za projektovanje tehnoloških procesa novih proizvoda ili reinženjering postojećih

proizvoda i procesa.


132

TITLE:NODE: NO.: 12A6 VREDNOVANJE I PRIHVATANJE TEHNOLOŠKIH PROCESA I TEHNOLOŠKE DOKUMENTACIJE

A61

ODREĐIVANJE

TROŠKOVA

PROIZVODNJE

A62

SUMIRANJE

POTREBA ZA

PROIZVODNIM

RESURSIMA I

PROCESIMA

A63

FINALNE

PREPORUKE ZA

PROMENU

DIZAJNA

PROIZVODA

A64

USVAJANJE,

OVERA I

ARHIVIRANJE

TEHNOLOŠKE

DOKUMENTACIJE

Preliminarni

troškovi i vreme

Sadržaj TP

Karte operacija

Karte toka

procesa

Specifikacije proizvodnih

resursa

Proračunati troškovi

proizvodnje

Zahtevi za promenu

dizajna proizvoda

M5

M2

Preliminarni tehn. procesi (O1)

Proračun troškova i vremena (O8)

Sadržaj tehn. procesa (O3)



Zahtevi za resursima i procesima (O10)


Karte toka procesa (O6)Zahtevi za promenu dizajna proiz. (O11)

Procena troškova i vremena (O7)


Troškovi

alata/pribora..

Upravljački

programi

C1

I3

C1

C1

C1

I2

Zahtevi za nabavku proizvodnih resursa

Slika 5.15 Dijagram A6 – Vrednovanje i usvajanje tehnoloških procesa i

tehnološke dokumentacije

5.2.2.3 Završni osvrt na razvijeni model tehnološke pripreme proizvodnje

Analiza mesta i značaja tehnološke pripreme proizvodnje u proizvodnim, odnosno CIM

sistemima, kao i zadataka koji se rešavaju u okviru delokruga njenog rada pokazuje da

postavljeni opšti model tehnološke pripreme proizvodnje omogućuje njenu primenu u svim

vidovima projektovanja tehnoloških procesa i proizvodnje. Podržana okruženjem kao što je

optimizacija, veštačka inteligencija, višekriterijumsko vrednovanje proizvoda i procesa,

principi grupne tehnologije, kao i kvalitetna tehnološka baza podataka i baza znanja,

omogućuju njenu primenu u simultanom, konceptualnom i kolaborativnom inženjerstvu,

odnosno u konvencionalnoj, digitalnoj i elektronskoj proizvodnji.

U okviru razvoja posmatranog funkcionalnog modela tehnološke pripreme, akcenat je

dat na tehnološke procese izrade proizvoda, odnosno delova.

U okviru faze konceptualnog projektovanja tehnoloških procesa akcenat je dat na

tehnološke procese izrade pripremaka oblikovanjem, kao i osnovne prethodne podloge

njihove izrade, dok je u daljim fazama usmeren na tehnološke procese obrade skidanjem

materijala. Model aktivnosti proizvodnog sistema koji bi obuhvatio sve vrste procesa

proizvodnje sa odgovarajućim aktivnostima, bio bi veoma složen zbog značajnih razlika u

samoj prirodi ovih procesa, koje se najviše manifestuju u aktivnostima projektovanja

proizvoda i tehnoloških procesa njihove proizvodnje. Model aktivnosti ovakvog proizvodnog

sistema prikazan je u radu [26], ali sa manje detaljnim prikazom pojedinih aktivnosti, što je

upravo posledica prethodno navedenih razloga.

Procesi oblikovanja, kao što su procesi livenja, kovanja i dr. posmatrani su više kao

primarni procesi za definisanje tehnoloških procesa izrade pripremaka, koji se potom

obrađuju procesima obrade skidanjem materijala do finalnog proizvoda. Veliki broj procesa

oblikovanja proizvoda u značajnoj meri su zavisni od kvaliteta projektovanih alata i

tehnoloških procesa njihove izrade. Aktivnosti projektovanja alata i tehnoloških procesa

njihove izrade se realizuju u okviru tehnološke pripreme proizvodnje, pri čemu se ovi alati

posmatraju kao bilo koji drugi proizvodi u pogledu realizacije aktivnosti tehnološke pripreme

njihove proizvodnje.

U okviru tehnološke pripreme proizvodnje, proizvodi se mogu posmatrati sa različitog

nivoa funkcionalne strukture, kao sklopovi, podsklopovi, agregati ili kao pojedinačni delovi. S


133

obzirom na nivo strukture moraju se posebno razmatrati tehnološki procesi izrade delova i

tehnološki procesi montaže. U okviru razvijenog modela akcenat je dat na tehnološku

pripremu izrade diskretnih, odnosno pojedinačnih delova proizvoda.

Projektovanje tehnoloških procesa merenja i kontrole u prikazanom modelu tehnološke

pripreme se nije detaljno razmatralo, jer bi koncepcija i sam model aktivnosti bili mnogo

složeniji, ali su detaljno analizirani i ovakvi modeli aktivnosti. Tako, na primer u radu [84]

razmatran je samo model aktivnosti tehnoloških procesa kontrole, dok je u radu [302]

paralelno razmatran model aktivnosti detaljnog projektovanja tehnoloških procesa obrade

rezanjem i projektovanja tehnoloških procesa kontrole, pri čemu je ovaj model

dekomponovan na dva podmodula za dva različita načina izvođenja. Prvi model podrazumeva

projektovanje tehnoloških procesa izrade pre projektovanja tehnoloških procesa kontrole, dok

drugi podrazumeva integralno izvođenje ova dva procesa projektovanja.

U osnovi, opšti model tehnološke pripreme proizvodnje omogućuje primenu svih vrsta

CAPP sistema, kao što su generativni, vario-generativni i varijantni. Međutim, posmatrani

funkcionalni model tehnološke pripreme proizvodnje orijentisan je pre svega za primenu

generativnih CAPP sistema, ali se uz određene adaptacije može uspešno primeniti i kod druge

dve vrste CAPP sistema. U nastavku su navedene osnovne razlike u primeni ovih sistema:

Na osnovu klasifikacije delova koja može da se realizuje u okviru aktivnosti

prepoznavanja i izdvajanja tipskih tehnoloških oblika i/ili površina dela, može se

izvršiti grupisanje delova u tehnološke i/ili operacijske grupe delova.

Na osnovu karakteristika delova formiranih grupa, može se izvršiti izbor ili

projektovanje, odnosno modeliranje predstavnika grupe delova u obliku

kompleksnih delova.

U okviru specifikacije pripremaka, može se izvršiti izbor ili projektovanje

grupnih pripremaka.

Projektovanje grupnih tehnoloških procesa se može realizovati na bazi

kompleksnog dela i odgovarajućeg grupnog pripremka, na principima grupne

tehnologije.

U okviru izbora proizvodnih resursa, može se izvršiti izbor ili projektovanje

grupnih alata, pribora, merila i uređaja, koje je moguće primeniti pri izradi više

delova iz formirane grupe.

Aktivnost generisanja upravljačkih programa može da se realizuje primenom

parametarskog programiranja, čijim preciziranjem se mogu dobiti upravljački

programi za konkretne delove.

U okviru aktivnosti simulacije tehnoloških i proizvodnih procesa, podaci o

vremenima operacija, neophodnom broju resursa mogu da se dobiju na osnovu

preciziranih operacija za sve delove iz grupe, ili primenom ekspertskih metoda

kao što je grafoanalitička metoda sličnosti ili metoda zasnovana na

reprezentima tehnološke grupe, što je prikazano u [264] i [266].

Prikazani opšti i njegov funkcionalni model predstavljaju dobru osnovu za razvoj

odgovarajućeg automatizovanog sistema tehnološke pripreme proizvodnje. Isto tako,

dekomponovani dijagrami tehnološke pripreme, koji se odnose na konceptualno, makro i

mikro projektovanje tehnoloških procesa omogućuju razvoj odgovarajućih automatizovanih

podsistema ili modula za njihovu pojedinačnu primenu u praksi.

134

6.0 LITERATURA

[1] Adithan, M.: Process Planning and Cost Estimation, New Age International (P) Limited,

Publisher, New Delhi, 2007, ISBN 978-81-224-2655-7.

[2] Algeo, M.E., Feng, S.C., Ray, S.R.: A state-of-the Art Survey on Product Design and Process

Planning Integration Mechanism, NIST Interagency Report 5548, National Institute of

Standards and Technology, 1994.

[3] Alting, L., Zhang, H.: Computer Aided Process Planning the State-of-the-art Survey,

International Jurnal of Production Research, 1989, Vol. 27, No. 4, pp. 553-585, ISSN 0020-

7543.

[4] Alting, L.: Manufacturing Engineering Processes, Marcel Dekker Inc., University of Rhode

Island, New York, 1994, ISBN 978-0824791292.

[5] Amaitik, S.M., Kilic, S.E.: An Intelligent Process Planning System For Prismatic Parts Using

STEP Features, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2007, Vol. 31,

No. 9-10, pp. 978-993, ISSN 0268-3768.

[6] Amaitik, S.M., Kilic, S.E.: STEP-based Feature Modeller for Computer-aided Process

Planning, International Journal of Production Research, 2005, Vol. 43, No. 15, pp. 3087-3101,

ISSN 0020-7543.

[7] Amirov, J.D.: Tehnologičnost konstrukciji izdelija, Spravočnik, Mašinostrojenije, Moskva,

1990, ISBN 5-217-01121-1.

