Ak.god. 2013./2014., V. semestar

ZAVARIVANJE I M O N T A Ž A

(4+2, ISVU 18962, ECTS 7)

Predavanja: Dr.sc. ZORAN KUNICA, redoviti profesor

Fakultet strojarstva i brodogradnje

Ivana Lučića 1/III, soba A-507 HR-10002 Zagreb

telefon: +385(0)1 6168324, e-pošta: zoran.kunica@fsb.hr

Vježbe: Dr.sc. PETAR ĆURKOVIĆ, dipl.inž.

Dr.sc. TOMISLAV STIPANČIĆ, dipl.inž.

MARKO ŠVACO, mag.ing.mech.

FILIP ŠULIGOJ, mag.ing.mech.

S v e u č i l i š t e u Z a g r e b u Fakultet strojarstva i brodogradnje

Smjer: Proizvodno inženjerstvo

LITERATURA

G. Boothroyd; P. Dewhurst; W. Knight, Product Design for Manufacture and Assembly, CRC Press, 2011.

G. Boothroyd, Assembly Automation and Product Design, Marcel Dekker, New York, 1991.

J. A. Speck, Mechanical Fastening, Joining, and Assembly, Marcel Dekker, New York, 1997.

B. Vranješ, B. Jerbić, Z. Kunica, 2.14 Montaža, Inženjerski priručnik, Školska knjiga, Zagreb (u tisku)

B. Jerbić, G. Nikolić, B. Vranješ, Z. Kunica: Projektiranje automatskih montažnih sustava, Kigen, Zagreb, 2009.

W. Stadler, Analytical Robotics and Mechatronics, McGraw-Hill, New York, 1995.

Internet (proizvođači opreme i softvera, katalozi i cad modeli)

Norme: EN, ISO i HRN

http://titan.fsb.hr/~zkunica/conf/MOTSP2010%20Kunica%20Invited_Lecture.pps

2

(dodatne upute/materijali na vježbama)

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/ZiM/

http://www.youtube.com/watch?v=Z-

BbpaNXbxg

Pojavljivanje montaže (rukovanja i spajanja) u najrazličitijim područjima ljudskog djelovanja.

Postojeći proizvodni procesi – raspon koji pokriva sva razdoblja povijesti – od ručnog do potpuno automatskog rada.

3

PROIZVODI se vrlo često sastoje od više dijelova − ugradbenih elemenata, koji se IZRAĐUJU u različitim vremenima i na različitim mjestima, pa ih onda treba SKLAPATI (MONTIRATI).

i. UVOD

održavanje (demontaža i montaža)

4

5

Charles C.Ebbets - Lunch atop a Skyscraper (gradnja Rockefellerovog

centra u New Yorku 1932. godine)

ZAMJENA LJUDSKOG RADA (mehanizacija i automatizacija)?

6

The Ford Flathead Assembly Line In 1946

timski rad robota, oko 1995.

automatsko rukovanje pri kontroli proizvoda

visokobrzinski automatski sustav

220 dijelova u minuti

16 različitih dijelova (u dvije godine)

7

Zamjena ljudskog rada u pakiranju Dvoruki robot

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/Motoman+SDA10+robot+assembly.flv

8

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/Airline Tray Kitting divx.avi

TVOREVINA − PROIZVOD (uporabna i tržišna vrijednost)?

PROIZVODNE KOLIČINE?

JEDNONAMJENSKO ILI FLEKSIBILNO?

EKONOMIČNA PODJELA RADA (ljudi i/ili strojevi)!

Bernard M. Snyder

9

PROIZVOD I PROFIT?

10

11

oko 1915. danas

AUTOMOBILSKA INDUSTRIJA – VODEĆA INDUSTRIJA U AUTOMATIZACIJI

Završna montaža automobila nije dio toga.

12

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nasta

va/v/Production+of+the+2008+R

enault+Laguna.flv

Vodeće zemlje u industrijskoj robotici (2010.): 1. klasa – Njemačka, Japan, Južna Koreja; 2. klasa – Švedska, Finska, Italija, Slovenija, Tajvan, USA. 13

Automobilska industrija – vodeća industrija u automatizaciji.

14

15

ii. OSNOVNI POJMOVI

Montaža, ili sklapanje, jest svaka djelatnost kojoj je cilj spajanje dvaju ili više objekata u cjelinu, određene namjene.

Montaža je zastupljena u svim ljudskim djelatnostima, od industrije (građevinarstvo, strojarstvo, elektronika, brodogradnja...), do kućanstva. U industriji, proces proizvodnje redovito završava sklapanjem.

Objekti sklapanja, ili ugradbeni elementi, jesu (pojedinačni) dijelovi, sklopovi i bezoblične tvari.

Dijelovi su geometrijski određene tvorevine nastale obradom nekog materijala, od jednoga komada.

Sklopovi su geometrijski određene tvorevine sastavljene od najmanje dva ugradbena elementa.

Bezoblične su tvari: plinovi, tekućine, praškovi i granulat.

Odnosi između ugradbenih elemenata neke tvorevine ostvaruju se spojevima.

Završni sklop jest proizvod.

16

Od pojedinačnih dijelova do proizvoda...

17

htt

p:/

/tit

an.f

sb.h

r/~z

kun

ica/

nas

tava

/v/D

eutz

_En

gin

e.m

pg

htt

p:/

/tit

an.f

sb.h

r/~z

kun

ica/

nas

tava

/v/m

ovi

e00

0_n

ew.m

pg

htt

p:/

/tit

an.f

sb.h

r/~z

kun

ica/

nas

tava

/v/m

ovi

e00

1_n

ew.m

pg

18

19

20

M

M

M

Dijelovi Bezoblične

tvari

Sklopovi

Strojevi

Postrojenje

složenost objekta montaže

M

M

M

Zadatak montaže je, da se sustav (pojedinačnih) ugradbenih elemenata (nekog proizvoda) sklopi u sustav veće kompleksnosti određene namjene (proizvod), u određenom broju komada, u jedinici vremena.

21 Tok montaže

Montaža je neizbježna u slučajevima:

a) ako se funkcija proizvoda ne može ostvariti jednim ugradbenim elementom;

b) ako treba osigurati međusobnu pokretljivost ugradbenih elemenata;

c) potrebe za ugradbenim elementima od različitih materijala;

d) jeftinije izradbe dva ugradbena elementa umjesto jednoga;

e) osiguranja zamjenjivosti, transporta i demontaže ugradbenih elemenata radi smanjivanja troškova ili održavanja proizvoda;

f) posebnih zahtjeva na proizvod (naprimjer estetskih).

22

Budući da je montaža završna aktivnost u proizvodnji, svi propusti, greške i nedostaci prethodnih faza proizvodnje kumuliraju se u njoj.

Montaža u proizvodnom sustavu (ustroj, tokovi materijala i informacija)

23

Stupanj složenosti montažnih radova, ovisno o proizvodu (čiji su gabariti raspona od minijaturnih elektroničkih proizvoda do tankera), ishodi različitim izvođenjem montaže.

Upravo raznolikost pojavnosti proizvoda i njihovih značajki (male količine, veliki obujmi,

težine i broj ugradbenih elemenata, složeni geometrijski oblici ugradbenih elemenata...), kao i činjenica da se automatizacija montaže suočava s posebno složenom problematikom zamjene ljudskog rada, zasnovanoga na iznimnim motoričkim, osjetilnim i mentalnim sposobnostima, uvjetuju da se montaža i danas izvodi najčešće ručno, uz korištenje jednostavnoga alata.

Stoga je relativan udio zaposlenih u montaži visok, krećući se u u pojedinim granama

gospodarstva između 17 i 34 %.

24

0

5

10

15

20

25

30

35

strojogradnja izrada vozila elektrotehnika precizna

mehanika

satovi, optika

izrada alata,

ostale metalne

robe

uredski strojevi,

računala

19,1

34

24,4 23,2

20,22

17,6

Rel

ativ

ni u

dio

zap

osl

enih

u m

on

taži

[%

]

Udio zaposlenih u montaži po gospodarstvenim granama

25

Stoga se automatizacija montaže nameće kao tehnološki imperativ, i danas predstavlja područje strateških rezervi profita proizvođača (Investicije? Nadnice?).

Nesklad između stupnjeva automatizacije u izradbi dijelova i montaži, uzrokovao je značajno povećanje vremenskog i troškovnog udjela montaže u realizaciji proizvoda.

Prosječan vremenski udio montaže u ciklusu proizvodnje iznosi od 40 do 60 %, a troškovni i do 50 %.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

motori za teška vozila elektrouređaji

troškovni

vremenski

Troškovni i vremenski udio montaže u ukupnim troškovima proizvodnje

Udio montaže:

26

Razvoj vremena proizvodnje zaštite motora (izvor: Siemens)

0

20

40

60

minuta/komad

Vri

jem

e iz

rad

e i

mo

nta

že završna montaža

izrada svitka

izrada dijelova

1950 55 60 65 70 75 80

27

Primjena industrijskih robota u SR Njemačkoj

28

351600

130600

321400

133600

67000

3570020700

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

400000

JA

PA

N

US

A

EU

-UK

UP

NO

NJEMAČKA

ITA

LIJ

A

FR

AN

CU

SK

A

VE

LIK

A

BR

ITA

NIJ

A

Pretpostavljeni broj instalacija industrijskih robota 2005. (izvor: World Robotics 2002.) 29

30

31

ZAŠTO JE MONTAŽA DUGO BILA ZAPOSTAVLJENA ?

Izradba dijelova obavlja se ekonomično opremom koja nadmašuje ljudske sposobnosti, dok je u montaži situacija obrnuta.

Sve dok je postojao problem izrade dijelova, problem montaže nije postojao.

Ljudi su efikasni u montaži, jer raspolažu osjetilnim, motoričkim i mentalnim sposobnostima, superiornijim od onih u strojeva.

Ljudi instinktivno imaju sposobnost da stvari spajaju međusobno, pa se montaža ponegdje nije smatrala "ozbiljnom" tehnologijom, te nije bilo potrebe da se definiraju posebna pravila za montažu, čijom bi se uporabom unaprijedila i povećala njezina efikasnost.

Montaža je djelatnost koja ljudima predstavlja zadovoljstvo. Ljudi se prilagođuju na montažu od najranije dobi. Najuspješnije dječje igračke se temelje na prirodnoj sklonosti ljudi k montaži (lego, puzzle,...). A prisnost može uzrokovati potcjenjivanje.

Montaža nije skupa. Potrebne investicije za ručnu montažu su minimalne, a glavni troškovi su troškovi ljudskog rada. Dok su oni mali, nema motivacije za unapređenjem efikasnosti montaže.

32

iii. OSOBITOSTI MONTAŽE

MONTAŽA IZRADBA DIJELOVA

Više ugradbenih elemenata u procesu Jedan izradak u procesu

Ugradbeni elementi složene geometrije

Pripremci jednostavne geometrije

Različite montažne operacije na više ugradbenih elemenata

Različite izradbene operacije na jednom izratku

Masa i obujam objekta montaže rastu Masa i obujam izratka se smanjuju

Na istom se objektu izvodi više puta (popravci)

Obrada se na izratku izvodi samo jednom

Mnogo rukovanja ugradbenim elementom

Malo rukovanja izratkom

Usporedba značajki montaže i izradbe dijelova

33

Više ugradbenih elemenata složene geometrije, povećava kompleksnost montažnog procesa i otežava njegovo planiranje i upravljanje. Rješenja primijenjena u montaži nekoga proizvoda samo se rijetko i uz dodatni napor dadu uporabiti za montažu drugog proizvoda.

Montaža sklopova i proizvoda često se obavlja na istoj mikrolokaciji s izradbenim sustavom. Jedinstveni informacijski sustav i sustav upravljanja jamči odvijanje montažnog procesa bez zastoja uzrokovanih nedostatkom ugradbenih elemenata.

No, u namjeri smanjenja troškova radne snage i/ili transporta, montažni se sustavi dislociraju u područja niskog vrednovanja radne snage ili blizu tržišta (globalizacija, poticaji, outsourcing, contract manufacturers).

34

Povijest montaže može se grubo podijeliti u tri glavna razdoblja:

- predindustrijsko,

- kontinuirana montaža, i

- fleksibilna montaža.

Predindustrijsko Kontinuirana Fleksibilna montaža montaža

1800. 1913. 1970.

Zanatska montaža

Ručna montaža, radni stol

Montažne linije: ručna, mehanizirana, automatizirana

Montažne stanice: programabilna, robotska

iii. POVIJESNI RAZVOJ

Prije industrijske revolucije, ručna se montaža obavljala kao dio zanatske proizvodnje nakita, kućanskih potrepština, obuće, oružja, religioznih artefakata, itd. Zanatska proizvodnja karakteristična je po iterativnoj tehnologiji obrade i prilagođavanja, što je rezultiralo unikatnim tvorevinama nezamjenjivih ugradbenih elemenata. Na razvoj industrijske montaže su utjecala dva bitna obilježja:

- zamjenjivost dijelova, i

- konvejeri.

Uporaba zamjenjivih dijelova, krajem 18. stoljeća u Europi i SAD-u, omogućila je ručnu montažu različitih proizvoda (pušaka, satova, bicikala, poljoprivrednih strojeva...). Montaža se obavljala na nepokretnim radnim stolovima. Sustav trakastog konvejera (kontinuirano gibanje dijelova i materijala) uveden je u industriju 1784. godine (mlin Olivera Evansa).

2

Na početku 20. stoljeća pokazala se efikasnost kontinuirane montažne linije za masovnu montažu uporabom konvejera i zamjenjivih dijelova (Ford Motor Co.). Paralelno se u industriji koriste jednonamjenski montažni automati s rotirajućim stolom, koji osiguravaju točniju i bržu montažu. Od tada se razdoblje ručne montaže mijenja u eru kombinirane ručne i automatske montaže. Pritisak tržišta za fleksibilnošću proizvoda i proizvodnje u 70-im godinama 20. stoljeća uveo je tekuću eru fleksibilne montaže. Dvije su bitne značajke bile raspoloživost:

- računala, za oblikovanje, planiranje i upravljanje montažom, i

- roboti za reprogramabilnu montažu. Sve više gospodarstvenih grana danas koristi fleksibilnu montažu u proizvodnji, npr. automobila, kućanskih aparata, računala...

3

Razvoj tehnologije montaže je u stalnom napretku. Istraživanje, prvenstveno na području umjetne inteligencije i informacijskih tehnologija koriste se za razvoj novih učinkovitih metoda u cilju racionalizacije cijelog montažnog sustava. Razvijaju se novi materijali i tehnologije montaže, kao odgovor na izazove globalnog tržišta: viša kvaliteta proizvoda i kompetitivna cijena, skraćenje tržišnog ciklusa proizvoda i porast svijesti o potrebi zaštite okoliša i recikliranja proizvoda. Danas: - modularni montažni sustavi, - razvitak univerzalnih montažnih sustava (npr. europski projekt Integrated Flexible Assembly Cell

Technology), - razvitak antropoidnih i inteligentnih montažnih sustava.

4

ZNAČAJNIJI DOGAĐAJI U RAZVITKU MONTAŽE

750000 godine p.n.e., paleolitska kamena sjekira

7000–6000 godine p.n.e., spajanje kovačkim zavarivanjem

Noina arka, prvi zabilježeni plan montaže, uključujući materijal, oblik i dimenzije

srednji vijek, postupci spajanja preoblikovanjem

16. stoljeće, venecijanski arsenal (2000 radnika, 600 ha površine)

1784. Oliver Evans, SAD, konvejer

1799. Springfield, SAD, princip podjele rada, porast proizvodnje pušaka s 80 komada na 442 komada mjesečno

1801. Eli Whitney, SAD, zamjenjivost dijelova

1824. vlada SAD zahtijeva potpunu zamjenjivost dijelova različitih proizvođača pušaka

5

1885. zamjenjivi vijci i matice na tržištu

1901. Carl Johanson, Švedska, kalibri (etaloni) za brzu kontrolu

1913. Henry Ford, SAD, potpuna zamjenjivost dijelova i montažna linija

1916. F. B. Gilbreth, SAD, studij rada i vremena u ručnoj montaži

1925. A. B. Segur, SAD, Motion Time Analysis (MTA), prvi sustav unaprijed određenih vremena. Svaki ljudski rad sastoji od osnovnih pokreta koji se stalno ponavljaju.