[8] Ang, C.L., Luo, M., Gay, R.K.L.: Automatic Generation of IDEF Model, Journal of Intelligent

Manufacturing, 1994, Vol. 5, No. 2, pp. 79-92, ISSN 0956-5515.

[9] Anišić, Z.: Razvoj i menadžment proizvoda u toku životnog ciklusa, Fakultet tehničkih nauka,

Novi Sad, 2011.

[10] ANSI, Dimensional Measuring Interface Standard, DMIS 5.0 Standard, Part 1, ANSI/CAM-I

105.0-2004, Part 1. 2004.

[11] Antić, R., Mitrović, R., Stefanović, S.: Osnove razvijenog Fuzyy CAPP sistema, Zbornik radova

31. Jupiter konferencije, 18. simpozijum CAD/CAM, Mašinski fakultet, Beograd, 2005, str.

2.85-2.88, ISBN 978-86-7083-508-8.

[12] Antolić, D.: Procena vremena izrade proizvoda regresionim modelima, Magistraski rad,

Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb, 2007.

[13] Anjard, R.P.: Computer Integrated Manufacturing: A Dream Becoming a Reality, Industrial

Management and Data Systems, 1995, Vol. 95, No. 1, pp. 3–4, ISSN 0263-5577.

[14] Arsovski, S., Arsovski, Z., Perović, Z.: Razvoj CIM sistema, CIM monografije, CIM centar,

Mašinski fakultet, Kragujevac, 1995, ISBN 86-427-0461-6.

[15] Arsovski, Z.: Informacioni sistemi, CIM edicija, Mašinski fakultet, Kragujevac, 2000, ISBN 86-

80581-36-4.

[16] Ashby M.F.: Materials Selection in Mechanical Design, 3rd edition, Butterworth-Heinemann,

2005, ISBN 0-7506-6168-2.

[17] ASM Handbook, Material Selection and Design, Vol. 20, ASM, Ohio, 1997, ISBN 0-87170-

386-6.

[18] Attaran, M.: CIM: Getting Set for Implementation, Industrial Management and Data Systems,

1997, Vol. 97, No. 1-2, pp. 3–9, ISSN 0263-5577.

[19] Babić B., Nešić, N., Miljković, Z.,: A Review of Automated Feature Recognition With Rule-

based Pattern Recognition, Computers in Industry, 2008, Vol. 59, No. 4, pp. 321-337, ISSN

0166-0615.

9.0 Literatura

135

[20] Babić, B.: Projektovanje tehnoloških procesa, Mašinski fakultet, Beograd, 1999, ISBN 86-

7083-356-5.

[21] Backlund, A.: The Definition of System, Kybernetes, 2000, Vol. 29, No. 4, pp. 444–451, ISSN

0368-492X.

[22] Bai, G., Zhang, C., Wang, B.: Optimization of Machining Datum Selection and Machining

Tolerance Allocation with Genetic Algorithms, International Journal of Production Research,

2000, Vol. 38, No. 6, pp. 1407-1424, ISSN 0020-7543.

[23] Balič, J., Korosec, M.: Intelligent Tool Path Generation for Milling of Free Surfaces Using

Neural Networks, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 2002, Vol. 42, No.

10, pp. 1171-1179, ISSN 0890-6955.

[24] Bangsow, S.: Manufacturing Simulation with Plant Simulation and SimTalk, Springer-Verlag,

Berlin, 2010, ISBN 978-3-642-05073-2.

[25] Banjac, D.: Tehnološki postupci i alati - II deo, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 1975.

[26] Barkmeyer, E.J. editor and other: SIMA Reference Architecture Part 1: Activity Models, The

National Institute of Standards and Technology Internal Report 5939, Gaithersburg, Maryland,

1996.

[27] BenKhalifa, R., BenYahia, N., Zghal A.: Integrated Neural Networks Approach in CAD/CAM

Environment for Automated Machine Tools Selection, Journal of Mechanical Engineering

Research, 2010, Vol. 2, No. 2, pp. 25-38, ISSN 2141-2383.

[28] Birkofer, H.: The Future of Design Methodology, Springer-Verlag, London, 2011, ISBN 978-0-

85729-614-6.

[29] Bjorke, O., Myklebust, O.: IMPPACT-Integrated Modelling of Products and Processes Using

Advanced Computer Technologies, Tapir, Trondheim, Norway, 1992, ISBN 978-8251909730.

[30] Bo, Z.W., Hua, L.Z., Yu, Z.G.: Optimization of Process Route by Genetic Algorithms, Robotics

and Computer-lntegrated Manufacturing, 2006, Vol. 22, No. 2, pp. 180-188, ISSN 0736-5845.

[31] Bobrek, M., Tanasić, Z., Travar, M.: Procesna organizacija, Mašinski fakultet, Banja Luka,

2007, ISBN 978-99938-39-16-3.

[32] Boothroyd G., Dewhurst P., Knight, W.: Product Design for Manufacture and Assembly, 2nd

edition, Marcel Dekker, New York, 2002, ISBN 978-0824705848.

[33] Boothroyd, G., Dewhurst, P. Knight, W.: Product Design for Manufacture and Assembly,

Marcel Dekker Inc., New York, 1994, ISBN 978-0824791766.

[34] Borojević, S., Jovišević,V., Jokanović, S.: Modeling, Simulation and Optimization of Process

Planning, Journal of Production Engineering, 2009, Vol. 12, No. 1, pp. 87–90, ISSN 1821-

4932.

[35] Bralla, J. G.: Design for Manufacturability Handbook, 2nd Edition. McGraw-Hill, New York,

1998, ISBN 978-0-07-007139-1.

[36] Brown, R.L.E.: Design and Manufacturing of Plastics Parts, John Wiley & Sons, New York,

1980, ISBN 978-0471053248.

[37] Burbidge, J.L.: The introduction of group technology, Heinemann, London, 1978, ISBN 978-

0470123003.

[38] Cay, F., Chassapis, C.: An IT View on Perspectives of Computer Aided Process Planning

Research, Computers in Industry, 1997, Vol. 34, No. 3, pp. 307-337. ISSN 0166-3615.

[39] Chan, K., King, C., Wright, P.: COMPASS: Computer Oriented Materials, Processes and

Apparatus Selection Systems, Journal of Manufacturing Systems, 1988, Vol. 17, No. 4, pp. 275-

286, ISSN 0278-6125.

[40] Chang, P.T., Chang, C.H.: An Integrated Artificial Intelligent Computer-aided Process

Planning System, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2000, Vol. 13,

No. 6, pp. 483-497, ISSN 0951-192X.

[41] Chang, T-C., Wysk, R.A., Wang, H-P.: Computer-aided Manufacturing, 3rd Edition, Prentice-

Hall, New York, 2005, ISBN 0131429191.

9.0 Literatura

136

[42] Che Zainal Abidin Nik Mohd Farid: Incorporating Design for Manufacture and Assembly

Methodologies Into the Design of a Modified Spark Plug, Masters thesis, Universiti Teknologi

Malaysia, Faculty of Mechanical Engineering, 2007.

[43] Chen, Y., Huang, Z., Chen, L., Wang, O.: Parametric Process Planning Based on Feature

Parameters of Parts, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2006, Vol.

28, No. 7-8, pp. 727-736, ISSN 0268-3768.

[44] Cheng, K., Bateman, R.J.: e-Manufacturing: Characteristics, Applications and Potentials,

Progress in Natural Science, Elsevier Science Ltd., 2008, Vol. 18, No. 11, pp. 1323-1328, ISSN

1002-0071.

[45] Chirachavala, C.: Enterprise Integration for Small to Medium Enterprises, MEng Thesis,

University of South Australia, Mawson Lakes, Australia, 2001.

[46] Chryssolouris, G.: Manufacturing Systems: Theory and Practice, Springer Science and Business

Media, Inc., New York, 2006, ISSN 978-0387-25683-2.

[47] Chung, D.H., Suh,S.H.: ISO 14649-based Nonlinear Process Planning Implementation for

Complex Machining, Computer-Aided Design, 2008, Vol. 40, No. 5, pp. 521-536, ISSN 0010-

4485.

[48] Committee on Visionary Manufacturing Challenges Board on Manufacturing and Engineering

Design Commission on Engineering and Technical Systems National Research Council. In:

Visionary manufacturing challenges for 2020, Washington, DC: National Academy Press, 1998.

[49] Conrad, K.J.: Grundlagen der Konstruktionslehre, Hansen-Verlag, Mϋnhen, 1998, ISBN 978-3-

446-41408-2.

[50] Corrado, P. Design for Manufacturing: A structured Approach, Butterworth-Heinemann,

Woburn, MA, 2001, ISBN (10) 0-7506-7341-9.

[51] Coward, D.G.: Manufacturing Management- Learning Through Case Studies, MacMillan, 1998,

ISBN 978-0333647776.

[52] Crandell B., Masui T.: e-Manufacturing Requirements, Proceedings of SEMI e-Manufacturing

Workshop, Tokyo, Japan, 2001.

[53] Creese, R.C., Moore. L.T.: Cost Modeling for Concurrent Engineering, Cost Engineering, 1990,

Vol. 32, No. 6, pp. 23-27, ISSN 0274-9696.

[54] Creese, R.C.: Introduction to Manufacturing Processes and Materials, Marcel Dekker, Inc.,

New York, 1999, ISBN 0-8247-9914-3.

[55] Ćosić, I., Milić, D., Šešlija, D.: Montažni sistemi – priručnik za vežbe, Fakultet tehničkih nauka,

Novi Sad, 1991, ISBN 86-7621-042-X.

[56] Ćosić, P.: Planiranje procesa u Web okruženju, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb,

http://ptp.fsb.hr (preuzeto 10.05.2010)

[57] Dangayach, G.S., Pathak, S.C., Sharma A.D.: Advanced Manufacturing Technology: A Way of

Improving Technological Competitiveness, International Journal of Global Business and

Competitiveness, 2006, Vol. 2, No. 1, pp. 1-8, ISSN 1059-5422.

[58] Dargie, P.P., Parmeshwar, K., Wilson, W.R.D.: MAPS-1: Computer-Aided Design System for

Preliminary Material and Manufacturing Process Selection, Journal of Mechanical Design,

Transactions of the ASME, 1982, Vol. 104, pp. 126-136. ISSN 0161-8458.

[59] Dašić, P.: Put ka društvu znanja i trendovi evropske RTD misije, Časopis IMK-14 Istraživanje i

razvoj, Vol. 24-25, No. 1-25, pp.77-92, Kruševac, 2006, ISSN 0354-6829.

[60] Deb, K.: Multi-objective Optimization Using Evolutionary Programming, Wiley, London, 2001,

ISBN 978-0-471-87339-6.

[61] Deb, S., Ghosh, K., Paul, S.: A Neural Network Based Methodology for Machining Operations

Selection in Computer-aided Process Planning for Rotationally Symmetrical Parts, Journal of

Intelligent Manufacturing, 2006, Vol. 17, No. 5, pp. 557-569, ISSN 0956-5515.

[62] Denkena, B., Shpitalni, M., Kowalski, P., Molcho, G., Zipori, Y.: Knowledge Management in

Process Planning, 2007, Annals of the CIRP, Vol. 56, No. 1, pp. 175–180, ISSN 0007-8506.

http://en.wikipedia.org/wiki/International_Standard_Book_Number

http://en.wikipedia.org/wiki/Special:BookSources/978-0-471-87339-6

9.0 Literatura

137

[63] Depinice, P., Amara, H., Hacoet, J. Y.: May Human Intervention Improve the CAPP System

Abilities?, International Journal of Production Engineering and Computers, 2002, Vol. 4, No. 4,

pp. 29-39, ISSN 1450-5096.

[64] Design for Assembly Software, Boothroyd Dewhurst, Inc., http://www.dfma.com

[65] Devedžić, G.: Softverska rešenja CAD/CAM sistema, Mašinski fakultet, Kragujevac, 2004.

ISBN 86-80581-67-4.

[66] Devireddy, C.R., Eid, T., Ghosh, K.: Computer-aided Process Planning for Rotational

Components Using Artificial Neural Networks, International Journal of Agile Manufacturing,

2002, Vol. 5, No. l, pp. 27-49, ISSN 1536-2639.

[67] Ding, L., Yue, Y., Ahmet, K., Jackson, M., Parkin, R.: Global Optimization of a Feature-based

Process Sequence Using GA and ANN Techniques, International Journal of Production

Research, 2005, Vol. 43, No. 15, pp. 3247-3272, ISSN 0020-7543.

[68] Dorador, J.M., & Young, R.I.M.: Application of IDEF0, IDEF3 and UML Methodologies in the

Creation of Information Models, International Journal of Computer Integrated Manufacturing,

2000, Vol. 13, No. 5, pp. 430-445, ISSN 0951-192X.

[69] Đapić, M.: Evidencioni sistemi u razvoju proizvoda i procesa, Monografija br.9 iz serije

Inteligentni tehnološki sistemi, Lola Institut, Beograd, 2005, ISBN 978-86-906973-0-6.

[70] ElMaraghy A.H.: Evolution and Feature Perspectives of CAPP, Annals of CIRP, 1993, Vol. 42,

No. 2, pp. 739-751, ISSN 0007-8506.

[71] Esawi, A.M.K., Ashby, M.F.: Computer-Based Selection of Manufacturing Processes: Methods,

Software and Case Studies, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers. Part B:

Journal of Engineering Manufacture, 1998, Vol. 212, No. 8, pp. 595-610, ISSN 0954-4054.

[72] Evbuomwan, N.F.O., Sivaloganathan, S., Jebb, A.: Concurrent Materials and Manufacturing

Process Selection in Design Function Deployment, Concurrent Engineering: Research and

Applications, 1995, Vol. 3, No. 2, pp. 135-143, ISSN 1063-293X.

[73] Eversheim, W., Schneewind, J.: Computer-Aided Process Planning – State of the Art and

Future Development, Robotics & Computer-Integrated Manufacturing, 1993, Vol. 10, No. 1/2,

pp. 65-70, ISSN 0736-5845.

[74] Fagerstrom, J., Moestam-Ahlstrom, L.: Demands on Methods for Development Work Focused

on Concurrent Engineering, Proceedings of International Conference on Production Research,

Prague, 2001, ISBN 80-02-01438-3.

[75] Farris, J., Selection of Processing Sequences and Materials During Early Product Design, Ph.D

Thesis, University of Rhode Island, 1992.

[76] Febransyah, A.: A Feature-based Approach to Automating High-Level Process Planning,

Doctoral thesis, Faculty of North Carolina State University, 2001.

[77] Feng, S., Song, E.: Information Modeling on Conceptual Design Integrated with Process

Planning, Proceedings of Symposia for Design For Manufacturability, International Mechanical

Engineering Congress and Exposition, Orlando, Florida, 2000, pp. 160-168.

[78] Feng, S., Song, E.: Preliminary Design and Manufacturing Planning Integration Using

Intelligent Agents, 7th International Conference on Computer Supported Cooperative Work in

Design (CSCWiD), Rio de Janeiro, 2002, pp. 270-275.

[79] Feng, S., Stouffer, K.A., Jurrens, K.K.: Manufacturing planning and predictive process model

integration using software agents, Advanced Engineering Informatics, 2005, Vol. 19, No. 2, pp.

135-142, ISSN 1474-0346.

[80] Feng, S., Zhang Y.: Conceptual Process Planning – A definition and functional decomposition,

Manufacturing Science and Engineering, Proceedings of the International Mechanical

Engineering Congress and Exposition, 1999, Vol. 10, pp. 97-106.

[81] Feng, S.: A machining process planning activity model for system integration, Journal of

Intelligent Manufacturing, 2003, Vol. 14, No.6, pp. 527-539, ISSN 0956-5515.

[82] Feng, S.: Open Systems Interface Specification for Machining Process Planning Integration,

Proceedings of the 12th International Conference on CAD/CAM, Robotics, and Factories of

Future, London, England, August 14-16, 1996, ISBN 978-1898253037.

http://www.dfma.com/

http://www.nist.gov/msidstaff/feng.shaw.html

http://www.nist.gov/msidlibrary/summary/9648.html

9.0 Literatura

138

[83] Feng, S.C.: A Machining Process Planning Activity Model for Systems Integration, NISTIR

5808, National Institute of Standards and Technology (NIST), Gaithersburg, 1996.

[84] Feng, S.C.: Dimensional Inspection Planning Based on Product Data Standards, NISTIR 5183,

National Institute of Standards and Technology (NIST), Gaithersburg, 1993.

[85] Ferreira P.M., Lu, S.C.-Y., Zhu, X.: Conceptual Model for Process Planning. Consortium for

Advanced Manufacturing International (CAM-I): Arlington, Texas, 1990.

[86] Filetin, T.: Izbor materijala pri razvoju proizvoda, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb,

2000, ISBN 953-6313-33-2.

[87] FIPS Publication 183: Integration Definition for Function Modeling (IDEF0), 1993.

http://www.itl.nist.gov/fipspubs/idef02.doc. (preuzeto 15.06.2011)

[88] Fowler, J.: STEP for Data Management Exchange and Sharing, Technology Appraisals Ltd.,

Twickenham, UK, 1995, ISBN 1-871802-36-9.

[89] Gatalo, R., Navalušić, S., Zeljković, M.: CAD/CAM tehnologije – pogled u budućnost, Zbornik

radova 8. Međunarodne konferencije fleksibilne tehnologije MMA, Fakultet tehničkih nauka,

Novi Sad, 2003, str. 85-86.

[90] Gatalo, R., Zeljković, Ž., Zeljković, M., Hodolič, J.: Manufacturing Process Planning Based on

the Principles of Expert System Building, within SAPOR-S System fo Automated NC

Programming, Advancement of Intelligent Production, JSPE Publication, Series No. 1, pp. 106-

111, Elsevier Science B. V., Amsterdam, Tokyo, 1994.

[91] Giachetti, R.E.: A Decision Support System for Material and Manufacturing Process Selection,”

Journal of Intelligent Manufacturing, Vol. 9, No. 3, 1998, pp. 265-276, ISSN 0956-5515.

[92] Godec, D.: Doprinos sustavnosnom razvoju kalupa za injekciono prešanje plastomera,

Magistarski rad, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Zagreb, 2000.

[93] Grieves, M.: Product Lifecycle Management, Driving Next Generation of the Lean Thinking,

McGraw-Hill, New York, 2005, pp.32-44, ISBN 0071452303.

[94] Grzesik, W.: Advanced Machinning Processes of Metallic Materials - Theory, Modelling and

Applications, Elsevier Science Ltd., 2008, ISBN 978-0-080-44534-2.

[95] Gunasekaran, A., Virtanen, I., Martikainen, T., Yli-Olli, P.: The Design of Computer-Integrated

Manufacturing Systems, International Journal of Production Economics, 1994, Vol. 34, No. 3,

pp. 313–327, ISSN 0925-5273.