1954. Georg Devol Jr., SAD, patent programabilnog univerzalnog uređaja za rukovanje.

1958., SAD, stroj za automatsko umetanje elektroničkih komponenata

1962. prvi prototip industrijskog robota Unimate Mark 1 (UNIversal autoMATion)

1968. industrijski robot prvi put primijenjen u industrijskoj montaži (Ford)

6

1975. Olivetti Sigma, dvoruki industrijski robot u montaži

1978. PUMA (Programmable Universal Machine for Assembly) industrijski robot za montažu poduzeća Unimation (GM)

1979. SCARA (Selective Compliance Assembly Robot Arm) robot pogodan za montažu, University Yamanashi, Japan

1979. prva knjiga o oblikovanju za montažu Handbook of Product Design for Assembly (University of Massachusetts)

1983. APAS (Adaptable Programmable Assembly System), pilot projekt fleksibilne robotske stanice (Westinghouse i US National Science)

1990. uporaba industrijskih robota s vizualnim osjetilom u fleksibilnoj montaži

1992. InFACT (Integrated Flexible Assembly Cell Technology), integrirana fleksibilna montažna stanica

1995. 20 % industrijskih robota se koristi u montaži

7

Jezgra montaže sastoji se od montažnih funkcija (operacija). Kao i kod izradbe dijelova, i kod montaže su potrebne dodatne funkcije, s kojima tek montažne funkcije tvore cjelovit montažni sustav. Montažna radna mjesta moraju se snabdjeti: informacijama, materijalom, alatom i napravama. Opskrbu montaže obavlja sustav logistike pri čemu se ovdje u pravilu ne čini razlika između materijala, alata i naprava. Potrebne se informacije i dokumenti (montažni radni nalozi, sastavnice, upute za montažu, ...) stvaraju u odjelu planiranja i vođenja montaže i preko informacijskog sustava raspodjeljuju na pojedine montažne stanice. Tijek montaže odgovara onome u izradbi dijelova. Preko povratnih podataka s montažnih stanica mogu se prikupiti pogonski podaci i podesiti učinak u montaži što daje podlogu za daljnje planiranje kapaciteta.

8

iv.1 STRUKTURA SUSTAVA MONTAŽE

Sustav vođenja montaže Sistem logistike

Planiranje montaže

Upravljanje montažom

Podešavanje učinka u montaži

Informacijski sustav montaže

Ulaz robe

Skladište

Pripremanje

Transport

Izlaz robe

Montažna operacija 1

Montažna operacija 2

.....

Montažna operacija n

Kontrola i ispitivanje

Povratni podaci

Sabirnica

Struktura sustava montaže 9

Planiranje i upravljanje proizvodnjom

Sustav vođenja montaže

Kontrola

Sklopljeni proizvod

Alati

Pomoćna sredstva

Popuna

Priprema

Skladište stanice

Tran

spo

rt

Obilježja:

univerzalna fleksibilna montažna mjesta

cjelovita montaža i kontrola

on-line upravljanje i povratne informacije o radnom nalogu

integrirano upravljanje stanice s odgovornošću za rokove, troškove i kvalitetu

sloboda unutar definiranog planskog horizonta (za naloge, kadrove, materijal, pomoćna sredstva).

Skla

diš

te z

a d

ijelo

ve/s

klo

po

ve

Montažno mjesto A

Montažno mjesto B

Noviji organizacijski koncepti napuštaju prijašnju centraliziranu strukturu i prelaze na relativno autonomne montažne stanice (grupe).

10

Posebna obilježja prikazane stanice:

Posjeduje dva nezavisna montažna mjesta. Tako se može jedno montažno mjesto pripremati, dok se na drugome proizvodi (fleksibilnost unutar stanice).

Alati i često korišteni ugradbeni elementi nalaze u decentraliziranom skladištu, tako da je stanica nezavisna u odnosu na odstupanje zaliha u centralnom skladištu.

Izvedba

Za analizu montažnog problema potrebne su informacije o proizvodu i planiranoj količini montiranih proizvoda.

Podaci o proizvodu Crteži Strukturne sastavnice Varijante Podloge za spajanje Norme

Podaci o proizvodnji

Planirani brojevi komada

Fino projektiranje

Grubo projektiranje

Montažni problem

broj komada

vrijeme

11

iv.2 PODACI O PROIZVODU I PROIZVODNJI

Rezultat rada konstrukcije proizvoda jest geometrijsko-funkcionalni model proizvoda koji opisuje princip rada i geometriju pojedinačnih dijelova kao i njihove međusobne relacije. Proizvod se prikazuje računalnim 3D modelom, odnosno tehničkim crtežima u mjerilu i sastavnicama proizvoda. Crteži dijelova (radionički crteži), predočavaju dijelove s ciljem da se daju potrebni podaci za njihovu izradu i kontrolu. Sklopni crteži, odnosno sklopni eksplodirani crteži prikazuju sklop u stupnju detaljnosti koji je potreban za ispunjenje zadaće sklapanja proizvoda. Uza sklopne crteže uvijek se nalaze i sastavnice kojima su opisani svi ugradbeni elementi sa sklopnoga crteža.

12

Konstrukcijska dokumentacija definira ŠTO TREBA IZRADITI/MONTIRATI.

Bitni se činitelji kod oblikovanja montažnog procesa i sustava izvode izravno iz proizvoda.

Najveći utjecaj imaju: veličina, oblik, težina;

kompleksnost (broj spojeva odnosno broj ugradbenih elemenata);

struktura;

kvalitativni zahtjevi, te

broj komada i broj varijanti proizvoda.

13

Oblikovanje/projektiranje, planiranje te izvođenje procesa izradbe i montaže zahtijeva izradu tehnološke dokumentacije (KAKO IZRADITI/MONTIRATI).

Veličina, oblik i težina proizvoda utječu na vrstu i tehnološke parametre sredstava za montažu. Kompleksnost proizvoda izražava se brojem spojeva, odnosno brojem ugradbenih elemenata. Broj, vrsta i parametri spojeva određuju broj i izvedbu sredstava za montažu, a time i kompleksnost montažnog sustava. Struktura proizvoda ima značajan utjecaj na strukturu i stupanj automatizacije sustava. Sklopno (modularno) orijentirani proizvodi, sa sklopovima koji se nezavisno sklapaju i ispituju, montiraju se u pravilu u modularno strukturiranim sustavima. U takvim sustavima dijelovi se montažnog procesa odvijaju prostorno i vremenski usporedno − nezavisno, pozitivno utječući na duljinu ciklusa i preglednost (upravljivost) procesa. Takve strukture sustava su automatičnije jer se cjelokupni obujam montaže dijeli na veći broj manjih cjelina koje se u pravilu lakše automatiziraju.

14

Zahtjevi kakvoće proizvoda postavljaju i kvalitativne zahtjeve na montažni sustav: visokokvalitetni dijelovi proizvoda uvjet su za primjenu automatskih sustava, a primjenom se automatskih sustava osigurava ujednačena i visoka kakvoća proizvoda.

Broj komada i broj varijanti proizvoda, utječu na stupanj automatizacije i stupanj fleksibilnosti sustava. Kapitalom intenzivna fleksibilna automatska montažna sredstva ekonomično se iskorištavaju samo ako se sklapa dovoljno velik broj komada, uz male troškove prelaska s jedne na drugu varijantu proizvoda.

U cilju sklapanja proizvoda uz minimalne troškove, proizvod treba detaljno razmotriti s gledišta strukture, oblikovanja za montažu i lanca mjera i tolerancija.

15

S gledišta montaže, proizvodi se dijele kako slijedi.

Jednostupnjevani proizvodi sastavljaju se u jednom koraku, a višestupnjevani u više koraka.

v. STRUKTURA PROIZVODA

PROIZVODI

JEDNODIJELNI SKLOPLJENI

JEDNOSTUPNJEVANI VIŠESTUPNJEVANI

PODJELA PREMA: BROJU UGRADBENIH ELEMENATA BROJU STUPNJEVA UGRADNJE

16

Jednostupnjevani proizvodi nemaju vlastitih sklopova.

Jednostupnjevani proizvodi

17

Višestupnjevani proizvodi 18

Strukturiranje proizvoda odnosno dodjeljivanje dijelova, sklopova i bezobličnih tvari određenim strukturnim razinama, moguće je izvršiti prema različitim kriterijima.

Kriteriji strukturiranja mogu biti:

postojanje odnosa (spoja) između ugradbenih elemenata (dodir plohama i bridovima)

funkcija (mogućnost ispitivanja sklopa)

izbjegavanje demontaže

ekonomičnost

održivost (stabilnost, nerastavljivost) sklopa, posebno pri transportu (pomicanju)

dispozicija (raspoloživost) ugradbenih elemenata.

19

Struktura proizvoda opisuje raspored ugradbenih elemenata i njihove međusobne odnose u proizvodu.

Njome se definira dubina podjele proizvoda, mogući broj sklopova i njihova međusobna hijerarhijska zavisnost.

Ako je kriterij funkcija, proizvod se strukturira tako da se tvore sklopovi koji ispunjavaju određenu funkciju, navodeći samo potrebne ugradbene elemente bez njihove međusobne hijerarhijske zavisnosti. To vrlo često rezultira manjim brojem razina podjele proizvoda pa se tako smanjuje broj potrebnih crteža.

Praksa pokazuje, da funkciju često nije moguće ostvariti jednim predmontiranim sklopom, te da je zbog podjele rada poželjno podijeliti proizvod na više razina.

Struktura proizvoda orijentirana na funkciju proistekla iz faze konstruiranja tako često nije pogodna za oblikovanje montažnog procesa i sustava. Stoga je strukturiranje proizvoda koje odgovara procesu montaže prvi korak u projektiranju montažnog procesa i sustava.

20

Struktura se proizvoda prikazuje:

grafički,

matrično, i

tablično.

21

• Strukturiranje proizvoda jest prvi korak u projektiranju montaže (ali i u oblikovanju proizvoda).

• Pri strukturiranju se posebno obraća pažnja na mogućnost tvorbe sklopova (CILJ strukturiranja).

• Podjela rada – vremenski i prostorno nezavisni procesi sklapanja (SVRHA strukturiranja) – maksimiranje profita, skraćenje ciklusa proizvodnje.

• Strukturiranjem se daje naglasak funkcijskim značajkama proizvoda (posebice kompleksnih), ili pak načelnom obliku budućeg montažnog procesa i sustava.

• Strukturiranjem se samo dijelom zadire u definiranje redoslijeda sklapanja (Struktura nije isto što i redoslijed sklapanja!).

Prikaz strukture proizvoda (DIN 6789): a) stablo izgradnje, b) pregled ustroja proizvoda

Prema DIN 6789, grafički se prikazuje struktura sklopljenih proizvoda kao stablo izgradnje ili pregled ustroja proizvoda.

22

Oba prikaza su vrlo slična i daju iskaze o sastavljanju dijelova, sklopova i bezobličnih tvari, dodjeljujući ih određenim strukturnim razinama, odnosno stupnjevima ugradnje.

Stupnjevi ugradnje broje se suprotno od tijeka montaže. Proizvodu se dodjeljuje stupanj ugradnje 0, dok su ugradbeni elementi stupnja ugradnje 1 dijelovi, sklopovi i bezoblične tvari za završnu montažu proizvoda.

Općenito, sklapanjem ugradbenih elemenata i-tog stupnja ugradnje, dobiva se sklop (i-1) stupnja ugradnje.

Često korištene termine glavni sklopovi (sklopovi za završnu montažu) i podsklopovi (sklopovi nižih stupnjeva ugradnje), treba izbjegavati zbog mogućnosti zabune.

23

Matrični prikaz strukture proizvoda se koristi isključivo za skup sličnih proizvoda.

Polja matrice pokazuju ukupnu količinu ugradbenih elemenata (stupci) za pojedini sklop/proizvod (retci).

Prikaz strukture proizvoda P1 i P2 u matričnom obliku

UGRADBENI

ELEMENTI

UPORABA

SKLOPOVI DIJELOVI

S1 S2 S3 S4 S5 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7 D8 D9

P1 1 3 1 4 1 12 6 3 1 2

P2 1 2 1 1 1 4 2 1 2 4 1 2

S1 2 1 2 1 8 4 2 1 2

S2 4 2 1

S3 1 2

S4 2 1 2 4 1 2

S5 1 2

24

Struktura proizvoda se najčešće prikazuje tablično.

Tablica može biti napravljena analitičkim ili sintetičkim pristupom.

Analitički pristup rezultira sastavnicama, a sintetički listom zastupljenosti ugradbenih elemenata.

Sastavnice nastaju tako da se utvrđuje od čega se sastoji proizvod prolazom kroz strukturu od sklopljenog proizvoda do dijelova i njihovih sirovaca (top-down).

Ako se postavi obrnuto pitanje, u kojim se sve proizvodima nalazi određeni ugradbeni element, dobiva se lista zastupljenosti ugradbenih elemenata.

25

Pojavni oblici sastavnica i lista zastupljenosti ugradbenih elemenata

26

Struktura proizvoda za montažu

27

Sastavnica je formalizirani popis jednoznačno označenih sastavnih dijelova jedne

jedinice proizvoda, odnosno jednoga sklopa, s podacima o potrebnim količinama

za njihovu izradbu.

Sastavnica se izravno upisuje na crtež ili se izrađuje kao poseban dokument

(najčešće u formatu A4). Potonji oblik ima niz prednosti u pogledu izrade, pohrane,

upravljanja i umnožavanja.

Oblici sastavnica su različiti, ali sve sastavnice sadrže dvije skupine podataka:

glavu i retke sastavnice.

Glava sastavnice sadrži podatke o proizvodu odnosno sklopu (identifikacijski broj,

naziv, klasifikacijski broj, stanje izmjene...) i podatke za identifikaciju i upravljanje

sastavnicom (naziv tvrtke, broj sastavnice, datum izrade sastavnice...).

Retcima sastavnice opisuju se ugradbeni elementi. Svaki ugradbeni element

proizvoda ima u sastavnici redak s njegovim podacima (identifikacijski broj, naziv,

broj crteža, format crteža, naziv materijala, oznaku materijala, jedinicu količine...).

Oblik sastavnice ovisi o njezinoj strukturi. Prema ovom kriteriju sastavnice se

dijele na: količinske, strukturne i modularne.

vi. SASTAVNICE

Količinska sastavnica jest popis dijelova sklopa (proizvoda) sortiranih po

rastućim identifikacijskim brojevima.

Dio se unosi u sastavnicu samo jednom bez obzira na broj njegovih pojavljivanja

u proizvodu, uz navođenje ukupnog broja komada potrebnih za montažu

proizvoda.

U industriji se ponekad koristi količinska sastavnica koja uz dijelove sadrži i

sklopove.

Podaci o količinama su i u ovoj sastavnici zbirni, te je broj komada nekog dijela u

sklopu, navedenom u sastavnici, već uzet u obzir.

Količinska sastavnica je najjednostavniji oblik sastavnice. Iz nje nije vidljiva

struktura proizvoda, te se ne može raspoznati koliko proizvod ima stupnjeva

ugradnje i koji dijelovi tvore neki sklop, pa je nepogodna za prikaz

višestupnjevanih proizvoda. 2

Shema količinske sastavnice: a) bez sklopova, b) sa sklopovima 3

Strukturna sastavnica je višestupnjevana sastavnica u kojoj se strukturirano

unose sklopovi i dijelovi proizvoda.

Vidljivost strukture proizvoda postiže se unošenjem svih ugradbenih elemenata

nadređenog sklopa (nižeg stupnja ugradnje), u sastavnicu, neposredno nakon

njegovog navođenja, uz grafičko ili brojčano označavanje stupnjeva ugradnje.

Podaci o količini uvijek se odnose na nadređeni sklop/proizvod.

Sastavnica uključuje sirovce (poluproizvode), što omogućava određivanje

potrebnih količina sirovaca.

Iz strukturne sastavnice jasno proizlazi podjela proizvoda, no kod proizvoda s

velikim brojem pozicija, strukturna sastavnica brzo postaje nepregledna.

Identični ugradbeni elementi višestruko primijenjeni u proizvodu, moraju se više

puta unijeti u sastavnicu, što povećava prostor za pohranu i vrijeme obrade

sastavnice.

Izmjene sastavnica su dugotrajnije nego kod drugih oblika sastavnica, jer se

jednaki dijelovi i sklopovi moraju tražiti na različitim razinama proizvoda.

Rastrošna je i izrada novih sastavnica, koje sadrže već primijenjene sklopove u

drugim proizvodima.

4

Shema strukturne

sastavnice, s različitim

označavanjem

stupnjeva ugradnje

5

6 http://www.fsb.hr/~zkunica/nastava/Strktsas.doc

Modularna sastavnica je jednostupnjevana sastavnica proizvoda, odnosno

sklopa, koja sadrži samo dijelove i sklopove narednog stupnja ugradnje.

Za prikaz višestupnjevanog proizvoda (sklopa) potreban je skup modularnih

sastavnica.

7

Sheme

modularnih

sastavnica

8

Sklopovi koji se višestruko koriste u proizvodu ili u drugim proizvodima, prikazuju

se samo jednom vlastitim sastavnicama, dok se u drugim sastavnicama

pojavljuju samo kao pozicije.

Time se smanjuje vrijeme izrade i potreban prostor pohrane.

Izvođenje je izmjena jednostavno, jer se sastavnica sklopa nalazi pohranjena

samo na jednom mjestu.

Podaci o količinama ugradbenih elemenata uvijek se odnose na montažu jednog

komada proizvoda (sklopa), navedenog u zaglavlju sastavnice.

Zbog mogućnosti višestruke primjene sklopova u proizvodu, količine ugradbenih

elemenata proizvoda treba posebno izračunati uzevši u obzir sve modularne

sastavnice proizvoda.

Modularna sastavnica je zbog svoje preglednosti, najprikladniji oblik sastavnice

za korištenje u pogonu, jer uvijek sadrži samo one podatke koji su potrebni za

dotičnu montažu.

Prikladno ju je upotrijebiti za prikaz sklopno orijentiranih proizvoda i u slučaju

pojavljivanja jednakih sklopova u više različitih proizvoda (montaže sklopova u

većim serijama i u slučaju nužde stvaranja zaliha).

Glavni nedostatak kod ručno izvedenih modularnih sastavnica jest nemogućnost

predočavanja cjelovite slike proizvoda: da bi se dobila, potrebno je nizati i spajati

pripadajuće modularne sastavnice proizvoda. 9

Na osnovi pohranjenih modularnih sastavnica strojno se odgovarajućim

programima (procesor sastavnice) mogu tiskati strukturne i količinske sastavnice.

Kombinirani se oblici prikaza sastavnica koriste kada se želi umanjiti ili otkloniti

određene nedostatke osnovnih vrsta sastavnica.

10

Varijantni proizvodi su proizvodi s velikim udjelom jednakih ugradbenih

elemenata.

Razlike su ograničene na boju, veličinu, broj ugradbenih elemenata, strukturu i

slično.

Njima proizvođači pokušavaju zadovoljiti širi krug kupaca.

Varijantni se proizvodi obično sastoje od tri grupe ugradbenih elemenata:

1. dijelova i sklopova koji se uvijek nalaze u strukturi proizvoda,

2. alternativnih dijelova i sklopova (od kojih se može odabrati jedna alternativa),

3. opcionalnih dijelova i sklopova koji se mogu, ali i ne moraju odabrati.

Varijantne sastavnice

Varijante se mogu pojaviti na svakom stupnju ugradnje proizvoda, ali se zbog

minimiranja troškova nastoje ostvariti u završnoj montaži.

Varijantnom sastavnicom ušteđuje se rad na unošenju podataka, štedi prostor

pohrane i dobiva bolji pregled o mogućnostima tipizacije i standardizacije

proizvoda.

11

Generiranje varijantne sastavnice na osnovi sastavnice jednakih dijelova, vrši

se tako da se izradi fiktivna sastavnica jednakih dijelova, koja se u varijantnu

sastavnicu unosi kao prva pozicija. Generirane varijantne sastavnice sadrže

samo dodatne ugradbene elemente pa se nazivaju plus sastavnicama.

Kod plus-minus sastavnice osnovu čini normalna izvedba proizvoda. Varijantna

sastavnica generira se dodavanjem (plus) ili brisanjem (minus) ugradbenih

elemenata: kopira se sastavnica "normalne izvedbe", pa joj se dodjeljuje novi

identifikacijski broj, te brišu ili dodaju novi reci.

Kompleksna sastavnica sadrži sve ugradbene elemente skupine varijanti

proizvoda. Varijantna sastavnica generira se brisanjem nepotrebnih ugradbenih

elemenata te se naziva minus sastavnica.

Proizvodi, koji se razlikuju po broju komada pojedinih ugradbenih elemenata,

prikazuju se tipskom sastavnicom. Tipska sastavnica je složena sastavnica

sastavljena od više sastavnica u jednom obrascu.

Svaka od varijanti proizvoda može se prikazati:

- posebnom sastavnicom, ili se varijantne sastavnice generiraju na osnovi:

- sastavnice jednakih dijelova,

- sastavnice normalne izvedbe, ili

- kompleksne sastavnice.

12

Sheme varijantnih sastavnica 13

Liste zastupljenosti ugradbenih elemenata, za razliku od sastavnica iz kojih se

vidi od čega se sastoji proizvod, pokazuju u kojim su proizvodima (sklopovima)

zastupljeni ugradbeni elementi.

Ova informacija je višestruko korisna:

- brz i cjelovit (potpun) uvid u mogućnosti izvršenja konstrukcijske izmjene

ugradbenog elementa, s obzirom na njegovu zastupljenost u drugim proizvodima

odnosno sklopovima;

- uvid o prikladnim ugradbenim elementima za internu standardizaciju;

- u slučaju pojave škarta u proizvodnji ili zakašnjenja u isporuci, donošenje

odluke o prioritetnim proizvodima za montažu;

- vođenje politike nabave u cilju minimiranja skladišne pričuve.

Liste zastupljenosti ugradbenih elemenata

14

Modularna lista pokazuje u koje neposredno nadređene sklopove ili proizvode

ulazi ugradbeni element.

Strukturna lista pokazuje sve primjene nekog ugradbenog elementa u

neprekinutom slijedu do razine proizvoda. Neposredna primjena promatranoga

ugradbenog elementa označuje se strukturnim stupnjem 1, a indirektna primjena

odgovarajućim višim stupnjem. Strukturna lista može biti vrlo obimna.

Količinske liste daju pregled ukupnog broja komada ugradbenih elemenata u

proizvodima. Kao dodatna informacija često se navodi stupanj ugradnje kojim se

definira primjena ugradbenog elementa.

Za višestupnjevane proizvode izrađuju se:

modularne,

strukturne, i

količinske liste zastupljenosti ugradbenih elemenata.

15

Shema strukture proizvoda P1 i P2, sa shemama lista zastupljenosti

ugradbenih elemenata za dio D1 i sklop S2 16

Razmatranje izradbe i montaže već tijekom oblikovanja proizvoda predstavlja

najveći potencijal za značajno sniženje troškova proizvodnje i povišenje

proizvodnosti.

vii. OBLIKOVANJE PROIZVODA ZA

SKLAPANJE

17

U konstrukciji prouzročeni troškovi i odgovornost odjela konstrukcije za

troškove proizvodnje 18

Odluke o konstrukciji utječu na troškove proizvodnje

Vrsta i količina

materijala, različitost

dijelova

Troškovi materijala

Troškovi osoblja

Troškovi strojeva

i uređaja

Troškovi dorade,

škarta i osiguranja

kvalitete

Troškovi vezanih

obrtnih sredstava

Troškovi prilagodbi

Vrijeme izvođenja u

izradbi i montaži

Stupanj

automatizacije

Potrebna

investicijska sredstva

Primjenjive

proizvodne

tehnike

Stupanj razvoja

proizvodne

tehnike

Teškoće kod

izvođenja

izradbenih i

montažnih

postupaka

Mogućnost ispitivanja

sklopova

Ciklus izradbe i montaže

Fleksibilnost proizvoda

Broj U. E.

Geometrija

U. E.

Funkcionalni

zahtjevi na

tolerancije

Princip realizacije

funkcije

Postupci i uvjeti

spajanja

Struktura proizvoda

(podjela u sklopove)

Sučelja između

sklopova

19

Faze konstruiranja

20

Tehnologičnost proizvoda za sklapanje se očituje u:

1. POSTOJANJU OSNOVNOGA (BAZNOGA) UGRADBENOG ELEMENTA

Postojanje osnovnoga (baznoga) ugradbenog elementa olakšava

osmišljavanje i izvođenje montažnoga procesa - transport narastajućega

proizvoda tijekom sklapanja.

Tako je osnovni ugradbeni element nosač svih ostalih dijelova u

proizvodu, koji pojednostavnjuje naprave za transport i stezanje.

Osnovni ugradbeni element u odnosu na ostale ističe se veličinom,

krutošću i stabilnošću. Obično ostvaruje veći broj veza od ostalih

ugradbenih elemenata (zajedničke plohe - plohe dodira), i posjeduje plohe

pogodne za izvođenje operacija tijekom sklapanja (postavljanje, prihvat,

zakretanje).

21

22

2. OSTVARENJU SAMO JEDNE (ŠTO MANJEG BROJA) OSI SKLAPANJA I

OSTVARENJU SMJERA SKLAPANJA ODOZGO NADOLJE

Ostvarenje samo jedne (što manjeg broja) osi sklapanja, i ostvarenje

smjera sklapanja odozgo nadolje, odnosno pod kutom koji neće biti veći

od 90 od okomice prema horizontali, pojednostavnjuje oblikovanje i

izvođenje procesa sklapanja, budući da otklanja potrebu za zakretanjem ili

preokretanjem sklopa nastalog u nekome trenutku montažnoga procesa,

odnosno operacije sklapanja dijelova odozdo što je u pravilu otežano.

Postojanje više osi sklapanja, u slučaju tehnika spajanja koje zahtijevaju

primjenu sile, uobičajeno iziskuje dodatne operacije rukovanja, što ishodi

složenijim uređajima za rukovanje i posebnim napravama za oslanjanje i

stezanje sklopa.

23

Sastavljanje dva dijela sa različitim smjerom sastavljanja 24

Sastavljanje dva dijela sa jednim smjerom sastavljanja

25

3. POSTIZANJU JEDNOSTAVNIH LINEARNIH PUTANJA SKLAPANJA

Postizanje jednostavnih linearnih putanja sklapanja, gdje god je to

moguće, značajno će pojednostavniti izvođenje sklapanja, olakšati

automatizaciju i dopustiti razmatranje jeftinije opreme za automatsku

montažu. Istodobno se treba težiti što kraćim putanjama sklapanja.

26

27

4. STRUKTURIRANOSTI PROIZVODA U SKLOPOVE

Strukturiranost proizvoda u sklopove dopušta oblikovanje nezavisnih i

usporednih montažnih procesa (predmontaža).

Proistekli sklopovi trebaju se ispitati prije završne montaže, čime se izbjegava

ugradnja neispravnih sklopova u završnoj montaži, i njihova demontaža po

utvrđenoj neispravnosti proizvoda.

Funkcijski, postojanje sklopova olakšava stvaranje varijanti proizvoda.

Varijantno zavisne sklopove treba nastojati montirati u što kasnijim fazama

montažnoga procesa.

28

29

5. PRIMJENI POGODNIH TEHNIKA SPAJANJA

Primjenom pogodnih tehnika spajanja utječe se na pouzdanost rada

montažnoga sustava (zastoji), i kakvoću proizvoda.

Tehnika spajanja ovisi o materijalu dijelova, i željenom stupnju

rastavljivosti odnosno nerastavljivosti proizvoda.

Rastavljivost proizvoda, pored funkcijskih i inih zahtjeva, uvjetovana je

potrebama održavanja ili reciklaže proizvoda.

Treba nastojati koristiti tehnike spajanja koje nisu intenzivne dijelovima

(izbjegavati vijčanje) i koje ne zahtijevaju dodatni materijal. Tako su kod

dijelova od polimernih i tankostijenih metalnih materijala uvriježeni uskočni

spojevi (spoj oblikom).

30

31

6. PRIMJENI STANDARDNIH UGRADBENIH ELEMENATA

Primjena standardnih ugradbenih elemenata pojednostavnjuje proces

izradbe i osigurava visoku ponovljivost montažnoga procesa i opetovano

korištenje opreme. Veći obujam proizvodnje u pravilu ishodi snižavanjem

troškova proizvodnje.

32

7. POGODNOM OBLIKU UGRADBENIH ELEMENATA

Pogodnim oblikom ugradbenih elemenata želi se olakšati izvođenje

operacija sklapanja (slaganje, orijentiranje, hvatanje, spajanje) ili potpuno

ukloniti potreba za njihovim izvođenjem. U tome smislu, često se, bez

obzira na eventualni rast troškova izradbe, dijelovi nastoje izvesti što

simetričnijima. Međutim, ako visok stupanj simetričnosti nije postiziv, da bi

se olakšalo orijentiranje dijela, treba ga oblikovati izrazito nesimetričnim.

33

Simetričnost, odnosno nesimetričnost nekoga dijela definira se faktorima

simetričnosti i . Faktor jest kut za koji se dio mora okrenuti oko osi okomite

osi umetanja da bi postigao prvotnu orijentaciju. Faktor jest kut za koji se dio

mora okrenuti oko osi umetanja da bi postigao prvotnu orijentaciju.

34

Za olakšanje izvođenja operacija sklapanja dijelovima se pridaju određene

geometrijske značajke, poput skošenja (olakšavanje umetanja i naslagivanja),

žlijebova i utora (olakšavanje pozicioniranja, odnosno otklanjanje potrebe za

stalnim održavanjem pozicije dijela).

35

36

Oblikovanjem geometrijskih značajki dijelova svakako treba izbjeći neodređene

položaje dijelova.

37

Sklop treba biti oblikovan tako da se njime dade rukovati kao pojedinačnim

dijelom.

Ostali, ne manje važni činitelji koji utječu na izvedivost operacija sklapanja,

jesu: ljepljivost, osjetljivost (krhkost), savitljivost, premalenost, prevelikost,

zapletljivost, sklizljivost i opasnost po radnika (naprimjer oštri dijelovi).

38

8. DEFINIRANJU ODGOVARAJUĆIH DOSJEDA UGRADBENIH ELEMENATA

Dosjedima dijelova treba se pokloniti iznimna pozornost.

Uske tolerancije poskupljuju izradbu dijelova. Međutim, za automatsku

montažu tolerancije mogu biti i uže nego što se to zahtijeva namjenom

proizvoda.

Odabir odgovarajućih dosjeda olakšat će oblikovanje i osigurati pouzdan rad

montažnoga sustava, te smanjiti količinu defektnih proizvoda i potrebu za

doradom dijelova.

39

9. UČINKOVITOJ PRIMJENI NAČELA ELIMINACIJE I INTEGRACIJE

UGRADBENIH ELEMENATA, TE MINIMIRANJA BROJA VEZA (SPOJEVA)

IZMEĐU DIJELOVA I SKLOPOVA

Učinkovita primjena načela eliminacije i integracije ugradbenih elemenata, te

minimiranja broja veza (spojeva) između dijelova i sklopova, uočava se kao

rezultat konstruktorovoga napora da se pojedine funkcije proizvoda ostvaruju

integriranim dijelovima.

Konstruktor mora imati dobre razloge za upotrebu neintegriranih dijelova

(naprimjer zbog troškova izradbe), jer se integralnom izvedbom eliminiraju

montažne operacije, potreba za ljudskim radom (u ručnoj montaži) i

automatski montažni uređaji.

40

41

METODE OBLIKOVANJA PROIZVODA ZA

SKLAPANJE

Boothroydova i Dewhurstova DFA metoda (Design For Assembly −

Oblikovanje proizvoda za sklapanje)

Hitachi AEM (Assemblability Evaluation Method − Metoda procjene

sklopivosti)

Lucas Design For Assembly Method (Metoda oblikovanja proizvoda za

montažu)

Sony DAC (Design for Assembly Cost-effectiveness − Oblikovanje

proizvoda za troškovno učinkovitu montažu, Design Analysis Control −

Upravljanje analizom oblikovanja)

1

www.dfma.com

Autori: G. Boothroyd i P. Dewhurst, 1980., USA.

Svrha:

Sniženje troškova sklapanja, uz povišenje kvalitete i skraćenje

vremena realizacije proizvoda na tržištu.

Ciljevi:

1. minimirati broj ugradbenih elemenata,

2. ostvariti uvjete za olakšano spajanje preostalih ugradbenih

elemenata.