[96] Gupta S.K., Nau S.K.: A Systematic Approach for Analyzing the Manufacturability of Machined

Parts, Computer Aided Design, 1995, Vol. 27, No. 5, pp.343-352, ISSN 0010-4485.

[97] Gupta, S.K., Regli, W.C., Das, D., Nau, D.S.: Automated Manufacturability Analysis: a Survey;

Research in Engineering Design, 1997, Vol. 9. pp. 168–190, ISSN 0934-9839.

[98] H’Mida, F., Martin, P., Vernadat F.: Cost Estimation in Mechanical Production: the Cost Entity

Approach Applied to Integrated Product Engineering, International Journal of Production

Economics, 2006, Vol. 103, No. 1, pp. 17-35, ISSN 0925-5273.

[99] Halevi, G., Weill, R.D.: Principles of Process Planning – A Logical Approach, Chapman &

Hall, Inc., 1995, ISBN 978-0412543609.

[100] Ham, I., Hitomi, K., Yoshida, T.: Group technology, Application to Production Management,

Kluwert-Nijhoff Publishing, Boston, 1985, ISBN 0-89838-090-1.

[101] Ham, I., Lu, S.C.-Y.: Computer-Aided Process Planning: The Present and the Future, Annals

of CIRP, 1988, Vol. 37, No. 2, pp. 591-601, ISSN 0007-8506.

[102] Hammer, M., Champy, J.: Reengineering the Corporation. A Manifesto for Business Revolution.

Hammer and James Company, New York, 1993.

[103] Han, J., Pratt, M., Regli, W.C.: Manufacturing Feature Recognition From Solid Models: A

status report, IEEE Transaction on robotics and automation, 2000, Vol. 16, No. 6, pp. 782-796.

ISSN 1042-296X.

[104] Hannam, R.: Computer Integrated Manufacturing: From Concept to Realisation, Addison-

Wesley, Reading, MA, 1997, ISBN 0-201-17546-0.

http://www.itl.nist.gov/fipspubs/idef02.doc.

9.0 Literatura

139

[105] Harrington, J.: Computer Integrated Manufacturing, Industrial Press, New York, 1973.

[106] Haudrum, J.: Creating the Basis for Process Selection in the Design Stage, Ph.D. dissertation,

Institute of Manufacturing Engineering, Technical University, Denmark, 1994.

[107] Hauschild, M., Jeswiet, J., Alting, L.: Design for Environment – Do We Get the Focus Right?,

Annals of CIRP, 2004, Vol. 53, No. 1, pp. 1–4, ISSN 0007-8506.

[108] Hauschild, M., Jeswiet, J., Alting, L.: From Life Cycle Assessment to Sustainable Production:

status and perspectives, Annals of CIRP, 2005, Vol. 54, No. 2, pp 70–87, ISSN 0007-8506.

[109] Hercigonja, I.: Tehnička priprema proizvodnje, Privredni pregled, Beograd, 1963.

[110] Herrmann, J.A, Cooper, J., Gupta, S.K, Hayes, C.C., Ishii, K., Kazmer, D., Sandborn, P.A.,

Wood, W.A.: New Directions In Design For Manufacturing, Proceedings of the 8th Design and

Engineering Technical Conference, DETC 2004-57770, Salt Lake City, Utah, 2004, pp. 853-

861, ISBN 0-7918-4696-2.

[111] Hodolič, J., Matin,, I., Stević, M., Vukelić, Đ.: Development of Integrated CAD/CAE System of

Mold Design for Plastics Injection Molding, Materiale Plastice, 2009, Vol. 46, No. 3, pp. 236-

242, ISSN 0025-5289.

[112] Hodolič, J., Vukelić, Đ.: Pribori, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2008, ISBN 978-86-7892-

121-6.

[113] ICAM, Integrated Computer-Aided Manufacturing: Architecture Part III, Vol. VI – Composite

Information Model of "Manufacture Product" (MFGI), Wright-Patterson AFB, Ohio. AFWAL-

TR-82-4063, 1983.

[114] IGES. Initial Graphics Exchange Specification (IGES), http://ts.nist.gov/standards/iges/

[115] Integrated DEFinition method, http://www.idef.com (preuzeto 15.06.2011)

[116] Ishii, K.: Design for Manufacturability – Course, Department of Mechanical Engineering,

Stanford University, 1999.

[117] Ishii, K.: Modeling of Concurrent Engineering Design, In Kusiak, A.(Ed.), Concurrent

Engineering: Automation, Tools and Techniques, John Wiley & Sons, Inc., 1993, pp. 19-39,

ISBN 978-0-471-55492-9.

[118] ISO 10303-203: Industrial automation systems and integration – Product data representation

and exchange – Part 203: Application Protocols: Configuration controlled 3D design. 2007.

[119] ISO 10303-214: Industrial automation systems and integration –Product data representation

and exchange - Part 214: Application Protocal: Core data for automotive mechanical design

processes, 2001.

[120] ISO 10303-219, Industrial automation systems and integration-Product data representation and

exchange-Part 219: Application protocol: Dimensional inspection information exchange. 2004.


and exchange - Part 224: Application protocol: Mechanical product definition for process

planning using machining features, 2006.

[122] ISO 10303-238: Industrial automation systems and integration – Product data representation

and exchange - Part 238: Application Protocols: Application interpreted model for

computerized numerical controllers, 2004.


and exchange - Part 240: Application protocol:Process plans for machined products. 2005.

[124] ISO 14649-1, Data model for Computerized Numerical Controllers: Part 1 Overview and

fundamental principles, 2002.

[125] ISO 6983/1, Numerical control of machines – Program format and definition of address words

– Part 1: Data format for positioning, line and contouring control systems, 1982.

[126] ISO/FDIS 10303-213, Product data representation and exchange – Part213: Application

Protocols: Nimerical Control Process Plans for Machined Parts, Draft ISI standard, 1995.

[127] Jennings, N.R., Wooldridge, M. J.: Applications of Intelligent Agents, In Jennings, N.R.,

Wooldridge M.J., (Ed.): Agent Technology: Foundations, Applications, and Markets, Springer,

Berlin, 1998, pp. 3–28, ISBN 978-3540635918.

http://ts.nist.gov/standards/iges/

http://www.idef.com/

9.0 Literatura

140

[128] Jin, Y.: Engineering Design Theory and Methodology, Department of Mechanical Engineering,

University of Southern California, Los Angeles, 1998.

[129] Jocković, M., Ognjanović, Z., Stankovski, S.: Veštačka inteligencija, inteligentne mašine i

sistemi, Krug, Beograd, 1997.

[130] Joo, J., Yi, G.R., Cho, H.B., Choi, Y.S.: Dynamic Planning Model for Determining Cutting

Parameters Using Neural Networks in Feature_based Process Planning, Journal of Intelligent


[131] Jovanović, V., Tomović, M., Filipović, S.: Internetom podržana saradnja u distribuiranim

proizvodnim sistemima, Zbornik radova 33. Jupiter konferencije, 26. Simpozijum CIM u

strategiji tehnološkog razvoja industrije prerade metala, Zlatibor, 2007, pp. 1.26-1.31, ISBN

978-86-7083-592-4.

[132] Jovanović, V., Tomović, M., Filipović, S.: Uvod u digitalnu proizvodnju, Proceedings of XIV

International Scientific Conference on Industrial Systems (IS'08), Faculty of Technical Science,

Novi Sad, 2008, ISBN 978-86-7892-135-3.

[133] Jovišević, V.. Automatizacija projektovanja tehnoloških procesa, Monografija, Mašinski

fakultet, Banja Luka, 2002, ISBN 99938-623-4-7.

[134] Jovišević, V.: Projektovanje tehnoloških procesa, Mašinski fakultet, Banja Luka, 2005, ISBN

99938-39-05-1.

[135] Kalajdžić, M.: Tehnologija mašinogradnje, Mašinski fakultet, Beograd, 2002.

[136] Kamrani, K.A., Sferro, P., Handelman, J.: Critical Issues in Design and Evaluation of Computer

Aided Process Planning System, Computers and Industry Engineering, 1995, Vol. 29, No. 1-4,

pp. 619-623, ISSN 0360-8352.

[137] Kang, M., Han, J., Moon, J.G.: An Approach For Interlinking Design and Process Planning,

Journal of Materials Processing Technology, 2003, Vol. 139, No. 1-3 spec., pp. 589 595, ISSN

0924-0136.

[138] Kesavan, R., Elanchezhian, C., Vijaya Ramnath, B.: Proces Planning and Post Estimation, New

age International (P) Limited Publisher, New Delhi, 2009,. ISBN 978-81-224-2941-1.

[139] Kess van Luttervelt: Research Challenges in CAPP, Production Engineering and Computers,

2002,Vol. 4, No. 5, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, pp. 5-18, ISSN 1450-5096.

[140] Kikojević, Babić, J.: Razvoj sistema za automatizovano projektovanje tehnoloških procesa za

klasu rotacionih delova, Magistarski rad, Mašinski fakultet, Beograd, 2002.

[141] Koç, M., Ni, J., Lee, J., Bandyopadhyay, P.: Introduction to e-Manufacturing, The Industrial

Information Technology Handbook, Chapter 97, CRC Press, 2005, pp. 97.1-97.9, ISBN 0-8493-

1985-4.

[142] Kochan, D.: Fertigugsprozessgestaltung und Informations-ferarbeitung, VEB Verlag Technik,

Berlin, 1977.

[143] Kuric, I., Matuszek, J., Debnar, R.: Computer Aided Process Planning in Machinery Industry,

Politechnika Lodzka, Bielsko-Biata, 1999, ISBN 83-87087-00-9.