Rezultati metode:

1. procjena vremena i troškova sklapanja,

2. kvantifikacija efikasnosti oblikovanja − različite konstrukcije

istih proizvoda mogu se uspoređivati. 2

Boothroydova i Dewhurstova DFA metoda

Odabir metode sklapanja

Analiza

proizvoda za

ručno sklapanje

Analiza proizvoda za

(visokobrzinsko)

automatsko

sklapanje

Preoblikovanje proizvoda i ponovna analiza

1. stupanj

3. stupanj

2. stupanj

Stupnjevi odvijanja DFA metode

Analiza proizvoda

za robotsko

sklapanje

3

transportni uređaj

indeksni transportni

uređaj

nosač sklopa

dodavač dijelova

(jednonamjenski)

radnik

jednonamjenska

radna glava

(jedinka)

uređaj za slobodan

transport

programabilna

radna glava

spremnik

(magazin)

dijelova

stega sklopa

roboti

RUČNI SUSTAVI

JEDNONAMJENSKI

(VISOKOBRZINSKI)

AUTOMATSKI

SUSTAVI

PROGRAMABILNI

AUTOMATSKI

SUSTAVI

4

vibracijski

dodavač

konvejer za montirane sklopove

konvejer za bazne dijelove

dijelovi u sređenom

stanju u magazinima

dijelovi u sređenom

stanju na paleti

stega baznoga

dijela i sklopa

senzor za

orijentiranje

robotom oko Z-osi

remenski dodavači

višenamjenska hvataljka

robot sa četiri stupnja slobode gibanja

Stanica s jednim robotom 5

remenski dodavači senzor za

orijentiranje

robotom

oko Z-osi

robot sa četiri stupnja

slobode gibanja

konvejer baznih

dijelova

dijelovi u magazinima

stega baznoga

dijela i sklopa

vibracijski dodavač

konvejer za montirane

sklopove

dijelovi u sređenom

stanju na paleti

višenamjenska

hvataljka

Stanica s dva robota 6

Višestanični robotski sustav

magazini

ručna radna

stanica

nesinkroni trasportni (transfer)

uređaj (sustav)

paleta

nosač baznoga dijela i sklopa

7

8

Karta 1. Odabir

metode

sklapanja

ODABIR

METODE

SKLA-

PANJA

Unutar karti, brojevi u zagradama pisani italikom označavaju broj napomene (vrijedi u svim

kartama).

NP - broj različitih proizvoda koje će se sklapati prve tri godine u osnovi istim montažnim

sustavom

NT - ukupan broj dijelova proizvoda uključujući i one za tvorbu varijanti

NA - broj dijelova u proizvodu

ND - broj dijelova u proizvodu kojima će se promijeniti dizajn u prve tri godine

RI - investicijska sposobnost tvrtke, RI = SH x QE/WA (5)

SH - broj radnih smjena

QE - investicijska sredstva tvrtke, za zamjenu jednog radnika u montaži, u jednoj smjeni,

USD

WA - godišnja cijena jednog radnika u montaži uključujući i režijske troškove, USD

VS - godišnja proizvodna količina po smjeni, u milijunima

MA - ručni sustav

MM - mehanizirani ručni sustav

AI - jednonamjenski automatski sustav, sinkroni

AF - jednonamjenski automatski sustav, nesinkroni

AP - programabilni automatski sustav

AR - programabilni automatski sustav, robotski (Nije naveden u karti.) 9

Označavanje u karti

niski troškovi umjereni troškovi visoki troškovi

(1) Defektni dijelovi mogu uzrokovati razne poteškoće u radu automatskih montažnih

strojeva, blokirajući uređaje za dodavanje, čime se sprečavaju operacije radne glave.

Defektni dijelovi mogu biti naprimjer vijci bez glave, otkrhnuti dijelovi, strugotina itd.

Smatra se da se automatizacija ne može uspješno provesti ako je udio defektnih dijelova

veći od 2 %.

(2) U razmatranju mogućnosti automatske montaže nekoga proizvoda treba pretpostaviti da

će montažni sustav realizirati jednolike količine proizvoda. Stoga značajne poremećaje

u zahtijevanim količinama treba kompenzirati stvaranjem zaliha. Međutim, kako stvaranje

zaliha može biti vrlo skupo, to se razmatranje automatske montaže takvih proizvoda

mora obaviti iznimno pozorno.

(3) U automatskim montažnim sustavima, koristeći alternativne dijelove na radnim

stanicama, mogu se dobiti varijante nekog proizvoda. Tada se moraju dati "upute"

montažnome uređaju (stroju) koji se dio, između alternativnih, treba umetati. Naprimjer,

kod montaže triju dijelova s dvije alternative za svaki dio, može se dobiti osam varijanti

proizvoda.

(4) U kodnome sustavu, jedna promjena proizvoda znači da će trebati novi uređaj za

dodavanje dijelova i nova radna glava na automatskom montažnom stroju.

(5) Važan činilac u razmatranju investicija za automatsku opremu je investicijska

sposobnost poduzeća RI. Što je veći broj smjena, i što je viši iznos investicija za

zamjenu jednog radnika u montaži, to je veća mogućnost automatizacije.

(6) Sustavi označeni zagradama su ne više od 10 % manje ekonomični od optimalnog

montažnog sustava u istome polju. 10

Napomene

11

Postupak:

1. izračunati RI: RI = SH · QE / WA

2. odabrati redak u Karti 1.

3. odabrati stupac u Karti 1.

4. rješenje

5. diskusija rješenja – varijante.

12

ANALIZA PROIZVODA ZA RUČNO SKLAPANJE

Ciljevi:

odlučivanje o tome može li se neki ugradbeni element

eliminirati ili integrirati,

procjena vremena rukovanja i umetanja (spajanja).

Obrazac, karte 2. i 3.

13

Postupak:

1. dobaviti informacije o proizvodu

2. rastaviti proizvod, ili zamisliti kako bi to izgledalo (s

dodjelom identifikacijskih brojeva)

3. sklapati proizvod i ispuniti po jedan redak obrasca za svaki

ugradbeni element

4. izračunati zbirne vrijednosti i EM.

Stupci:

1 identifikacijski broj dijela 6 vrijeme ručnog umetanja, s/dio

2 broj uzastopnih izvođenja operacije 7 vrijeme operacije, s, (2)x[(4)+(6)]

3 2-znamenkasta oznaka ručnog rukovanja 8 cijena operacije, cent, 0,4x(7)

4 vrijeme ručnog rukovanja, s/dio 9 veličina za određivanje teoretski

5 2-znamenkasta oznaka ručnog umetanja minimalnog broja dijelova

14

Pitanja za određivanje teoretski minimalnog broja dijelova

1. Je li dio pomičan u odnosu na već sklopljene dijelove?

2. Treba li dio biti od drugačijega materijala, ili izoliran od već

sklopljenih dijelova?

3. Treba li dio biti odvojen od već sklopljenih dijelova budući da bi u

suprotnome sklapanje ili rasklapanje tih drugih dijelova bilo

nemoguće?

15

Karta 2. RUČNO RUKOVANJE − PROCIJENJENA VREMENA, s

Ručno rukovanje uključuje hvatanje, pomicanje (transportiranje) i orijentiranje dijelova ili

sklopova prije no što se umetnu ili dodaju u nosač (stegu) ili narastajući proizvod.

simetrija jest rotacijska simetrija dijela oko osi okomite osi umetanja. Za dijelove s jednom

osi umetanja, orijentacija s kraja na kraj potrebna je za = 360; inače = 180.

simetrija je rotacijska simetrija dijela oko osi umetanja, ili ekvivalentno, oko osi koja je

okomita na plohu na koju je dio položen (postavljen) tijekom sklapanja (Slika). Vrijednost

rotacijske simetrije je najmanji kut za koji dio može biti rotiran da ponovi svoju (prvotnu)

orijentaciju. Za valjak umetnut u kružni provrt, = 0; za dio kvadratnoga presjeka umetnutog

u kvadratni provrt = 90.

Debljina je duljina najkraće stranice najmanje pravokutne prizme koja ovija dio. Ako je dio

valjkast, ili posjeduje pravilni poligonalni presjek s pet ili više stranica, i ako je promjer valjka

manji od duljine, tada se debljina definira kao polumjer najmanjeg valjka koji može oviti dio.

Veličina je duljina najduže stranice najmanje pravokutne prizme koja može oviti dio. U karti je

termin veličina zamijenjen terminom duljina.

16

Definicije

Definiranje ovojnice, duljine i debljine 17

18

(1) Prilikom rukovanja dijelovima može doći do poteškoća ako se dijelovi ugnježđuju,

zapliću, ili naliježu jedan na drugi, djelovanjem magnetičnosti ili maziva, ako su vrlo

glatki ili zahtijevaju brižno rukovanje. Dijelovi koji se ugnijezde ili zapliću su oni

dijelovi koji se zapliću kada su u nesređenoj gomili, ali se mogu odvojiti jednostavnim

rukovanjem pojedinačnim dijelom (naprimjer spiralne opruge). Dijelovi koji su skliski

(glatki) su oni koji lako iskliznu iz prstiju ili standardnog alata za hvatanje. Dijelovi

kojima treba pažljivo rukovati su oni koji su lomljivi (krhki) ili mekani, imaju oštre

bridove ili predstavljaju drugu opasnost za radnika.

(2) Dijelovi koji se čvrsto ugnijezde ili zapletu su oni dijelovi koji se u gomili tako zapletu

da je potrebno upotrijebiti obje ruke za razdvajanje. Savitljivi dijelovi su takvi da se

tijekom rukovanja jako deformiraju zahtijevajući korištenje dviju ruku (naprimjer

gumene ploče i remenje).

19

Napomene

Karta 3. RUČNO UMETANJE − PROCIJENJENA VREMENA, s

(1) Dio je čvrsti ili nečvrsti element u nekom montažnom procesu. Sklop se smatra dijelom ako

se dodaje tijekom montaže. Ljepila, tekućine, punjenja i slično, koji se koriste za spajanje

dijelova, ne smatraju se dijelovima.

(2) Otežan pristup znači da prostor raspoloživ za montažnu operaciju uzrokuje znatno

povećanje vremena montaže. Ograničen pogled znači da se radnik tijekom montažnog

procesa mora osloniti uglavnom na osjetilo dodira.

(3) Potreba za pridržavanjem dijela znači da je dio nestabilan nakon postavljanja ili umetanja,

ili tijekom sljedećih operacija, te da dio treba hvatati, nanovo prikloniti ili pridržavati prije no

što je konačno osiguran. Pridržavanje se odnosi na takvu operaciju, kojom se, ako je

potrebno, održava položaj ili orijentacija već postavljenog dijela, prije, ili tijekom iduće

operacije sklapanja. Dio je smješten ako ne zahtijeva pridržavanje ili ponovno poravnavanje

za sljedeće operacije, i ako je samo djelomice osiguran.

(4) Dio je lako poravnati i smjestiti (pozicionirati), ako je položaj dijela osiguran određenim

smještajućim značajkama dijela, ili značajkama onoga dijela s kojime se dio spaja, a samo

je umetanje olakšano dobro oblikovanim skošenjima ili sličnim značajkama.

(5) Otpor koji nastaje za vrijeme umetanja dijela može biti uslijed: malenih zračnosti,

zaglavljivanja ili uklještenja dijelova, nepravilnog položaja dijela ili umetanja dijela uz veliku

silu otpora. Naprimjer, prešani spoj jest interferencijski spoj gdje se zahtijeva velika sila za

sklapanje.

(6) Standardno vrijeme za pritezanje vijaka uključuje dodatno vrijeme za uzimanje alata

(vijčala), vijčanje vijka ili matice i otpuštanje (ispuštanje) alata. Ako treba nekoliko vijaka

umetnuti i/ili pritegnuti slijedno, točniji račun za stupac 7 obrasca za ručno sklapanje jest:

(2) x [(4)+(6)-3]+3, gdje su (2), (4) i (6) iznosi u stupcima: 2., 4. i 6. 20

Napomene

21

Analiza proizvoda za ručnu montažu obuhvaća:

donošenje odluke o tome može li se neki dio eliminirati ili integrirati s

nekim drugim dijelom u proizvodu

procjenu vremena rukovanja i umetanja svakog dijela

identifikaciju dijelova koji uzrokuju visoke troškove

izračunavanje efikasnosti oblikovanja za montažu:

NM – teoretski minimalan broj dijelova u proizvodu

TM – ukupno vrijeme montaže, [s].

TM

NM3EM

22

Razmotriti mogućnosti:

1. smanjenja broja dijelova (2. i 9. stupac obrasca; prijepori:

ekonomičnost izradbe, nedostatak opreme, normiranje i atesti, otpor

unutar tvrtke)

2. poboljšanja rukovanja i spajanja uočavanjem dugačkih vremena i

nalaženjem njihovih uzroka (4. i 6. stupac obrasca; koristiti karte kao

vodič).

23

PREOBLIKOVANJE PROIZVODA ZA RUČNU

MONTAŽU I PONOVNA ANALIZA

Načela za oblikovanje proizvoda za ručnu montažu

- smanjiti broj i različitost ugradbenih elemenata

- nastojati izbjeći podešavanje (ugađanje)

- oblikovati dijelove da se sami pozicioniraju i poravnaju

- osigurati pristup i neograničen pogled mjestu montaže

- oblikovati dijelove za lako hvatanje iz hrpe

- minimirati potrebu za preorijentiranjem dijelova za vrijeme procesa montaže

- oblikovati ugradbene elemente da se ne mogu pogrešno sklopiti

- maksimirati simetriju dijelova ili dijelove načiniti izrazito asimetričnima

24

Skošenje za lako umetanje

25

stara konstrukcija

nova konstrukcija 26

dio se mora ispustiti prije dio se pozicionira

nego je pozicioniran prije ispuštanja

Oblikovanje da se potpomogne umetanje

27

Uobičajeni postupci spajanja

Umetanje iz suprotnog smjera

zahtijeva zakretanje 28

Jednostavno sklapanje odozgo-nadolje 29

samopozicioniranje

pridržavanje i poravnavanje

zahtijeva se za narednu operaciju

Osiguranje obilježja za samopozicioniranje da se izbjegne pridržavanje i

poravnavanje

30

dio se zaglavljuje dio se ne može zaglaviti

preko uglova

teško umetanje rupa u tijelu rupa u trnu ravna ploha na trnu

Poboljšanje umetanja u slijepe rupe osiguranjem prolaza za zrak

Nepravilna geometrija može uzrokovati zaglavljivanje dijela

za vrijeme umetanja

31

teško umetanje lako umetanje

Oblikovanje za lako umetanje:

stupnjevani dio − stupnjevano umetanje

32

asimetrično simetrično

neizrazita simetrija izrazita asimetrija

zaglavljivo nezaglavljivo

zapletljivo nezapletljivo

Geometrijska obilježja koja utječu na rukovanje dijelovima 33

vrlo malo sklisko

oštro savitljivo

Neka druga obilježja koja utječu na rukovanje dijelovima

34

REZULTATI PRIMJENE DF(M)A METODE:

SMANJENJE BROJA DIJELOVA 51,4%

SNIŽAVANJE CIJENE IZRADBE DIJELOVA 37,0%

SKRAĆENJE VREMENA RAZVOJA I LANSIRANJA

PROIZVODA NA TRŽIŠTE 50,0%

POBOLJŠANJE KVALITETE I POUZDANOSTI PROIZVODA 68,0%

SKRAĆENJE VREMENA SKLAPANJA 62,3%

SKRAĆENJE CIKLUSA PROIZVODNJE 57,3%

35

KONCEPT DFMA

CAD

PROTOTIP

PROIZVODNJA

DFMA – sastavni dio

istodobnog (simultanog)

inženjerstva (CE −

Concurrent Engineering)

36

PLM (Product

Lifecycle

Management)

DFX

viii. LANAC MJERA I TOLERANCIJA U

MONTAŽI

U fazi oblikovanja proizvoda konstruktor mora voditi računa da, u cilju osiguranja

funkcije proizvoda, ugradbeni elementi imaju međusobno odgovarajuće mjere

(dimenzije), kojima se ostvaruju zadani odnosi u sklopu.

Zbog tehnoloških ograničenja i prirodnih zakonitosti, propisane je mjere

ugradbenih elemenata nemoguće izraditi točno, osim slučajno.

Konstruktor stoga mora predvidjeti odstupanja, koja će nastati u izradbi, i

propisati koliko ona smiju iznositi, a da se pritome osigura sklapanje ugradbenih

elemenata i zadrži funkcionalnost proizvoda.

Ova se dopuštena odstupanja nazivaju tolerancijama mjera.

Uvođenjem odgovarajućih tolerancija omogućava se sklapanje bez dugotrajnog i

skupog prilagođavanja ugradbenih elemenata.

Tako se osigurava zamjenjivost dijelova, što značajno pojednostavnjuje

održavanje proizvoda.

Veličina tolerancije mjere izravno je povezana s troškovima izradbe i montaže.

Troškovi izrade rastu sa smanjivanjem tolerancija, dok se istovremeno troškovi

montaže smanjuju.

Veća dozvoljena odstupanja mjera uzrokuju pak povećanje troškova montaže,

jer se češće javlja potreba odbacivanja ili prilagođavanja ugradbenih elemenata.

Sumiranjem troškova za određeni proizvod može se utvrditi raspon vrijednosti

dozvoljenih odstupanja, koje uzrokuju najmanje ukupne troškove proizvodnje.

Montaža

Izradba

Veličina tolerancija

[μm]

Troškovi

[kn] Izradba+montaža

Minimalni

troškovi

Optimalna

veličina

tolerancija

2

Sklapanje ugradbenih elemenata uzrokuje geometrijsko sumiranje njihovih

pojedinačnih mjera i pripadajućih tolerancija.

Svaki sklop može se stoga prikazati lancem mjera i tolerancija.

3

Lanac mjera sadrži pojedinačne mjere Ni , i = 1, 2, ..., m ugradbenih elemenata,

koje zajedničkim djelovanjem određuju završnu mjeru N0 :

m

=1i

ii NkN0

gdje su:

N0 - završna mjera, mm

Ni - pojedinačna mjera - jedna od nezavisnih mjera u lancu mjera, mm

ki - koeficijent smjera (+1, −1).

(1)

4

Jednodimenzionalni lanac mjera

0054321 NNNNNN

N1 N2

N3 N4 N5 N0

(+1)

(−1)

Svaka mjera predstavlja jednu kariku u lancu. U jednodimenzionalnom lancu

mjera, suma je svih članaka jednaka nuli.

5

Pojedinačna mjera je jedna od međusobno nezavisnih mjera u lancu

mjera, dok je završna mjera posljedica njihovoga djelovanja pa predstavlja

zavisnu mjeru.

Mjere u lancu mogu biti pozitivne ili negativne.

Pozitivna mjera (+Ni , ki = +1) je pojedinačna mjera čija promjena veličine

utječe u istome smislu na promjenu završne mjere.

Negativna mjera (−Ni, ki = −1) djeluje obrnuto u odnosu na završnu mjeru.

6

Primjer lanca mjera i njegovog

shematskog prikaza

7

Lanac tolerancija

μm

m

ni

i

n

i

in tttt1

1

1

0 . (2)

Pojedinačna tolerancija, ti, nezavisna je tolerancija u lancu tolerancija, čija

promjena utječe na promjenu završne tolerancije:

Lanac tolerancija sadrži niz propisanih odstupanja, koja istodobno određuju

završni članak lanca − veličinu tolerancije završne mjere.

t1 t2 t3 t4 t5

t0

8

Pojedinačna tolerancija može definirati dopušteno:

odstupanje duljine ili kuta,

odstupanje oblika (ovalnost, izbočenost, udubljenost, savijenost, koničnost),

odstupanje položaja (paralelnost, okomitost),

planarni udar (aksijalna izbočenost pri okretanju),

radijalni udar (radijalna izbočenost pri okretanju).

μm

m

i

itt1

0 . (3)

Završna tolerancija, t0, rezultat je međusobnoga djelovanja pojedinačnih

tolerancija, i predstavlja toleranciju završne mjere:

9

Primjer lanca tolerancija s njegovim shematskim prikazom

t1 do t5 – tolerancije mjera

t6 do t8 – planarni udar

10

Lanci mjera i tolerancija mogu biti:

jednodimenzionalni,

dvodimenzionalni, i

trodimenzionalni.

Jednodimenzionalan lanac mjera ili tolerancija sadrži članke koji leže na

međusobno paralelnim pravcima zatvarajući završnu mjeru ili toleranciju.

Dvodimenzionalan lanac mjera ili tolerancija člancima zatvara poligon koji je

dio neke ravnine.

Trodimenzionalan lanac sadrži članke koji zatvaraju poligone različitih

neparalelnih ravnina u prostoru.

Ovakvi lanaci mjera i tolerancija definiraju utjecaj mjera i njihovih odstupanja s

obzirom na oblik ili položaj ugradbenih elemenata.

11

U strojarskim konstrukcijama najčešće se pojavljuju jednodimenzionalni lanci

mjera i tolerancija, pomoću kojih se izvodi:

pravilan izbor funkcijski uvjetovanih tolerancija unutar lanca tolerancija

planiranje ekonomski opravdanih troškova u izradbi i montaži

osiguranje kontinuiranog održavanja proizvoda.

12

U tehničko-ekonomskome pogledu postoje dva osnovna oblika zamjenjivosti,

koja izravno utječu na montažu i održavanje proizvoda, a to su:

POTPUNA i NEPOTPUNA ZAMJENJIVOST ugradbenih elemenata.

VRSTE ZAMJENJIVOSTI UGRADBENIH ELEMENATA

Način rješavanja lanca mjera i tolerancija ovisi o usvojenom načinu izrade

dijelova s obzirom na zahtjeve zamjenjivosti.

13

Stoga se ovaj oblik zamjenjivosti primjenjuje u slučajevima lanca mjera:

s malim brojem članaka, ili pak kod lanca

s velikim brojem članaka, ali i razmjerno velikom završnom tolerancijom.

Potpuna je zamjenjivost presudno važna za automatizaciju montaže i

osiguranje doknadnih dijelova.

Potpuna zamjenjivost osigurava prije zadanu završnu toleranciju proizvoljnim

kombiniranjem ugradbenih elemenata, tj. osigurava uspješno sklapanje

ugradbenih elemenata koji su iz skupova – uzoraka ugradbenih elemenata,

odabrani slučajno.

To olakšava montažni proces, ali zahtijeva uske tolerancije dijelova, što

poskupljuje njihovu izradbu.

14

Nepotpuna zamjenjivost omogućava postizanje završne tolerancije samo uz

dodatne troškove, koji proizlaze iz sljedećih tehničko-organizacijske mjera:

dorade,

mjerenja i sortiranja sparivih ugradbenih elemenata,

odbacivanja, ili

upotrebe kompenzacijskih (prilagodbenih) elemenata.

15

Za oba oblika zamjenjivosti, razvijeni su postupci proračuna lanca mjera i

tolerancija, kojima se rješavaju sljedeći slučajevi:

i. poznate su sve mjere i tolerancije, a treba proračunati završnu mjeru,

odnosno toleranciju,

ii. poznati su završna mjera/tolerancija i pojedinačne mjere/tolerancije,

osim za jedan od ugradbenih elemenata,

iii. poznate su sve pojedinačne mjere, završna mjera i završna tolerancija, a

treba odrediti pojedinačne tolerancije ugradbenih elemenata.

16

ZAMJENJIVOST

POTPUNA NEPOTPUNA

Maksimum-minimum

metoda

Proračun primjenom

teorije vjerojatnosti

Metode grupne

zamjenjivosti

Metoda

kompenzacije

Potpuna skupna zamjenjivost

Programirano sklapanje

Metode proračuna lanca mjera i tolerancija

17

Uzima u obzir najnepovoljnije kombinacije članaka lanca mjera i tolerancija, tako

da je završna tolerancija zbroj pojedinačnih tolerancija – izraz (3).

Primjena:

serijska i masovna proizvodnja, automatska montaža (Tada se povišeni troškovi

izrade dijelova mogu kompenzirati značajnim uštedama u montaži.)

manji broj članaka i veće završne tolerancije.

e E

e i N min

N E

N maks

c s

t t/2

N - nazivna mjera

t - tolerancija

N - najveća mjera

N - najmanja mjera

N - mjera sredine tolerancije

E - odstupanje mjere s obzirom

na sredinu tolerancije

e - donje odstupanje

e - gornje odstupanje

maks

min

E

c

i

s

N

Prikaz položaja i veličine tolerancijskoga polja na primjeru osovine

MAKSIMUM-MINIMUM METODA

18

Završna mjera računa se izrazom (1).

Nazivna mjera pojedinačne mjere:

mm

1

1 1

0

1 n

i

m

ni

iiii

n

n NkNkNk

N

Odstupanje sredine tolerancijskoga polja za završnu mjeru:

μm

m

i

cici

EkE1

0

Odstupanje sredine tolerancijskoga polja za pojedinačnu mjeru:

μm

1

1 10

1 n

i

m

niiciicic

n

nc EkEkEk

E

Završna tolerancija:

μm

m

i

itt1

0 . (7)

. (6)

. (4)

. (5)

19

Pojedinačna tolerancija:

μm

m

ni

i

n

i

in tttt1

1

1

0

Najveća dopuštena završna mjera:

2

00 0

tENN cmaks

Najmanja dopuštena završna mjera:

2

00 0

tENN cmin

Prosječna pojedinačna tolerancija:

m

ttt

mt

maks

m

i

ii0

1

min/

1

ili

Proračun prosječne pojedinačne tolerancije dopušten je samo ako su svi članci lanca mjera

približno jednaki, i ako je održavanje zahtijevane tolerancije jednako teško kod svih ugradbenih

elemenata. U drugim slučajevima mora se završna tolerancija osigurati udjelom pojedinačnih

članaka razmjerno troškovima obrade (skuplja obrada − šira tolerancija).

. (8)

. (11 i 12)

[mm]. (9)

[mm]. (10)

20

Primjer:

Za prikazani lanac mjera izračunati nazivnu mjeru i toleranciju (završne) mjere N0

uključujući gornje i donje odstupanje.

010,0050,0

4

050,0100,0

3

005,0005,0

2

040,0060,0

1

7

4

5

5

N

N

N

N N1 N2 N3

N4 N0

(+1)

(−1)

i N Ni ti Eci k

1 5 100 10 +1

2 5 10 0 +1

3 4 150 25 +1

4 7 60 20 −1

040,0060,0

5

005,0005,0

5

050,0100,0

4

010,0050,0

7

21

Rezultati:

mm 70 N

μm3200 t

μm150cE

mm.145,0175,0

0 7

N

22

Odstupanja mjera nastaju djelovanjem raznih objektivnih činilaca, od kojih su

mnogi stohastičke prirode.

Tako je odstupanje od nazivne mjere slučajna varijabla, koja se može mjeriti, i

temeljem statističke analize opisati, odgovarajućom standardnom ili empirijskom

funkcijom razdiobe stvarnih mjera.

PRORAČUN PRIMJENOM TEORIJE VJEROJATNOSTI

N = m

t = c s

očekivanje, nazivna mjera

standardna devijacija

tolerancija, odstupanje mjere

m s

t

0

c cjelobrojna konstanta, najčešće: c = 6

Gaussova funkcija razdiobe stvarnih mjera

Funkcija razdiobe mjera ujedno predstavlja i funkciju vjerojatnosti odstupanja.

Metoda uzima u obzir različite kombinacije stvarnih vrijednosti mjera i njima

pripadajuće vjerojatnosti, dakle i vjerojatnost završne tolerancije kao

posljedice slučajnoga sklapanja.

Pritome se može pojaviti prekoračenje završne tolerancije, što znači da

razdioba završne mjere obuhvaća šire područje odstupanja od

predviđenoga.

Uvođenjem određenog postotka otpada moguće je osigurati završnu

toleranciju bez sužavanja tolerancija pojedinih ugradbenih elemenata.

Na taj se način odbacuje manji broj sklopova koji rezultiraju završnom

tolerancijom u rubnom području razdiobe, odnosno izvan predviđenih granica

tolerancijskoga polja.

2

Odbačeni sklopovi mogu se naknadno doraditi ili reciklirati.

To uzrokuje dodatne troškove, ali su oni u pravilu niži od povećanih

troškova obrade ugradbenih elemenata u užim tolerancijama.

Budući da ova metoda dopušta povećanje tolerancija ugradbenih elemenata tri

do četiri puta u odnosu na metodu potpune zamjenjivosti, posebno je prikladna:

u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji, te

za sklopove s malom završnom tolerancijom, a velikim brojem članaka.

Primjena teorije vjerojatnosti za proračun tolerancija podrazumijeva održavanje

stabilnih uvjeta u izradbi ugradbenih elemenata.

U suprotnom se mogu pojaviti bitna odstupanja u pogledu očekivanih

vrijednosti, a to se onda odražava povećanim postotkom otpada, dakle

povećanjem troškova proizvodnje.

3

Oblik funkcije razdiobe odstupanja za pojedine ugradbene elemente utvrđuje se

na temelju rezultata statističke kontrole kvalitete izradbe.

Pretežno se susreću sljedeći oblici razdioba:

normalna,

trokutna,

jednoliko rastuća ili padajuća, te

kombinacije različitih razdioba.

Završnu toleranciju u pravilu opisuje:

Studentova t-razdioba, kao razdioba aritmetičkih sredina uzoraka, ili

normalna razdioba kada je uzorak sklopova dovoljno velik (m ≥ 30).

4

Aritmetička sredina uzorka obično odgovara očekivanju μ slučajne varijable,

odnosno nazivnoj mjeri.

x i x j

x ij

x =x + x ij i j

ijijij

jjj

iii

,xx

,xx

,xx

s

s

s

x

x ij x

j

i

x = x - x ij i j

Mjere kao stohastičke varijable, na primjeru dvodijelnih sklopova

5

Vrijednosti varijable Studentove t-razdiobe u ovisnosti od postotka otpada

p, % 10 5 2 1 0,5 0,2 0,1

t' 1,65 1,96 2,33 2,58 2,81 3,09 3,30

Ako se uvede pojam koeficijenta relativne standardne devijacije c, koji

odgovara količniku nepristrane procjene standardne devijacije mjere i

odgovarajuće tolerancije:

t

sc

2=

proizlazi izraz za vjerojatnu završnu toleranciju:

=

=

=

=

m

i

ii

m

i

ii )tc('ttc

'tt1

2

1

2

02

2.

6

.

Utjecaj završne tolerancije na pojedinačne može se utvrditi putem načela

jednakih utjecaja, kojime se pretpostavlja da su sve pojedinačne tolerancije

podjednako velike, da im odgovara isti oblik razdioba i jednaki koeficijenti

relativne standardne devijacije.

Tako se dolazi do vjerojatne prosječne pojedinačne tolerancije:

mc't

t

c't

tt

m

i

i

0

1

2

0 ==

=

.

%c'tt

mt

t

t

min/maksmin/maks

1001000

0

== .

Usporedbom s prosječnim tolerancijama dobivenim metodom potpune

zamjenjivosti dade se utvrditi iznos prosječnog povećanja tolerancija kod

primjene teorije vjerojatnosti:

U praksi, zavisno od broja članaka, njihovih razdioba, veličine serije i planiranoga

postotka otpada, postotak povećanja tolerancija iznosi od 150 do 500 %. 7

S obzirom da gornje postavke o jednakom utjecaju tolerancija često ne vrijede,

potrebno je poznavati i izraz za izračunavanje pojedinačnih tolerancija:

tc

t

tc t c tn

ni i i i

n

m

i

n

=

=

1 0

22 2

11

1

'( ) ( )

gdje je tn pojedinačna tolerancija n-toga ugradbenog elementa (članka).

Ostale veličine lanca mjera i tolerancija izračunavaju se kao i u metodi

potpune zamjenjivosti.

Ipak, ovdje valja dodatno razmotriti proračun očekivanoga odstupanja

sredine tolerancijskoga polja.

8

000

1

1CEm

i

i

EE

t

a =

=

gdje je EE0 očekivano odstupanje završne mjere, koje se računa izrazima:

Naime, aritmetička sredina odstupanja mjera ne mora se uvijek poklopiti sa

proračunatom sredinom tolerancijskoga polja. Takva vrsta odstupanja

izražava se koeficijentom relativne asimetrije a.

Koeficijent a karakterizira utjecaj razdiobe frekvencija pojedinačnih tolerancija

na položaj tolerancijskoga polja završne mjere:

=

=m

iiEiE EkE

10 ili .