[144] Lau, H.C.W., Lee, C:K:M:; Jiang, B., Hui, I:K:, Pun, K.F.: Development of a Computer

Integrated System to Support CAD to CAPP, International Journal of Advanced Manufacturing

Technology, 2005, Vol. 26, No. 9-10, pp. 1032-1042, ISSN 0268-3768.

[145] Law, A.M., Kelton, W.D.: Simulation Modeling and Analysis, 3rd edition, McGraw-Hill, New

York, 2000, ISBN 978-0071165372.

[146] Lawson, M., Karandikar, H.M.: A survey of Concurrent Engineering, Concurrent Engineering:

Research and Applications, 1994, Vol. 2, No. 1, pp. 1-6, ISSN 1063-293X.

[147] Layer, A., Ten Brinke, E., Van Houten, F., Kals, H., Haasis, S.: Recent and Future Trends in

Cost Estimation, International Journal of Computer Integrated Manufacturing, 2002, Vol. 15,

No. 6, pp. 499–510, ISSN 0951-192X.

[148] Lenau, T.: The Missing Element in Design for Manufacture, Annals of the CIRP, Vol. 45, No.1,

1996, pp. 105-108, ISSN 0007-8506.

9.0 Literatura

141

[149] Leung, H.C.: Annotated Bibliography on Computer-Aided Process Planning, International

Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1996, Vol. 12, No. 5, pp. 309-329, ISSN

0268-3768.

[150] Li, W.,D., Ong, S.K., Nee, A.Y.C.: Integrated and Collaborative Product Development

Environment, World Scientific, Singapore, 2006, ISBN 981-256-680-5.

[151] Li, W.D., Ong, S.K., Nee, A.Y.C.: Hybrid Genetic Algorithm and Simulated Annealing

Approach for the Optimization of Process Plans for Prismatic Parts, International Journal of

Production Research, 2002, Vol. 40, No. 8, pp. 1899-1922, ISSN 0020-7543.

[152] Li, W.D., Qiu, Z.M.: State-of-the-art Technologies and Methodologies for Collaborative

Product Development Systems, International Journal of Production Research, Taylor & Francis,

2006, Vol. 44, No. 13, pp. 2525-2559, ISSN 0020-7543.

[153] Lindsay, K.: Automated Airframe Assembly Program, Vol. 1., Wright Laboratory, Wright-

Patterson Air Force Base: Ohio, 1992.

[154] Liu, D., Sacco, M., Boer, C.R.: Distributed CAD/CAPP/CAM integration based on STEP-PDM

schema and CORBA-compliant PDM enablers, Proccedings of International Conference on e-

Commerce Engineering, China, 2001, ISBN 7-900066-54-3.

[155] Lu, L., Ang, C.L. & Robert, K.L.G.: Integration of Information Model (IDEF1) with Function

Model (IDEF0) for CIM Information System Design, Expert Systems with Applications, 1996,

Vol. 10, No. 3-4 , pp. 373–380, ISSN 0957-4174.

[156] Lukić, D., Milošević, M., Todić, V.: Koncept savremene tehnološke pripreme proizvodnje,

Zbornik radova 36. Jupiter konferencije sa međunarodnim učešćem - 38. Simpozijum

Upravljanje proizvodnjom u industriji prerade metala, Mašinski fakultet, Beograd, 2010, str.

4.58-4.63, ISBN 978-86-7083-696-9.

[157] Lukić, D., Todić, V., Milošević M.: Model sistema za automatizovano projektovanje

tehnoloških procesa izrade alata za brizganje plastike, Zbornik radova 9. Međunarodne

konferencije Fleksibilne tehnologije MMA, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2006, str. 107-

108, ISBN 86-85211-96-4.

[158] Lukić, D., Todić, V., Milošević, M.: Model of modern technological production preparation,

Journal Proceedings in Manufacturing Systems, 2010, Vol. 5, No. 1, pp. 15-22, Bucharest, ISSN

2067-9238.

[159] Lukić, D., Todić, V., Milošević, M.: Neke karakteristike razvoja i primene CAPP sistema,

Zbornik radova 34. Jupiter konferencije sa međunarodnim učešćem - 36. Simpozijum

Upravljanje proizvodnjom u industriji prerade metala, Mašinski fakultet, Beograd, 4.-5. Jun,

2008, str. 4.49- 4.54, ISBN 978-86-7083-628-0.

[160] Lukić, D., Todić, V., Milošević, M.: Prilaz razvoju integrisanog CAPP sistema za izradu alata

za brizganje plastike, Zbornik radova 33. Jupiter konferencije sa međunarodnim učešćem - 20.

Simpozijum CAD/CAM, Mašinski fakultet u Beogradu, Zlatibor, 15.-17. Maj, 2007, str. 2.103-

2.108, ISBN 978-86-7083-592-4.

[161] Lukić, D.: Primena STEP standarda u proizvodnom procesu, Seminarski rad, Fakultet tehničkih

nauka, Novi Sad, 2005.

[162] Lukić, D.: Razvoj sistema za automatizovano projektovanje tehnoloških procesa izrade alata za

brizganje plastike, Magistarska teza. Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2007.

[163] Lužanin, O.: Prilog integraciji CAD sistema u eksperimentalni sistem za simultano

projektovanje na bazi STEP modela proizvoda, Magistarski rad, Fakultet tehničkih nauka, Novi

Sad, 2002.

[164] Magrab, E.B.: Integrated Product and Process Design and Development, CRC Press, Inc., Boca

Raton, FL, 1997, ISBN: 0-8493-8483-45.

[165] Majstorović, V., Hodolič, J.. Numerički upravljane merne mašine, Fakultet tehničkih nauka,

Institut za proizvodno mašinstvo, Novi Sad, 1998, ISBN 86-499-0091-7.

[166] Manić, M.: Ekspertni sistem za projektovanje tehnoloških procesa pri rezanju u obradi

rotacionih delova, Doktorska disertacija, Mašinski fakultet, Niš, 1995.

9.0 Literatura

142

[167] Manufacturing Infrastructure: Enabling the Nation’s Manufacturing Capacity, published by the

National Science and Technology Council, 1997.

[168] Marcicin, J-N.: Computer Aided Production Engineering (CAPE) as Subsystem of CIM, WEB

Journal - CA Systems in Production Process Planning, 2002, ISSN 1355-3799.

http://fstroj.utc.sk/journal/engl/papers/027_2002.pdf

[169] Marković, A.: Objektno orjentisane specifikacije simulacionih modela baziranih na znanju, Doktorska disertacija, Fakultet organizacionih nauka, Beograd, 2000.

[170] Marri, H.B., Gunasekaran, A., Bulent, K.: Implementation of Computer - Integrated

Manufacturing in Small and Medium Enterprises, Industrial and Commercial Training, 2003,

Vol. 35, No. 4, pp. 151-157, ISSN 0019-7858.

[171] Marri, H.B., Gunasekaran, A., Grieve, R.J.: Computer-Aided Process Planning: A State of the

Art, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1998, Vol. 14, No. 4, pp.

261–268. ISSN 0268-3768.

[172] Martin, P., Dantan, J.Y., Siadat, A.: Cost Estimation and Conceptual Process Planning, In

Cunha, P.F. and Maropoulous, P.G. (ed.) Digital Enterprise Technology: Perspective and

Future Challenges, Springer Science+Business Media, LLC., New York, 2007, pp. 243-250,

ISBN 978-0387498638.

[173] Martin, P.: Some aspects of Integrated Production and Manufacturing, in Bramley, A.,

Brissaud, D., Coutellier, D., McMahon, C. (Ed.): Advanced in Integrated Design and

Manufacturing in Mechanical Engineering, pp. 215-226, Springer, Netherlands, 2005.

[174] Matalin, A.A.: Tehnologija mašinostroenija, Mašinostroenije, Lenjingrad, 1986.

[175] Matin, I., Hadžistević, M., Hodolič, J., Vukelić, Đ., Lukić, D.: A CAD/CAE Integrated Injection

Mold Design System for Plastic Products, DOI: 10.1007/s00170-012-3926, International

Journal of Advanced Manufacturing Technology, ISSN 0268-3768.

[176] Mayer, R.J.: IDEF0 Function Modeling: A reconstruction on the Original Air Force Reports,

KBC Inc. College Station, Texas, USA, 1990.

[177] McMahon, C., Browne, J.: CAD/CAM - From Principles to Practice, Addison-Wesley, 1993,

ISBN 978-0201565027.

[178] Meeker, D., McWilliams, F.J.: Structured Cost Reduction: Value Engineering by the Numbers,

The 18th Annual International Conference on DFMA Newport, RI, June, 2003.

[179] Mertins, K., Jochem, R.: Architectures, Methods and Tools for Enterprise Engineering,

International Journal of Production Economics, 2005, Vol. 98, No. 2, pp. 179-188, ISSN 0925-

5273.

[180] Mertins, K., Sϋssenguth, W., Jochem, R.: Planning Enterprise Related CIM Structures,

Advanced in Factories of Future, CIM and Robotics, Elsevier, North-Holland, Amsterdam,

1993, pp.67-76, ISBN 0-444-89856-5.

[181] Miko, B., Szegh, I., Kutrovacz, L.: Preliminary Planning of Part Manufacturing Process,

Periodica Polytechnica Ser. Mech. Eng., 1999, Vol. 43, No. 2, pp. 97-106, ISSN 0324-6051.

[182] Milačic, V.R., Spasic, Ž.: Kompjuterski integrisani tehnološki sistemi CIM-sistemi, Mašinski

fakultet, Beograd, 1990.

[183] Milačić, V.: Teorija projektovanja proizvodnih sistema, Mašinski fakultet, Beograd, 1987,

ISBN 86-7083-054-X.

[184] Milling, P.M.: Computer Integrated Manufacturing in German Industry: Aspirations and

Achievements, International Journal of Operations and Production Management; 1997, Vol. 17,

No. 10, pp.1034–1045, ISSN 0144-3577.

[185] Milošević M., Todić V., Lukić D.: Model Development of Collaborative System for Process

Planning, Journal of Production Engineering, Faculty of Technical Sciences, Novi Sad, 2009,

Vol. 12, No. 1, pp. 95-98, ISSN 1821-4932.

[186] Milošević, M.: Kolaborativni sistem za projektovanje tehnoloških procesa izrade proizvoda

baziran na internet tehnologijama, Doktorska disertacija, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad,

2012.

http://fstroj.utc.sk/journal/engl/papers/027_2002.pdf

http://web.mit.edu/meeker/Public/VE_Triage_Paper_Final.pdf

9.0 Literatura

143

[187] Milošević, M.: Razvoj specijalizovanog CAD/CAPP/CAM rešenja primenom savremenih

programskih sistema opšte namene, Magistarska teza, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad,

2005.

[188] Ming, X.G., Mak, K.L.: A Hybrid Hopfield Network-genetic Algorithm Approach to Optimal

Process Plan Selection, International Journal of Production Research, 2000, Vol. 38, No. 8, pp.

1823-1839, ISSN 0020-7543.

[189] Mitrofanov, P. S.: Naučnaja organizacija mašinostroiteljnoga proizvodstva, Mašinostrojenije,

Lenjingrad, 1976.

[190] Mitrofanov, S.P.: The Scientific Principles of Group Technology, National Landing Library

Translation, Yorks, UK, Boston Spa, 1996.

[191] Mitsuo Matsubayashi, Hiroshi Watabe: Mеchanism of а Factory with Illustration,

http://www.lean-manufacturing-japan.com/factory/factory_mechanismoutline.html (preuzeto

10.09.2011)

[192] Miyakawa, S., Ohashi, T., Iwata, M.: The Hitachi New Assemblability Evaluation Method

(AEM), Transactions of the North American Manufacturing Research Institute of SME, pp. 23-

25, May. 1990, ISSN 1047-3025.

[193] Mucientes, M., Vidal, J.C., Bugarin, A., Lama, M.: Processing Tmes Estimation in a

Manufacturing Industry Through Genetic Programming, 3rd International Workshop on

Genetic and Evolving Fuzzy Systems, Witten-Bommerholz, Germany, 2008, pp. 95-100, ISBN

978-1-4244-1613-4.

[194] Muller, P.: STEP-NC – New Data Interface for NC Programming, STEP- NC Newsletter, 2000,

Vol. 1, Erlangen, Germany, pp. 1-2.

[195] Nacsa J.: Comparison of Three Different Open Architecture Controllers, Proceedings of IFAC

MIM, Prague, 2.–4. August, 2001, pp. 134-138, ISBN 978-0-0804-3962-4

[196] Nađ, M.: Polimerni materijali – plastomeri i elastomeri, Fakultet strojarstva i brodogradnje,

Zagreb, 1991.

[197] Nafis, A., Anearul Haque, A.F.M: Artificial Neural Network Based Process Selection for

Cylindrical Surface Machining, Proceedings of the International Conference on Manufacturing,

Dhaka, 2002, pp. 321-326.

[198] Nafis, A., Anearul Haque, A.F.M: Optimization of Process Planing Parameters for Rotational

Components by Genetic Algorithms, Proceedings of the International Conference on Mechanical

Engineering, Dhaka, 2001, pp. 227-233.

[199] Nagalingam, S.V., Lin, G.C.I.: CIM-still the Solution for Manufacturing Industry, Robotics and

Computer-Integrated Manufacturing, 2008, Vol. 24, No. 3, pp. 332-344, ISSN 0736-5845.

[200] Nagalingam, S.V., Lin, G.C.I.: Latest Developments in CIM, Robotics and Computer-Integrated


[201] Nassehi A., Newman, S.T., Allen, R.D.: STEP-NC Compliant Process Planning as an Enabled

for Adaptive Global Manufacturing, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, 2006,

Vol. 22, No. 4-5, pp. 456-467, ISSN 0736-5845.

[202] Nassehi, A., Liu, R., Newman, S.T.: A New Software Platform to Support Feature-Based

Process Planning for Interoperable STEP-NC Manufacture, International Journal of Computer

Integrated Manufacturing, 2007, Vol. 20, No. 7, pp. 669-683, ISSN 0951-192X.

[203] Nassehi, A., Newman, S.T., Allen, R.D.: The Application of Multi-agent Systems for STEP-NC

Computer Aided Process Planning of Prismatic Components, International Journal of Machine

Tools and Manufacture, 2006,Vol. 46 , No. 5, pp. 559-574, ISSN 0890-6955.

[204] Ned, K.: Encyclopedia of E-Collaboration, IGI Publishing, Texas A&M International

University, InformatIon Science Reference, Hershey - New York, 2008, ISBN 978-1-59904-

000-4.

[205] Nederbragt W., Allen R., Feng S., Kaing S., Sriram S., Zhang, Y.: The NIST Design/Process

Planning Integration Project, Proceedings of AI and Manufacturing Research Planning

Workshop, Albuquerque, New Mexico, 1998, pp. 135-139.

http://www.lean-manufacturing-japan.com/factory/factory_mechanismoutline.html

9.0 Literatura

144

[206] Nešić, N.: Razvoj sistema za tehnološko prepoznavanje i projektovanje tehnoloških procesa za

delove koji se izrađuju na obradnim centrima, Magistarska teza, Mašinski fakultet, Beograd,

2007.

[207] Nielsen, J.: Information Modeling of Manufacturing Processes: Information Requirements for

Process Planning in a Concurrent Engineering Environment, Doctoral Dissertation, Royal

Institute of Technology, Department of Production Engineering, Stocholm, 2003.

[208] Opiyo, E.Z.: Development of hybrid system for product development and production, Research

report, PTO, 1998.

[209] Ortiz, A., Lario, F., Ros, L.: Enterprise Integration—Business Processes Integrated

Management: a proposal for a methodology to develop Enterprise Integration Programs,

Computers in Industry, 1999, Vol. 40, No. 2, pp. 155–171, ISSN 0166-0615.

[210] Pahl B., Beitz W.: Engineering Design: A Systematic Approach, The Design Council, London,

1988, ISBN 978-0387504421.

[211] Park, M.W., Park, B.T., Rho, H.M., Kim, S.K.: Incremental Supervised Learning of Cutting

Conditions Using the Fuzzy ARTMAP Neural N etwork, CIRP Annals - Manufacturing

Technology, 2000, Vol. 49, No. 1, pp. 375-378, ISSN 0007-8506.

[212] Park, S.C.: Knowledge Capturing Methodology in Process Planning, Computer Aided Design,

2003, Vol. 35, No. 12, pp.1109-1117, ISSN 0010-4485.

[213] Parkan, C., Wu, M.: Process Selection with Multiple Objective and Subjective Attributes,

Production Planning and Control, 1998, Vol. 9, No. 2, pp. 189-200, ISSN 0953-7287.

[214] Perović, M., Arsovski, S., Arsovski Z.: Proizvodni sistemi-struktura, upravljanje i pravci

razvoja, CIM centar, Mašinski fakultet, Kragujevac, 1996, ISBN 86-23-43035-2.

[215] Peters, A.J., Rooney, E.M., Rogerson, J.H., McQuater, R.E., Spring, M., Dale, B.G.: New

Product Design and Developmet: A Generic Model, The TQM Magazine, 1999, Vol. 11, No. 3,

pp. 172-179, ISSN 0954-478X.

[216] Petrović, B.: Razvoj proizvoda, Monografija, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 1997.

[217] Plančak, M.: Brza izrada prototipova, modela i alata (Rapid Prototyping and Rapid Tooling),

Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2004, ISBN 86-80249-96-3.

[218] Poliščuk, J.: Projektovanje informacionih sistema, Elektrotehnički fakultet, Podgorica, 2007.

www.etf.ac.me/materijal/1190887507PIS.pdf (preuzeto 10.08.2010.)

[219] Popov, M.E., Popov, A.M.: Development of Design and Technological Planning Methodology

in Integrated Production Preparation and Control Systems, Russian Engineering Research,

Allerton Press, Inc., 2007, Vol. 27, No. 6, pp. 365–370, ISSN 1068-798X.

[220] Puzović R.: Razvoj sistema modeliranja tehnoloških procesa FTS-a primenom računara,

Doktorska disertacija, Mašinski fakultet, Beograd, 2000.

[221] Radenković, B., Stanojević, M., Marković, A.: Računarska simulacija, Fakultet organizacionih

nauka i Saobraćajni fakultet, Beograd, 1999, ISBN 86-7395-074-0.

[222] Radhakrishnan, P., Subramanyan, S., Raju, V.: CAD/CAM/CIM, New age International

Publishers, New Delhi, 2008, ISBN 81-22-42236-5.

[223] Rahim, A.R.A; Baksh, M.S.N.: The Need For a New Product Development Framework For

Engineer-to-order Products, European Journal of Innovation Management, 2003, Vol. 6, No. 3,

pp. 182-196, ISSN 1460-1060.

[224] Rameshbabu, V., Shunmugam, M.S.: Hybrid Feature Recognition Method For Setup Planning

From STEP AP 203, Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 2009, Vol. 25, No. 2,

pp. 393-408, ISSN 0736-5845.