=

=m

i

iiiCiE )taE(kE1

0

9

Koeficijent relativne asimetrije pojedinačne mjere:

at

E Enn

E Cn n=

1

gdje je EEn očekivano odstupanje pojedinačne mjere:

Ek

E k E k EE nn

E i Eii

n

i Eii n

m

=

=

=

1

01

1

1

Ek

E k E a t k E a tE nn

E i i i i

i

n

i

i n

m

i i i=

=

=

1

01

1

1

( )

Proračun vjerojatnih tolerancija značajno se pojednostavljuje ako odstupanja

mjera ugradbenih elemenata odgovaraju analitičkim oblicima razdioba. Tada

je za određivanje koeficijenata relativne standardne devijacije c, i relativne

asimetrije, a, moguće koristiti tablične vrijednosti.

.

10

Usporedba prosječnih tolerancija kod metode proračuna primjenom teorije

vjerojatnosti i maksimum-minimum metode 11

Skupna zamjenjivost osigurava točnost završne mjere raspodjelom ugradbenih

elemenata u tolerancijske razrede − skupine, i njihovim sparivanjem unutar

iste skupine.

Pritome se pretpostavlja da ugradbenim elementima odgovara jednaka funkcija

razdiobe odstupanja.

METODA POTPUNE SKUPNE ZAMJENJIVOSTI

Tolerancijske skupine

t = t = n t i j

m

g

t g

Jednake razdiobe mjera

ugradbenih elemenata i i j

g

12

Pored navedenih prednosti (bitno niži troškovi izrade dijelova, jer proširenje

tolerancija nije ograničeno, te visoka točnost i ujednačenost završne tolerancije),

skupna zamjenjivost ima i nedostatataka, koji se očituju u povećanim

troškovima:

mjerenja, sortiranja, označavanja, kao i

održavanja (zalihe istih dijelova za različite skupine sklopova ili zamjena

čitavoga sklopa umjesto samo dotrajalog ugradbenog elementa).

Takvim je pristupom moguće izrađivati ugradbene elemente u znatno širim

tolerancijama, a da se istodobno postignu izrazito uske tolerancije

dosjeda, tj. završne mjere.

Sklopovi različitih skupina imat će jednaku toleranciju dosjeda, odnosno

najveću i najmanju zračnost.

Skupna se zamjenjivost primjenjuje za lance mjera i tolerancija s malim

brojem članaka, u velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji (naprimjer

proizvodnja kugličnih ležajeva).

13

Prethodno definiranu temeljnu postavku skupne zamjenjivosti, o jednakim

razdiobama mjera ugradbenih elemenata, teško je ostvariti u praksi.

Različite razdiobe mjera uzrokuju nesrazmjer u pogledu broja ugradbenih

elemenata po skupinama − to znači da će se pojaviti višak pojedinih

ugradbenih elemenata, koji se neće moći spariti s odgovarajućim iz iste

skupine.

PROGRAMIRANO SKLAPANJE

Presjek razdioba mjera dvaju ugradbenih elemenata

Pi Pj < 1

Qi

Qj Razdioba mjera za j-ti

ugradbeni element

Razdioba mjera za i-ti ugradbeni element

14

Za propisivanje najpovoljnijeg programa sklapanja, potrebno je poznavati

razdiobe stvarnih mjera, odnosno njihovih odstupanja, koja se kao

kontinuirane slučajne varijable sortiraju u intervalne razrede, tj. skupine.

Programirano sklapanje, međutim, predviđa sparivanje ugradbenih elemenata

između različitih skupina, u skladu s prethodno definiranim programom

sklapanja.

Program sklapanja propisuje sparivanje elemenata između najbližih

skupina, osiguravajući tako najmanje moguće rasipanje završne mjere sklopa.

Rasipanje završne mjere u pravilu je manje od rasipanja mjera ugradbenih

elemenata.

Programirano se sklapanje primjenjuje za:

dvodijelne sklopove

izrazito uske tolerancije dosjeda.

15

Rasipanje tolerancije dosjeda

1. skupina, t ij

= t + t j

2. skupina

3. skupina

Tolerancija dosjeda t ij

0

0g i 0g 0g

16

Metodom kompenzacije moguće je zadržati izradu ugradbenih elemenata u

širim tolerancijama i tako postići uštede u izradbi, ali se pritome zahtijevana

završna tolerancija osigurava prilagodbom (kompenzacijom).

Kompenzacija se postiže:

promjenom mjere (prilagođavanje − dorada) − u pojedinačnoj

proizvodnji,

izborom odgovarajućeg kompenzatora iz skupine prethodno izrađenih

i sortiranih kompenzatora − u serijskoj i masovnoj proizvodnji,

korištenjem podešavajućega članka − u svim oblicima proizvodnje (od

pojedinačne do masovne).

=

=m

i

imaks ttK1

0 .

METODA KOMPENZACIJE

Najprije se određuje raspon kompenzacije, odnosno najveće moguće

prekoračenje završne tolerancije − najveća kompenzacija Kmaks :

17

Prekoračenje zadane završne tolerancije i raspon kompenzacije

t ─ t 0 k

t 0

k t

K /2 maks

c0

E

N 0

S t i

18

Nk

N k N k Nk nk n

i i i i

i n

m

i

n

=

= =

1

0

11

1

Međutim, nije dovoljno samo poznavati raspon kompenzacije, već i svako

pojedinačno stvarno prekoračenje zahtijevane završne tolerancije, koje se

potom mora kompenzirati.

To uzrokuje, pored troškova izrade ili dorade kompenzacijskoga članka, i

troškove mjerenja.

Dorada kompenzacijskoga članka primjenjuje se samo u pojedinačnoj

proizvodnji.

.

Nazivna mjera kompenzacije, Nk, može se izračunati izrazom:

19

U serijskoj i masovnoj proizvodnji ova se metoda primjenjuje korištenjem

odgovarajućih skupina prethodno izrađenih i sortiranih kompenzatora.

Svaka skupina pokriva jedan interval ukupnoga raspona kompenzacije.

Potrebno je stoga poznavati broj skupina na koje se dijeli područje

kompenzacije, kao i odgovarajuće mjere sredine tolerancijskih polja u kojima

treba izraditi kompenzacijske članke.

Na temelju prethodne slike dade se zaključiti da jedan kompenzator može

pokrivati samo područje odstupanja stvarnih mjera u intervalu t0 ─ tk, iz čega

proizlazi sljedeći izraz za potreban broj kompenzacijskih skupina, nk:

n

t t

t t

t t t t

t t

K t t

t tk

i k

i

k

i k

i

k

maks k

k

=

=

=

0

0 0

0

0

0

nK

t tt tk

maks

kk=

001, .

20

Izračunani broj skupina kompenzatora zaokružuje se na na prvi veći cijeli broj.

Za svaku od skupina izračunava se odstupanje mjere sredine tolerancijskoga

polja:

k

kmaks

niici

n

iicic

nk

kjc

n...,j

),tt(jKEkEkEk

En

21

12

110

1

1

10

=

=

=

=

gdje je Eckj odstupanje mjere sredine tolerancijskoga polja kompenzatora j-te

skupine.

21

Kompenzacija se može postići i podešavajućim člankom.

Obično se koriste: ekscentar, meka košuljica s navojem, klizajući klin, vijak za

podešavanje i slično.

maksk,maksk K),,(PKP 2111 = .

Područje, Pk, koje mora pokrivati članak za podešavanje:

Odstupanje sredine tolerancijskoga polja podešavanja Eck:

=

=

= 1

1

10

1

niici

n

iicic

nk

kc EkEkEk

En .

22

Metodom kompenzacije mogu se općenito polučiti značajne uštede u izradbi

ugradbenih elemenata, posebno kod sklopova s velikim brojem članaka u

lancu mjera i tolerancija, a malom završnom tolerancijom.

Postotak proširenja tolerancija u odnosu na metodu potpune zamjenjivosti

jednak je:

%100

min/

1

1

=

=

makstm

tt k

m

i

i

Nedostaci se odražavaju u povećanim troškovima mjerenja stvarne

kompenzacije, kod izbora kompenzatora ili podešavanja, kao i troškovima vrlo

točne izradbe i skladištenja kompenzatora.

.

23

Podešavajući kompenzatori

.

24

ix. PROCES MONTAŽE

Proces montaže jest odvijanje djelatnosti potrebnih za sklapanje proizvoda,

prema određenim zakonitostima (tehničko-tehnološkim, ekonomskim,

sociološkim, ekološkim...).

Temeljni činitelji za definiranje procesa montaže jesu:

geometrijska i fizikalna svojstva ugradbenih elemenata,

struktura proizvoda, i

redoslijed sklapanja.

Montažni je proces slijed uzastopnih i/ili usporedno povezanih djelatnosti -

operacija, koje izvode ljudi i/ili automati, sa svrhom ostvarenja tvorevine

unaprijed definirane strukture.

Tijek definira slijed izvođenja montažnih operacija.

Montažni se proces sastoji od tri komponente:

montažnih funkcija (operacija),

tijeka, i

strukture.

Operacije se montaže razvrstavaju u pet skupina:

spajanja,

rukovanja,

kontrole,

podešavanja (ugađanja),

posebne operacije.

Struktura procesa određena je strukturom proizvoda, a iskazuje se mogućnošću

podjele procesa, tako da se dijelovi procesa mogu izvoditi nezavisno jedan od

drugoga i vremenski usporedno. Stoga se neki cjelokupni montažni proces dade

raščlaniti na predmontaže i završnu montažu.

2

M O N TA Ž A

RUKOVANJE

SPREMANJE

• sređeno spremanje

• djelomično sređeno

PROMJENA KOLIČINE

• odjeljivanje

• dodjeljivanje

• odvajanje

• udruživanje

• sortiranje

GIBANJE

• zakretanje

• orijentiranje

• pozicioniranje

• sređivanje

• vođenje

• dodavanje

OSIGURANJE

• stezanje

• otpuštanje

KONTROLA

• mjerenje

• ispitivanje

• brojanje

PODEŠAVANJE

• namještanje

• prilagođavanje

POMOĆNE

FUNKCIJE

• čišćenje

• skidanje srha

• označavanje

• utiskivanje

• hlađenje

• zagrijavanje

SPAJANJE

• sastavljanjem

• punjenjem

• pritiskivanjem i

natiskivanjem

• praoblikovanjem

• preoblikovanjem

• zavarivanjem

• lemljenjem

• lijepljenjem

• tekstilom

(DIN 8593)

MONTAŽA = SPAJANJE + RUKOVANJE +

+ KONTROLA + PODEŠAVANJE + POSEBNE OPERACIJE

OPERACIJE (FUNKCIJE) MONTAŽE

4

SPAJANJE je postupak kojim se ugradbeni elementi dovode u međusobni

odnos i osiguravaju od rastavljanja.

Odnos - spoj, ostvaruje se preko ploha spajanja.

Spojevi se postižu:

- silom (naprimjer stezni spoj),

- oblikom (spajanje zakovicama, uskočnicima...),

- materijalom (zavarivanje, lemljenje, lijepljenje), ili

- njihovom kombinacijom.

Svaki spoj definiran je dvama odnosima: geometrijskim i energetskim.

Geometrijski odnos definira prostorni raspored ugradbenih elemenata, a

energetski odnos određuje opterećenje pod kojim je osigurana funkcija spoja.

Važna značajka za opisivanje postupka spajanja jest gibanje pri spajanju. Gibanje

se ostvaruje primjenom sile ili momenta, ljudskom rukom ili alatom. Gibanju pri

spajanju prethodi postupak rukovanja, kojim se ugradbeni elementi dovode u

položaj za spajanje.

Rukovanje završava, a spajanje otpočinje u trenutku kada ugradbeni element

izgubi najmanje jedan stupanj slobode gibanja.

Nakon uspostave dodira između ugradbenih elemenata, gibanje je određeno

oblikom i geometrijskim rasporedom ploha spajanja ugradbenih elemenata. 5

Zajednička površina svojim oblikom sprečava relativno gibanje između

ugradbenih elemenata. Stupanj određenosti spojnog gibanja ovisi o tome u koliko

je smjerova onemogućeno relativno gibanje između ugradbenih elemenata.

Prema svojstvima, spojevi se dijele na:

- neposredne i posredne;

- rastavljive, nerastavljive i uvjetno rastavljive;

- pokretne i nepokretne.

Za razliku od neposrednih spojeva, posredni spojevi posjeduju pomoćne spojne

elemente.

Nerastavljivi spojevi dadu se rastaviti samo uz oštećenja ugradbenih elemenata.

Rastavljivi spojevi dadu se rastaviti bez oštećivanja.

Uvjetno rastavljive spojeve moguće je rastaviti bez oštećenja samo nekoliko puta.

Pokretni spojevi dopuštaju relativno gibanje ugradbenih elemenata, a nepokretni

ne.

6

SPAJANJE

Sistematizacija spojeva prema načinu ostvarenja spoja (DIN 8593)

IZRADBENI

POSTUPCI

PRAOBLI-

KOVANJE

PREOBLI-

KOVANJE

ODVAJANJE

PREVLAČENJE

PROMJENA

SVOJSTAVA

MATERIJALA

Sastavljanjem

Punjenjem

Pritiskivanjem, utiskivanjem

Praoblikovanjem Preoblikovanjem

Zavarivanjem

Lemljenjem

Lijepljenjem

Tekstilom SPAJANJE

7

Sastavljanje je zajednički naziv za spajanje ugradbenih elemenata:

- polaganjem,

- ulaganjem,

- uvođenjem,

- ovješanjem,

- uglavljivanjem,

- elastičnim širenjem.

Ostajanje u spojenom stanju ostvaruje se gravitacijskom silom, trenjem, spojem

oblikom ili njihovom kombinacijom.

Kod nekih postupaka koristi se elastičnost ugradbenih elemenata ili pomoćnih

spojnih elemenata za osiguranje spoja.

Karakteristično je za ove postupke da ishode rastavljivim spojevima.

8

Polaganje, ulaganje i uvođenje su elementarni spojevi koji se pojavljuju kod bilo

kojeg spajanja, a karakteristično je za njih da su ugradbeni elementi u

neposrednom dodiru i da nema nikakvih deformacija.

Ovi spojevi sadržani su u svim postupcima spajanja u kojima je potrebno više od

jednog postupka spajanja.

Zbog svoje jednostavnosti prilikom spajanja pogodni su za automatizaciju.

Primjeri:

- polaganje − postavljanje brtve na glavu motora;

- ulaganje − umetanje klina u osovinu, kuglice u ležaj;

- uvođenje − uvlačenje jednog tijela u drugo (lastin rep, teleskopi);

- ovješanje − opruga preko alke (osiguranje vlačne sile);

- uglavljivanje − autožarulja, bajunet;

- elastično širenje − Seegerov prsten.

9

Spajanje polaganjem: a − bazni dio, b − spojni dio 10

Ulaganje opruge u kućište (rupa ima zadaću odrediti poziciju opruge i spriječiti

izvijanje opruge u radu)

11

Spajanje uvođenjem

Centriranje ugradbenih

elemenata trnom za

centriranje

12

Spajanje uvođenjem 13

Spajanje ovješanjem promjenom relativne orijentacije spojnog dijela

14

Uglavljivanje

15

Elastično proširivanje

16

Spajanje elastičnim širenjem (uskočni spoj) 17

Punjenje označava postupke unošenja plinovitih, parovitih, tekućih, kašastih,

materijala u obliku paste ili malenih zrnatih tijela, u šuplje ili porozne ugradbene

elemente.

Razlikuju se:

- punjenje u užem smislu (neon u fluorescentnim cijevima),

- natapanje (električni namoti u izolacijskom laku) i impregniranje.

Lako se automatiziraju uređajima za doziranje (naprimjer: punjenje kočne tekućine

ili sredstva za rashlađivanje automobila).

18

Pritiskivanje i utiskivanje obuhvaćaju postupke spajanja ugradbenih elemenata

gdje se ugradbeni ili pomoćni spojni elementi elastično deformiraju i neželjeno

rastavljanje sprečavaju silom.

Velik broj ovih spojeva je posredan.

Pomoćni spojni elementi nužni su za osiguranje rastavljivosti spoja.

Postupci pritiskivanja i utiskivanja jesu spajanja:

- vijčanjem,

- spojnicama,

- stezaljkama,

- uprešavanjem,

- stezanjem,

- rastezanjem,

- čavlima,

- klinovima.