[225] Ranky P.G.: Computer Networks for World Class CIM Systems, CIMware Ltd. Guildford, U.K,

1990, ISBN 978-1-87-263101-1.

[226] Regodić, D., Cvetković, D.: Automatizacija, proizvodni sistemi i računarski integrisana

proizvodnja, Univerzitet Singidunum, Beograd, 2011, ISBN 978-86-7912-367-1.

[227] Rehg, J.A., Kraebber, H.W.: Computer-Integrated Manufacturing, 2nd edition, Prentice-Hall,

New Jersey, 2001, ISBN 0-13-087553-8.

http://www.etf.ac.me/materijal/1190887507PIS.pdf

http://www.abebooks.com/products/isbn/9780130875532/6755000811

9.0 Literatura

145

[228] Rekecki, J., Gatalo, R., Zeljković, M., Borojev, LJ., Hodolič, J.: Fleksibilni tehnološki sistemi za

obradu rotacionih izradaka, Knjiga I, Stanje, tendencije i podloge za razvoj, Fakultet tehničkih

nauka, Institut za proizvodno mašinstvo, Novi Sad, 1989.

[229] Ristić, M.: Projektovanje proizvoda sa aspekta tehnologičnosti, Magistarski rad, Mašinski

fakultet, Niš, 2012.

[230] Rocha, J., Ramos, C., Vale, Z.: Process Planning Using a Genetic Algorithm Approach,

Proceedings of the IEEE International Symposium on Assembly and Task Planning, 1999, 21-

24 July, Porto, Portugal, pp. 338-343, ISBN 0-7803-5704-3.

[231] Rozenfeld, H., Kerry, H.T.: Automated Process Planning for Parametric Parts, International

Journal of Production Research, 1999, Vol. 37, No. 17, pp. 3981-3993, ISSN 0020-7543.

[232] Russell, R., Taylor, B.W.: Operation Management: Creating Value Along the Supply Chain, 6th

Edition, John Wiley & Sons, Inc., 2009, ISBN 978-0-470-09515-7.

[233] Sääski, J. Salonen, T. Paro, J. Integration of CAD, CAM and NC with Step-NC. VVT Industrial

systems, 2005, ISBN 951-38-6580-0.

[234] Saaty, T.L.: Multi-criteria Decision Making: The Analytic Hierarchy Process. Pittsburgh, PA:

RWS Publication, 1990, ISBN 978-0962031724.

[235] Salehi, M., Tavakkoli-Moghaddam, R.: Application of Genetic Algorithm to Computer-Aided

Process Planning in Preliminary and Detailed Planning, Engineering Applications of Artificial

Intelligence, 2009, Vol. 22, No. 8, pp. 1179-1187, ISSN 0952-1976.

[236] Scallan, P.: Process planning: The Design/Manufacture Interface, MA: Butterworth-

Hienemann, Boston, 2003, ISBN 0-7506-5129-6.

[237] Schleipen, M., Sauer, O., Friess, N., Braun, L., Shakerian, K.: Production Monitoring and

Control Systems within the Digital Factory, Proceedings of the 6th CIRP-Sponsored

International Conference on Digital Enterprise Technology, Springer Berlin/Heidelberg, 2010,

Vol. 66, pp. 711-724, ISBN 978-3-642-10429-9.

[238] Shea, C., Reynolds, C. Dewhurst, P.: Computer-Aided Materials and Process Selection,

Proceedings of the Fourth International Conference on Product Design for Manufacture and

Assembly, Rhode Island, USA, Vol. I, pp. 399-414, 1989.

[239] Shivanand, H.K., Benal, M.M., Koti, V.: Flexible Manufacturing System, New age International

(P) Limited, New Delphi, 2006, ISBN 978-81-224-2559-8.

[240] Shunmugam, M.S., Mahesh, P., Bhaskara Reddy, S.V.: A Method of Preliminary Planning for

Rotational Components With C-Axis Features Using Genetic Algorithm, Computers in Industry,

2002, Vol. 48, No. 3, pp. 199-217, ISSN 0166-0615.

[241] Siller, H.R., Estruch, A., Vila, C., Abellan, J.V., Romero, F.: Modeling Workflow Activities for

Collaborative Process Planning with Product Lifecycle Management Tools, Journal of

Intelligent Manufacturing, 2008, Vol. 19, N0. 6, pp. 689-700, ISSN 0956-5515.

[242] Singh, P.K., Jain, P.K., Jain, S.C.: Simultaneous Optimal Selection of Design and

Manufacturing Tolerances with Different Stack-up Conditions using Genetic Algorithms,

International Journal of Production Research, 2003, Vol. 41, No.11, pp. 2411-2429, ISSN 0020-

7543.

[243] Smith, C.S.: The Manufacturing Advisory Service:Web Based Process and Material Selection,

Ph.D Thesis, University of California, Berkeley, 1999.

[244] Sakamoto, C., Inouye, T.: Overview of Feature Based Process Planning System Using AP240,

Manufacturing Engineering Research Inc., Fujitsu Kyushu System Eng. Ltd., 2004.

[245] Stefanović, M.: CIM sistemi, Mašinski fakultet, Kragujevac, 2006, ISBN 86-80581-96-8.

[246] STEP Application Handbook ISO 10303, version 3, SCRA South Carolina Research Authority,

SC., 2006. (preuzeto 10.10.2010.)

http://www.uspro.org/documents/STEP_application_hdbk_63006_BF.pdf

[247] Stević, M. Povećanje tačnosti merenja numerički upravljanih mernih mašina, Monografija,


http://www.springerlink.com/content/978-3-642-10429-9/

http://www.springerlink.com/content/978-3-642-10429-9/

http://www.uspro.org/documents/STEP_application_hdbk_63006_BF.pdf

9.0 Literatura

146

[248] Sudiarso, A., Putranto R.A: Lead Time Estimation of A Production System using Fuzzy Logic

Approach for Various Batch Sizes, Proceedings of the World Congress on Engineering, 2010,

Vol. III, London, pp. 2231-2233, ISBN: 978-988-18210-8-9.

[249] Suh, S. H., Cheon, S. U.: A Framework for Intelligent CNC and Data Model, International

Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2002, Vol. 19, No 10, pp. 727-735, ISSN

0268-3768.

[250] Suh, S. H., Lee, B. E., Chung, D. H., Cheon, S. U.: Architecture and Implementation of a Shop-

floor Programming System for STEP-compliant CNC, Computer-Aided Design, 2003, Vol. 35,

No. 12, pp. 1069-1083, ISSN 0010-4485.

[251] Swift, K.G., Booker, J.D.: Process Selection: From Design to Manufacture, Second edition,

Butterworth-Heinemann, Oxford, 2003, ISBN 0-7506-5437-6.

[252] Šerifi, V.; Dašić, P.; Ječmenica, R., Labović, D.: Functional and Information Modeling of

Production Using IDEF Methods, Strojniški vestnik – Journal of Mechanical Engineering,

2009, Vol. 55, No. 2, pp. 131-140, ISSN 0039-2480.

[253] Šormaz, D.: Distributive Modeling of Manufacturing Activities using Integrative Manufacturing

Process Model, International Journal of Industrial Engineering and Management, 2010, Vol. 1,

No. 1, pp. 9-18, ISSN 2217-2661.

[254] Šormaz, D.N., Arumugam J., Ganduri, C.: Integration of Rule-based Process Selection with

Virtual Machining for Distributed Manufacturing Planning, in Wang, L., Shen, W. (Ed.)

Process Planning and Scheduling for Distributed Manufacturing, Springer Series in Advanced

Manufacturing, 2007, pp. 61-90, ISBN 978-1846287510.

[255] Šormaz, D.N., Arumugam, J., Rajaraman, S.: Integrative Process Plan Model and

Representation for Intelligent Distributed Manufacturing Planning, International Journal of

Production Research, 2004, Vol. 42, No. 17, pp. 3397-3417, ISSN 0020-7543.

[256] Tan, W., Khoshnevis, B.: Integration of Process Planning and Scheduling – A Review, Journal

of Intelligent Manufacturing, 2000, Vol. 11, pp. 51-63, ISSN 0956-5515.

[257] TeamSET software, CSC Manufacturing, Solihull, UK., www.teamset.com

[258] Tecnomatix Plant Simulation,

http://www.plm.automation.siemens.com (preuzeto 06.11.2011.)

[259] Tepić, J., Todić, V., Lukić, D., Milošević, M., Borojević, S.: Development of the Computer-

aided Process Planning (CAPP) System for Polymer Injection Mold Manufacturing,

Metallurgy, 2011, Vol. 50, No. 4, pp. 273-277, ISSN 0543-5846.

[260] Teti, R., Kumara, S.R.T.: Intelligent Computing Methods for Manufacturing Systems, Annals of

CIRP, 1997, Vol. 46, No. 2, ISSN 0007-8506.

[261] Toboščak, D.: Studij rada, Tehnička knjiga, Zagreb, 1971.

[262] Todić, V., Banjac, D.: Projektovanje i optimizacija tehnoloških procesa obrade, Priručnik,


[263] Todić, V., Lukić, D., Milošević, M., Borojević, S., Vukman, J.: Application of Simulation

Techniques in The Development and Implementation of Flexible Manufacturing Systems,

Proceedings of XV International Scientific Conference on Industrial Systems (IS'11), Faculty of

Technical Science, Novi Sad, 14-16. September, 2011, pp. 23-28, ISBN 978-86-7892-341-8.

[264] Todić, V., Lukić, D., Milošević, M., Vukman, J.: Technological basis for the development and

implementation of flexible manufacturing systems, Proceedings of 10th Anniversary

International conference an accomplisments in Electrical and mechanical Engineering and

Information Technology, Faculty of Mechanical Engineering, Banja Luka, 26-28. May, 2011,

pp. 427-432, ISBN 978-99938-39-36-1.

[265] Todić, V., Lukić, D., Stević, M., Milošević, M.: Integrated CAPP System for Plastic Injection

Mold Manufacturing, Materiale Plastice, 2008, Vol. 45, No. 4, pp. 381-389, ISSN 0025-5289.

[266] Todić, V., Penezić, N., Lukić, D., Milošević, M.: Tehnološka logistika i preduzetništvo, Fakultet

tehničkih nauka, Novi Sad, 2011, ISBN 978-86-7892-368-5.

[267] Todić, V., Stanić, J.: Osnove optimizacije tehnoloških procesa izrade i konstrukcije proizvoda,


http://www.teamset.com/

http://www.plm.automation.siemens.com/

9.0 Literatura

147

[268] Todić, V., Tepić, J., Kostelac, M., Lukić, D., Milošević, M.: Design and Economic Justification

of Group Blanks Application, Metallurgy, 2012, Vol. 51, No. 2, pp. 269-272, ISSN 0543-5846.

[269] Todić, V., Zeljković, M., Tepić, J., Milošević, M., Lukić, D.: Techno-Economic Method for

Evaluation and Selection of Flexible Manufacturing Systems, Metallurgy, 2012, Vol. 51, No. 3,

pp. 349-353, ISSN 0543-5846.

[270] Todić, V.: Projektovanje tehnoloških procesa, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2004, ISBN

86-80249-93-9.

[271] Ullman, D.G.: The Mechanical Design Process, 3 edition, McGraw-Hill, New York, 2002,

ISBN 978-0072373387.

[272] Urošević, S.: Tipska i grupna tehnologija u metalskoj industriji, priručnici IAMA br.1, Mašinski

fakultet, Beograd, 1967.

[273] VDI 2221: Methodik zum EntWickeln und Konstruiren technischer Systeme und Produkte,

Beuth Verlag, Berlin, 1993.

[274] Veljović, A.: Elementi ekspert sistema za projektovanje tehnoloških procesa, Monografija br.4

iz serije Inteligentni tehnološki sistemi, Mašinski fakultet, JUPITER Asocijacija, Beograd,

1990, ISBN 86-7083-141-4.

[275] Veljović, A.: Informaciono upravljanje razvojem preduzeća, Kompjuter biblioteka, Čačak,

2004, ISBN 86-7310-307-7.

[276] Veljović, A.: Razvoj informacionih sistema i baze podataka, CIT, Beograd, 2004.

[277] Vernadat, F., Zelm, M.: Advanced Modeling Approach to CIM Systems, in Cotsaftis, M.,

Vernadat, F. (Ed.) Advanced in Factories of Future, CIM and Robotics, Elsevier, North-

Holland, Amsterdam, 1993, pp. 77-89, ISBN 978-0444898562.

[278] Vernadat, F.: Enterprise Modeling and Integration: Principles and Applications, Chapman &

Hall, London, 1996, ISBN 0-412-60550-5.

[279] Vernadat, F.B.: Enterprise Modeling and Integration — Myth or Reality, Proceedings of

CARS&FOF 99 Conference, Aquas de Lindoia, Brazil, 1999.

[280] Wang, C.C.L., Chen, S.F., Yuen, M.M.F.: Fuzzy Part Family Formation Based on Grey

Relational Analysis, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2001, Vol.

18, No. 2, pp. 128-132, ISSN 0268-3768.

[281] What ic CIM? http://css.engineering.uiowa.edu/~ie_231/WHATisCIM.pdf

(preuzeto 10.10.2011.)

[282] Womack, J.P., Jones, D.T., Roos, D.: The Machine that Changed the World, Rawson

Associates, New York, 1990.

[283] Womack, J.P., Jones, D.T., Roos, D.: The Machine that Changed the World: The Story of Lean

Production, Seamon & Schuster UK Ltd, 2007.

[284] Wong, T.N., Chan, L.C.F., Lau, H.C.W.: Machining Process Sequencing WIth Fuzzy Expert

System and Genetic Algorithms, Engineering with Computers, 2003, Vol. 19, No. 2-3, pp. 191-

202, ISSN 0177-0667.

[285] Xu, X., Hinduja. S.: Determination of Finishing Features 2 1/2D Components, Proceedings of

the Institution of Mechanical Engineers. Part B: Journal of Engineering Manufacture, 1997, Vol.

211, No. 2, pp. 125-142, ISSN 0954-4054. 279.

[286] Xu, X., Wang, L., Newman, S.T.: Computer-Aided Process Planning - A Critical Review of

Recent Developments and Future Trends, International Journal of Computer Integrated

Manufacturing, Taylor Francis, 2011, Vol. 24, No. 1-3, pp. 1-31, ISSN 0951-192X.

[287] Xu, X.,W., He, Q.: Striving for Total Integration CAD, CAPP, CAM and CNC, Robotics and

Computer-Integrated Manufacturing, 2004, Vol. 20, No. 2, pp. 101-109, ISSN 0736-5845.

[288] Xu, X.: Integrating Advanced Computer-Aided Design, Manufacturing, and Numerical Control

- Principles ans Implementation, Information Science Reference, New York, 2009, ISBN 978-

1-59904-714-0.

[289] Yao, S.: Computer-Aided Manufacturing Planning (CAMP) of Mass Customization for Non-

rotational Part Production, Ph.D. Dissertation, Worcester Polytechnic Institute, 2003.

http://css.engineering.uiowa.edu/~ie_231/WHATisCIM.pdf

9.0 Literatura

148

[290] Yifei, T., Dongbo, L., Changbo, L, Minjian, Y.: A Feature-extraction-based Process Planning

System, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2008, Vol. 38, No. 1-2,

pp. 1192-1200, ISSN 0268-3768.

[291] Yoshimura M.: System Design Optimization for Product Manufacturing, Concurrent

Engineering: Research and Applications, 2007, Vol. 15, No. 4, pp. 329-343, ISSN 1063-293X.

[292] Yu, J.C., Krizan, S., Ishii, K.: Computer-Aided Design for Manufacturing Process Selection,

Journal of Intelligent Manufacturing, 1993, Vol. 4, No. 3, pp. 199-208, ISSN 0956-5515.

[293] Yue, Y., Ding L., Ahmet K., Painter, J., Walters M.: Study of Neural Network Techniques for

Computer Integrated Manufacturing, Engineering Computations, 2002, Vol. 19, No. 2, pp. 136-

157. ISSN 0264-4401.

[294] Zelenović, D., Ćosić, I.: Montažni sistemi, Nauka, Beograd, 1991, ISBN 86-8621-045-4.

[295] Zelenović, D.: Projektovanje proizvodnih sistema, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2003.

[296] Zelenović, D.: Tehnologija organizacije industrijskih sistema – preduzeća, Fakultet tehničkih

nauka, Novi Sad, 2005, ISBN 86-85211-40-9.

[297] Zeljković, M.: Sistem za automatizovano projektovanje i predikciju ponašanja sklopa glavnog

vretena mašina alatki, Doktorska disertacija, Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 1996.

[298] Zeljković M., Borojev Lj., Tabaković S., Antić A., Živković A.: Savremeni obradni i tehnološki

sistemi - Programiranje numerički upravljanih mašina alatki za obradu rezanjem, Priručnik,

Fakultet tehničkih nauka, Novi Sad, 2010, ISBN 978-86-7892-329-6.

[299] Zhang, D.: Object-Oriented Modeling for the Integrated Process Planning and Production

Scheduling System, Doctoral thesis, Faculty of Texas Tech Universisty, 1998.

[300] Zhang, H. C., Alting, L.: Computerized Manufacturing Process Planning System, Chapman &

Hall, London, 1994, ISBN 978-0-412-41300-1.

[301] Zhang, W.J., Xie, S.Q.: Agent Technology for Collaborative Process Planning: A Review,

International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2007, Vol. 32, No. 3-4, pp. 315-

325, ISSN 0268-3768.

[302] Zhao, F., Proctor, F.M., Horst, J. A.: A Machining and Measurement Process Planning Activity

Model for Manufacturing System Interoperability Analysis, NIST Interagency/Internal Report

(NISTIR) – 7734, May 2010.

[303] Zhao. F., Hong, Y., Yu, D., Yang, Y.: A Genetic Algorithm Based Approach for Integration of

Process Planning and Production Scheduling, Proceedings of International Conference on

Intelligent Mechatronics and Automation, Chengdu, Aug. 26-31, 2004, pp. 483-488, ISBN 0-

7803-8748-1.

[304] Zhao. Y.F., Habeeb. S., Xu. X.: Research Into Integrated Design and Manufacturing Based on

STEP, International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2009, Vol. 44, No. 5-6,

pp. 606-624, ISSN 0268-3768.

[305] Zhou, Y., Chuah, K.B.: Computer-Integrated Manufacturing in China. A Report of Industrial

Field Surveys, International Journal of Operations and Production Management, 2002, Vol. 22,

No. 3, pp. 271–288, ISSN 0144-3577.

Documents

(Modul Integrisani CAPP sistemi) - Proizvodno mašinstvo CAPP sistemi … · SKRIPTA SA PREDAVANJA ... Referentna arhitektura i metodologija za CIM, razvijena u okviru ESPRIT projekta