19

Vijčanje – vijci za bušenje 20

Vijčanje – spajanje stezanjem

21

Spajanje uprešavanjem (stezni spoj) 22

Spajanje klinom

23

Spajanje stezanjem odnosno rastezanjem

zagrijan pothlađen

24

Spajanje praoblikovanjem obuhvaća postupke kod kojih se:

- na nekom ugradbenom elementu oblikuje dodatni dio od bezobličnog

materijala,

- više ugradbenih elemenata spaja dovođenjem bezobličnog materijala,

odnosno

- u bezoblični materijal ulažu ugradbeni elementi.

Postupci se koriste u masovnoj proizvodnji:

- zalijevanje (npr. izrada posteljice ležaja),

- ulijevanje pri brtvljenju,

- ulaganje,

- umrežavanje (nanošenje kaučuka na metalnu ploču),

- nalijevanje, i

- galvaniziranje.

25

Spajanje praoblikovanjem

Zalijevanje

Galvaniziranje

Ulaganje i nalijevanje 26

Preoblikovanje obuhvaća postupke kod kojih se na nekim mjestima ugradbeni ili

pomoćni spojni elementi, djelomično ili potpuno preoblikuju.

Spoj je u pravilu nerastavljiv, i osiguran od neželjenog rastavljanja oblikom.

Postupci spajanja jesu:

- preoblikovanjem žičanih trakastih i sličnih tijela (postupci pletenja, sukanja...);

- preoblikovanjem ugradbenih elemenata od lima, cijevi i profila (postupci točkanja,

pregibanja...);

- spajanje preoblikovanjem pomoćnih spojnih ugradbenih elemenata (zakivanje

šupljom zakovicom i slično).

27

Spajanje

preoblikovanjem

žičanih tijela

Spajanje sukanjem

28

Urezivanje

Točkanje

Spajanje urezivanjem i točkanjem 29

Cijevno uvaljavanje 30

Spajanje s vanjskim i unutarnjim zarubljivanjem

Sabijanje radnog komada Rastezanje radnog komada

31

Spajanje mikrofona zarubljivanjem

32

Spajanje namatanjem lima oko cilindričnog i prizmatičnih ugradbenih elemenata

33

Spajanjem savijanjem i zakretanjem izdanaka

34

Spajanje zakovicama:

A) aluminijska legura,

B) bronca

35

Zavarivanjem se spoj ostvaruje materijalom uz primjenu topline ili sile, sa

ili bez dodatnog materijala.

Lemljenjem se također ostvaruje spoj materijalom (vrste lemljenja: tvrdo,

meko i uz visoke temperature).

Lijepljenjem se spoj ostvaruje adhezijom i kohezijom, a u većini

slučajeva spoj je rastavljiv samo uz oštećenje.

Spajanje tekstila obuhvaća sve postupke izrade konca, pređa, niti i

gotovih proizvoda od njih.

36

Postupak spajanja treba izabrati na takav način da se zadovolji zahtijevana

čvrstoća spoja, uz minimalne troškove spajanja.

Postizive čvrstoće spojeva opisuju se tablično i nomogramima.

Uobičajeno je da više različitih vrsta spojeva udovoljava zahtijevanu čvrstoću, ali

uz različite troškove.

Kriteriji za izbor najpovoljnijeg postupka sastavljanja nisu dovoljno općenito

sistematizirani, da bi bili lako primjenjivi u pogonsko-specifičnim uvjetima.

Stoga izbor u velikoj mjeri ovisi o znanju i iskustvu konstruktora i tehnologa

montaže.

Izbor najpovoljnijeg postupka spajanja

Kod izbora postupka spajanja potrebno je pridržavati se sljedećih načela:

birati neposredne spojeve,

osigurati postupke s pravolinijskim gibanjem pri spajanju,

postići spojeve malom silom,

birati postupke spajanja koji nisu vremenski dugi i ne zahtijevaju uske tolerancije

ugradbenih elemenata. 37

Prije postupka spajanja potrebna je priprema ugradbenih elemenata. Djelatnosti

kojima se pripremaju ugradbeni elementi spadaju u funkciju RUKOVANJA.

Rukovanje je podfunkcija toka materijala na radnom mjestu.

Prema VDI 2860, rukovanje je stvaranje, definirana promjena ili privremeno

održavanje, zadanog prostornog rasporeda geometrijski određenih tijela u

nekom koordinatnom sustavu.

Prostorni raspored tijela u referentnom koordinatnom sustavu definiran je

orijentacijom i pozicijom tijela.

Orijentacija nekog tijela je kutni odnos između osi tijela i referentnog koordinatnog

sustava. Ona opisuje raspored tijela u odnosu na njegova tri rotacijska stupnja

slobode gibanja (Eulerov kut, rad).

Pozicija nekog tijela je mjesto koje zauzima određena karakteristična točka tijela u

referentnom koordinatnom sustavu. Ona opisuje položaj tijela u odnosu na njegova

tri translatorna stupnja slobode gibanja (Kartezijev koordinatni sustav, m).

38

RUKOVANJE

SPREMANJE PROMJENA KO-

LIČINE - SKUPA GIBANJE OSIGURANJE KONTROLIRANJE

* nisu elementarne funkcije rukovanja, ali su potrebne za potpuni opis slijeda funkcija

- sređeno

- djelomično

sređeno

- nesređeno*

- dijeljenje

- sjedinjavanje

- odjeljivanje

- dodjeljivanje

- odvajanje

- udruživanje

- sortiranje

- okretanje

- pomicanje

- zakretanje

- orijentiranje

- pozicioniranje

- sređivanje

- vođenje

- dodavanje

- transportiranje*

- ispitivanje

- ispitivanje:

prisutnosti,

identiteta,

oblika,

veličine,

boje,

težine,

pozicije,

orijentacije

- mjerenje:

orijentacije,

pozicije

- brojanje

- držanje

- oslobađanje

- stezanje

- otpuštanje

Elemen-

tarne

funkcije

Sastav-

ljene

funkcije

Dopunske

funkcije

39

Simboli izradbenih postupaka

40

Spremanje

41

SS – stupanj sređenosti

SS = SO/SP

SO – stupanj orijentiranja

SP – stupanj pozicioniranja

SS = 3/3

0/0 > SS > 3/3

Spremanje - primjeri

42

Promjena

količine -

skupa

43

Promjena količine - skupa: primjeri

44

Gibanje

45

Gibanje - primjeri

46

Osiguranje

47

Osiguranje - primjeri

48

Ispiti-

vanje

49

50

sređeno spremanje = niz držanja

brojanje + sređeno spremanje

okretanje + pomicanje

ispitivanje orijentacije + okretanje

orijentiranje + pozicioniranje

51

Opis funkcija rukovanja simbolima (VDI 2860) na primjeru dodjeljivanja i pomicanja

zatika u položaj za sastavljanje

52

Svrha je kontrole provjera stanja, svojstava, kakvoće i funkcionalnosti ugradbenih

elemenata, te ispravnosti prethodno izvršenih operacija.

Podešavanje (ugađanje) obuhvaća djelatnosti za otklanjanje izradbeno-tehničkih

odstupanja s ciljem da se postigne zadana funkcionalna tolerancija sklopa

(proizvoda). Služi za osiguranje i poboljšanje zahtijevane funkcije a može uslijediti

za vrijeme ili nakon montaže.

Prema načinu kompenzacije razlikuju se namještanje i prilagođavanje.

Namještanje je podešavanje promjenom relativnih položaja ugradbenih elemenata.

Prilagođavanje je podešavanje koje se vrši promjenom dimenzija i/ili oblika

ugradbenih elemenata (ne postoji kod automatskih procesa).

Posebne su operacije sve funkcije koje osiguravaju postizanje funkcionalnosti

proizvoda. Mogu se integrirati ili obavljati izdvojeno (bojenje, žarenje, pakiranje,

skidanje srha, obilježavanje...).

KONTROLA, PODEŠAVANJE I POSEBNE OPERACIJE

53

TREND TREND TREND TREND TREND

82 %

poduzeća

očekuje da

će udio

vremena

ostati isti ili

će opadati

85 %

poduzeća

očekuje da

će udio

vremena

ostati isti ili

će opadati

74 %

poduzeća

očekuje da

će udio

vremena

ostati isti ili

će rasti

71 %

poduzeća

očekuje da

će udio

vremena

ostati isti ili

će opadati

Preko 52 %

poduzeća

očekuje da

će udio

vremena

ostati isti

50%

20%

12% 11%

7%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

Spajanje Rukovanje Kontrola Prilagođavanje Posebne

operacije

Razdioba montažnih operacija s očekivanim trendom

(Warnecke et. al. 1992.) 54

U montaži, početno stanje predstavlja skup ugradbenih elemenata (dijelovi,

sklopovi, bezoblične tvari), a ciljno je stanje sklop (proizvod).

Zamišljeni niz akcija u montaži predstavlja niz radnji kojima se ugradbeni

elementi dovode u uzajamni odnos kojim se ostvaruje napredak u

kompletiranju proizvoda.

x. IZRADA PLANA PROCESA

RUČNE MONTAŽE

Plan je zamišljeni niz akcija kojima se iz početnoga stanja postiže ciljno stanje.

Ukupni obujam potrebnoga rada za montažu proizvoda, dijeli se na niz

ograničenih koraka koji se izvršavaju na jednom ili više radnih mjesta.

Tok izvođenja rada određen je redoslijedom sklapanja ugradbenih elemenata,

odnosno njihovim prostornim rasporedom.

Podjela rada i stupanj automatizacije su funkcije učestalosti ponavljanja

procesa, kompleksnosti proizvoda i kvalitete kadrova.

Učestalost ponavljanja montažnog procesa određena je proizvodnim

količinama: što su proizvodne količine veće, zahtijevaju se detaljnije tehnološke

podloge.

Kompleksniji sklopovi (proizvodi) iziskuju veći stupanj detaljnosti procesa u cilju

postizanja zahtijevane funkcionalne kakvoće sklopa.

Za kvalificirane radnike dovoljna je i gruba podjela rada, dok su detaljne radne

upute nužne kod nekvalificirane radne snage.

Općenito vrijedi pravilo: što su veći planirani obujam proizvodnje i

kompleksnost proizvoda, i niža kvalifikacija radnika, zahtijeva se viši

stupanj podjele rada odnosno detaljnije razrađena tehnološka

dokumentacija.

Stupanj detaljnosti opisa djelatnosti ovisi poglavito o zahtijevanome stupnju

podjele rada. Stupanj podjele rada, uz ostalo, ovisi i o (željenom) stupnju

automatizacije procesa − što je stupanj automatizacije viši, viši je i stupanj

podjele rada, pa je potrebno detaljnije razraditi proces.

2

Skupinama operacija se vrlo grubo opisuje montažni proces, a koristi se kod

malenog stupnja podjele rada.

Primjenjivi stupnjevi detaljnosti jesu:

skupine operacija,

operacije, ili

elementi rada.

Montažni proces opisan operacijama definira stupanj podjele rada po radnim

mjestima.

Rad izvodi jedan radnik ili više radnika, ne prekidajući taj rad drugom

djelatnošću.

Najveći stupanj podjele rada dobiva se podjelom procesa na elemente rada.

3

Element rada je najmanji racionalni dio rada, koji se može nezavisno izvoditi,

i kojim se definira takvo stanje djelomično montiranog sklopa da se može

pomicati na drugo radno mjesto bez neželjenog rasklapanja.

Element rada dijeli se na pokrete.

Pokreti se dadu opisati i izmjeriti, ali se u okviru montažnoga procesa ne

mogu izolirano izvesti (npr. posegnuti, uhvatiti).

Podjelom montažnoga procesa na elemente rada, utvrđuje se točan sadržaj

rada i vremena za njegovo izvođenje, te se mogu definirati točne upute za

izvršenje rada i odrediti troškovi montažnoga procesa.

Zbog toga se preporuča primjena ovog stupnja detaljnosti za izradu planova

montaže i kod maloserijske proizvodnje.

Grupiranjem elemenata rada po radnim mjestima oblikuju se montažne

operacije.

4

Pri razradi planova montaže koriste se tri pristupa:

varijantni,

prilagodbeni, i

generativni.

Varijantnim pristupom plan montaže novog proizvoda dobiva se mijenjanjem

parametara postojećeg kompleksnog plana definiranoga za skupinu sličnih

proizvoda. Za tvorbu skupine sličnih proizvoda, odnosno dodjeljivanje novog

proizvoda nekoj skupini vrši se pomoću sustava klasifikacije i označavanja.

Prilagodbenim planiranjem se postojeći plan sličnoga proizvoda modificira,

nadopunjava i prilagođuje.

Generativnim pristupom izrađuje se potpuno novi plan za proizvod koji je

"unikatan". Generativni pristup dobiva na značenju, jer trendovi na tržištu

nalažu povećanje broja proizvoda i smanjenje njihovih serija.

Približni odnos vremena razrade planova montaže za navedena tri pristupa

jest: 1:3, 5:8.

5

Razrada montažnoga procesa rezultira dvama dokumentima:

planom montaže, i

uputama za montažu, kontrolu i ispitivanje.

Plan montaže je osnovni dokument koji sadrži jednoznačan opis procesa

montaže i sve potrebne informacije za njegovo izvođenje i kontrolu.

Izrađuje se za svaki sklop i završnu montažu proizvoda.

Funkcija mu je tehničko i organizacijsko definiranje procesa montaže.

Tehnička funkcija se odnosi na izvođenje procesa i sadrži informacije o:

potrebnim ugradbenim elementima, elementima rada u najpovoljnijem

redoslijedu i opremi radnih mjesta (alat, naprave, strojevi i slično).

Organizacijska se funkcija odnosi na planiranje, ustroj, upravljanje i obračun

troškova montažnoga procesa, a izražava se informacijama o mjestu troška,

norma vremenu, grupi plaćanja i veličini serije.

Obrazac plana montaže treba oblikovati tako da sadrži informacije za obje

funkcije. Zaglavlje obrasca plana montaže sadrži podatke za identifikaciju

sklopa (proizvoda), poduzeća i plana.

Proces montaže se u planu montaže opisuje tekstualno bez grafičkih prikaza. 6

Obrazac ”PLAN MONTAŽE

FSB Fakultet strojarstva i

brodogradnje, Zagreb

PLAN MONTAŽE Datum Ime Potpis Mjesto troška:

List:

1

Zamjena za:

Naziv:

MLIN ZA KAVU Izradio 2013-04-01

Broj radnog mjesta:

Listova:

1

Zamijenjen sa:

Identitet:

Kontrolirao

Takt (minuta):

Tpz (minuta):

Vrijedi, od-do:

Broj crteža:

Optimalna serija, od-do (komada):

Veličina serije (komada):

Komada/smjena:

Oznaka radnog mjesta/ stroja

Broj radnika

Oznaka elementa

rada Opis elemenata rada

Ugradbeni elementi, materijal

Broj crteža/ standard

Komada Sastavnica Sredstva za mon-

tažu, kontrolu i Vrijeme izrade ti

Norma vrijeme t1

Kvalifikacija radnika

List Broj poz. ispitivanje (minuta) (minuta)

ER1 Sklop A u stegu sklop A stega

ER2 Utisnuti 3 u 5 (Sklop B)

poz. 3,

poz. 5

ER3

Sklopiti sklop A i sklop B

(Sklop C)

sklop A,

sklop B

ER4 Utisnuti 2 na 4 (Sklop D)

poz. 2,

poz. 4

ER5

Sklopiti sklop C i sklop D

(Sklop E)

sklop C,

sklop D

ER6 Utisnuti 21 na 1 (Sklop F)

poz. 1,

poz. 21

ER7

Sklopiti sklop E i sklop F

(Proizvod)

sklop E,

sklop F

ER8 Ispitivanje Proizvod

Uređaj za

ispitivanje

ER9 Pakiranje

Proizvod,

Kutija

7

Ako je potrebno pojedine elemente rada detaljnije i potpunije opisati, rabi se

poseban dokument − Upute za montažu, kontrolu i ispitivanje.

Koristi se za:

detaljan opis montažnog procesa u masovnoj i velikoserijskoj proizvodnji,

prikaz složenih elemenata rada/operacija, u slučajevima kada se želi

osigurati visoka kakvoća objekta montaže, zadovoljiti propise zaštite na radu,

izbjeći pojavu škarta ili prekoračenja rokova realizacije proizvoda na tržištu.

Postojanje upute se navodi u planu montaže u stupcu "Opis elemenata rada".

Uputom se objašnjava i opisuje način i tijek izvođenja elemenata rada, a

može sadržavati tehničke uvjete, tehnološke parametre i grafičke prikaze.

8

9

PLAN

MONTAŽE

PROIZVOD

uzorak, prototip, CAD model

DEFINIRANJE REDOSLIJEDA

SKLAPANJA

DEFINIRANJE ELEMENATA RADA

(alati, naprave)

DODJELA ELEMENATA RADA

RADNIM MJESTIMA

IZRADA RADNE DOKUMENTACIJE

IZVEDBA

SKLAPANJA

PRIKAZ I STRUKTURIRANJE

PROIZVODA ZA MONTAŽU

DF(M)A

ODREĐIVANJE VREMENA

(MTM, WF)

KOREKCIJE ELEMENATA RADA

plan montaže,

upute za montažu

crteži,

sastavnice

strukturna

sastavnicaIZRADA GRAFA PRETHODNOSTI

OBLIKOVANJE MONTAŽNOGA

SUSTAVA

POSTUPAK

PROJEKTIRANJA

10

Definiranje redoslijeda sklapanja

Određivanje redoslijeda sklapanja ugradbenih elemenata jest jedna od

vremenski najrastrošnijih zadaća.

Za sklop (proizvod) od n ugradbenih elemenata postoji teoretski n! mogućih

redoslijeda sklapanja.

U stvarnosti se broj mogućih redoslijeda sklapanja smanjuje zbog

geometrijskih i tehnoloških ograničenja, koje tehnolog relativno brzo može

uočiti (prepoznati) i isključiti iz razmatranja.

Redoslijed sklapanja ovisi o prostornom rasporedu ugradbenih elemenata.

Proces određivanja redoslijeda sklapanja se odvija vrlo često u mislima

tehnologa prema načelu određivanja redoslijeda rasklapanja (demontaže).

Tako će ugradbeni element koji je ostao posljednji za demontažu biti prvi po

redoslijedu sklapanja (bazni dio), pretposljednji drugi itd.

11

U slučaju da se na istom mjestu redoslijeda može montirati više ugradbenih

elemenata, moguća su dva pristupa:

istodobna montaža ugradbenih elemenata, ili

izbor svrsishodnog ugradbenog elementa.

Prvi pristup je primjenjiv kod montaže velikih objekata gdje je moguć

istovremen rad više montera bez međusobnoga ometanja.

Svrsishodni ugradbeni element jest onaj koji će se montirati na istom mjestu,

jednakim smjerom kao i prethodni element.

12

Definiranje elemenata rada

Nakon određivanja redoslijeda sklapanja ugradbenih elemenata definiraju se

elementi rada. Njima se definira što i u kojem redoslijedu treba sklapati.

Elementi se rada navode bez detalja o načinu njihovog izvođenja.

Sredstva za montažu jesu ručni i mehanizirani alati, naprave, jednonamjenski i

programabilni automatski strojevi.

Koja će se sredstva primijeniti, zavisi o tehničko-ekonomskoj analizi

mogućnosti automatizacije elemenata rada.

Za proračun troškova i izbor sredstava, nužno je izraditi varijante procesa sa

sredstvima montaže različitog stupnja automatizacije.

13

Određivanje vremena izvođenja

Za određivanje vremena izvođenja montaže, ovisno o zahtijevanoj točnosti i

projektnom zadatku, u fazi planiranja procesa, koriste se:

metoda procjene i usporedbe,

računska metoda, i

sustavi unaprijed određenih vremena.

Za sklop (proizvod) koji je sličan ili jednak postojećim sklopovima: metoda

procjene i usporedbe, ili računska metoda.

Za potpuno novi sklop (proizvod): metoda procjene i usporedbe, ili neki od

sustava unaprijed određenih vremena.

14

Metoda procjene i usporedbe najjednostavnija je metoda određivanja

vremena.

Vrijeme izvođenja montaže se procjenjuje na osnovi iskustva tehnologa ili se

određuje usporedbom s vremenom montaže sličnog postojećeg sklopa.

Točnost rezultata bitno ovisi o znanju, iskustvu, savjesnosti i odgovornosti

tehnologa.

15

Računskom metodom vrijeme se proračunava jednadžbama u kojima je

vrijeme montaže prikazano kao funkcija signifikantnih parametara proizvoda i

proizvodnje:

mase proizvoda,

broja ugradbenih elemenata, i

vrste proizvodnje (pojedinačna, serijska, masovna).

Vrsta proizvodnje se definira godišnjim obujmom i vremenom montaže

jednoga proizvoda.

t K m bi ir

is

gdje su:

ti - vrijeme montaže i-tog sklopa (proizvoda), s

mi - masa i-tog proizvoda, kg

bi - broj ugradbenih elemenata u i-tom proizvodu

r, s - eksponenti regresije

K - konstanta.

Vrijeme montaže proizvoda za određenu vrstu proizvodnje proračunava

se jednadžbom:

16

Uvjeti za primjenu računske metode jesu:

velik i vrlo sličan spektar proizvoda,

točan opis metode sklapanja,

postojanje relevantnih utjecajnih parametara,

podaci o vremenima montaže iz prošlosti, i

česta potreba za određivanjem vremena montaže u fazi planiranja procesa.

17

Sustavi unaprijed određenih vremena su postupci koji se temelje na

raščlani elemenata rada u osnovne pokrete, kojima se dodjeljuje unaprijed

određeni standard vremena, određen prirodom pokreta i uvjetima izvođenja.

Određivanjem osnovnih pokreta i dodjeljivanjem odgovarajućih vremena,

određuje se vrijeme potrebno za izvođenje elemenata rada.

Najpoznatiji sustavi unaprijed određenih vremena su Work Factor (WF) i

Methods-Time Measurement (MTM).

U okviru ovih sustava razvijeni su postupci za različita područja primjene, s

različitim trajanjima analize i različitim točnostima određivanja vremena.

18

MTM

Methods-Time Measurement

Mjerenje ljudskog rada − nužno za utvrđivanje vremena izvođenja.

Sistemi unaprijed određenih vremena:

- postupci raščlane ručnih (tjelesnih) radnji na osnovne pokrete;

- svakom osnovnom pokretu dodjeljuje se unaprijed standardno vrijeme, a na

osnovi vrste pokreta i uvjeta pod kojima se izvodi;

- vrijeme automatske operacije i tehnološko vrijeme utvrđuju se snimanjem

kronometrom ili izračunavanjem pomoću formula.

http://www.mtm-international.org/

http://mtm.org/systems.htm

M. Krznar: MTM-2, SOUR Končar, Zagreb, 1986.

Taylor, Gilbreth, Segur, Maynard, ...

MTM, 1948., USA

MTM-2, 1965., Švedska

MTM-MEK/UAS, 1978., Švicarska i Njemačka

Generalni sistemi (neovisni o djelatnosti):

- MTM-1 − masovna i velikoserijska proizvodnja, vrijeme analize 300 do

400 puta dulje od analiziranog vremena;

- MTM-2 − serijska proizvodnja, analiza dva do tri puta brža od MTM-1;

- MTM-3 − analiza dva do tri puta brža od MTM-2.

2

Mjerenje vremena u ovisnosti od metode rada:

t = f(Metoda rada).

Vrijeme se mjeri u TMU (Time Measurement Unit):

1 TMU = 1/100 000 sata.

TMU sekunda minuta sati

1 0,036 0,000 6 0,000 01

27,8 1 − −

1 666,7 − 1 −

100 000 − − 1

3

Sistem MTM-2 sastavljen je od sljedećih elemenata, koji predstavljaju

grupe osnovnih pokreta ili pojedinačni MTM osnovni pokret.

ELEMENT IZVORNI NAZIV SIMBOL

1. UZIMANJE GET

GA

GB

GC

2. DODATAK ZA TEŽINU KOD

UZIMANJA GET WEIGHT GW

3. POSTAVLJANJE PUT

PA

PB

PC

4. DODATAK ZA TEŽINU KOD

POSTAVLJANJA PUT WEIGHT PW

5. PONOVNO HVATANJE REGRASP R

6. PRITISKIVANJE APPLY PRESSURE A

7. OKRETANJE RUČICE CRANK C

8. POKRET OČIJU EYE ACTION E

9. POKRET STOPALA FOOT MOTION F

10. KORAK STEP S

11. SAGINJANJE I USPRAVLJANJE BEND AND RAISE B

4

MTM-2 kartica normalnih vremenskih vrijednosti

M T M - 2

GA GB GC OZNAKA PA PB PC

3 7 14 5 3 10 21

6 10 19 15 6 15 26

9 14 23 30 11 19 30

13 18 27 45 15 24 36

17 23 32 80 20 30 41

GW: 1 TMU/kg PW: 1 TMU/(5 kg)

R A C E F S B

6 14 15 7 9 18 61

Vremena predstavljaju normalne vrijednosti izražene u TMU i ne sadrže nikakva

dodatna vremena (naknadno se određuju faktori dopunskog vremena). 5

POKRETI PRSTIJU, ŠAKE I RUKE

1. UZIMANJE – G

UZIMANJE je slijed pokreta čiji je cilj posezanje prstiju ili šake k jednom

predmetu ili grupi predmeta, zatim hvatanje jednog ili više predmeta i kasnije

ispuštanje predmeta.

UZIMANJE = POSEZANJE + HVATANJE + ISPUŠTANJE

6

UTJECAJNE VELIČINE:

A. Slučajevi uzimanja ovisan je o broju pokreta hvatanja:

- bez pokreta hvatanja, GA

- samo jedan pokret hvatanja, GB

7

- dva ili više pokreta hvatanja, GC

8

Model odlučivanja za određivanje pravilnog slučaja UZIMANJE

Je li

potreban

pokret

hvatanja?

Izvodi li se

hvatanje jednim

jednostavnim

stiskanjem

prstiju?

DA

NE

NE

DA

GC

GA

GB

9

B. Duljina pokreta

Duljina pokreta je najutjecajnija veličina, podijeljena u pet razreda:

Udaljenost [cm] Oznaka

Više od Zaključno sa

0 5 5

5 15 15

15 30 30

30 45 45

45 − 80

Udaljenost se procjenjuje. Referentne su duljine:

- dva prednja članka kažiprsta 5 cm

- rašireni palac-kažiprst 15 cm

- duža stranica formata A4 30 cm

- lakat-vrh prstiju ispružene šake 45 cm. 10

Kod određivanja duljine pokreta vrijede sljedeća pravila.

B1. Mjerodavan je stvarno prevaljen put:

- za pokrete prstiju to je vrh prsta,

- za pokrete ruke to je zglob kažiprsta,

- za pokrete noge, to je gležanj noge, ili koljeno u slučaju da stopalo miruje.

11

B2. Pripomoć tijela treba oduzeti od ukupne duljine puta

Ukupna duljina puta: AC

Pripomoć tijela (KH): BC

Duljina puta mjerodavna za analizu:

AC – BC = AB

Označavanje i način pisanja:

G

Simbol za UZIMANJE

Slučaj UZIMANJA

Oznaka razreda duljine pokreta

A 30

Učestalost istih pokreta upisuju se ispred simbola pokreta, npr.:

6 GA 30 12

Način pisanja analize (OBRAZAC):

Opis rada lijeve

ruke Simbol

Vrijeme

TMU Simbol

Opis rada desne

ruke

27 GC 45 novi dio (KH 15 cm)

13

Pravila primjene:

1. Pokret uzimanje ima za cilj uspostavljanje kontrole nad predmetom. Šaka je

većinom prazna ali ima izuzetaka (olovka već u ruci i uzimanje gumice).

2. Pokret uzimanje ne sadrži nikakvo vrijeme za upotrebu sile ili savladavanje

otpora. Ako se pojavljuje sila, mora se analizirati kao pritiskivanje ili kao dodatak

za težinu kod uzimanja.

3. Iza pokreta GC u pravilu nikad ne dolazi pokret ponovno hvatanje R, jer pokret

GC uključuje i ponovno hvatanje.

4. Zakretanje šake oko uzdužne osi podlaktice je također uzimanje GA, GB ili GC

(zakretanje šake za 90° je dužina pokreta od 5 cm, a za 180° dužina pokreta 15

cm).

5. Preuzimanje predmeta iz jedne ruke u drugu analizira se kao uzimanje GB 5.

14

2. DODATAK ZA TEŽINU KOD UZIMANJA – GW

GW je aktivnost pripreme muskulature šake ili ruke, koja se pojavljuje za

savladavanje težine predmeta ili otpora kod pokreta UZIMANJE. To je zapravo

statička komponenta dodatka za težinu. U analizi se uzima u obzir ako je

efektivna neto masa veća od 2 kg. Broj TMU je jednak broju kg neto mase.

2,05 kg → 3 kg → GW 3

PRIMJERI:

a) Predmet mase 10 kg uzeti jednom rukom. Udaljenost 40 cm.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

18 GB 45

10 GW 10

∑ 28

15

b) Predmet mase 10 kg uzeti objema rukama. Udaljenost 40 cm.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

GB 45 18 GB 45

GW 5 5 GW 5

∑ 23

16

Pravila primjene:

1. Minimalni GW = GW 3.

2. Kod guranja predmeta po podlozi računa se sa: 40 % neto težine predmeta za

jednu ruku, i 20 % neto težine za obje ruke (prosječni faktor trenja μ = 0,4).

3. GW se upotrebljava kod pokreta rastavljanja.

4. Kod uzimanja teških predmeta objema rukama, pri čemu se jednom rukom

pridržava predmet radi držanja i uspostavljanja ravnoteže, računa se s

cjelokupnom težinom predmeta za drugu ruku.

17

3. POSTAVLJANJE – P

POSTAVLJANJE je slijed pokreta čiji je cilj da se jedan ili više predmeta

pomoću šake ili prstiju premjeste u novi određeni položaj i da se sastave.

POSTAVLJANJE = PRENOŠENJE + SASTAVLJANJE (ILI SAMO PRENOŠENJE)

UTJECAJNE VELIČINE:

A. Slučajevi postavljanja

Slučaj postavljanja ovisi o potrebnom broju korekcijskih pokreta. Korekcijski

pokret predstavlja mali zastoj, ili promjenu smjera, usporenje ili odugovlačenje

na kraju pokreta. To su kratki pokreti kako po duljini tako i po vremenu trajanja.

18

Razlikuju se:

- bez korekcijskih pokreta, blagi kontinuirani pokret, PA

19

- samo jedan korekcijski pokret, PB

- dva ili više pokreta korekcije − jasno vidljiv pokret traženja, PC

20

Model odlučivanja za POSTAVLJANJE P

Je li pokret kontinuiran?

Izvodi li se normalnom i

ravnomjernom brzinom?

Izvodi li se pokret s jasno

uočljivim korekcijskim

pokretima?

DA

NE

NE

DA

PC

PA

PB

21

Pojednostavnjeni model odlučivanja za sve slučajeve POSTAVLJANJA

Je li tolerancija cilja

≤ 12 mm (jednostrani

razmak)?

Je li simetričan slučaj

sastavljanja?

NE

NE

NE

DA

PB

PA

PC

Je li sastavljanje

jednostavno?

DA

DA

22

JEDNOSTAVNO SASTAVLJANJE

Za odlučivanje, postoji li otežano rukovanje, koriste se sljedeće upute.

Jednostavno sastavljanje uzet će se tada ako nije prisutna niti jedna od

navedenih karakteristika.

UVJETI RADA STANJE PREDMETA

- potrebno ponovno hvatanje

- sastavljanje djelomično naslijepo

- razmak hvatišta > 7,5 cm

- skučen prostor na mjestu sastavljanja

- oštri dijelovi (opasnost povrede)

- lomljivi dijelovi (opasnost loma)

- nauljeni i masni dijelovi

- fleksibilni (savitljivi) dijelovi

- masa dijelova > 1 kg

23

B. Duljina pokreta

Duljina pokreta POSTAVLJANJE određuje se na isti način kao za pokret

UZIMANJE.

PRIMJER:

Uzeti maticu iz spremnika (30 cm) i postaviti na vijak (30 cm). Uvrnuti maticu s

10 pokreta prstiju i pritegnuti prstima.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

23 GC 30 maticu iz spremnika

30 PC 30 postaviti na vijak

6 2 PA 5 tražiti početak navoja

70 10 GB 5 obuhvatiti

30 10 PA 5 uvrtati

14 A pritegnuti maticu

24

Pravila primjene:

1. Pokret PA je uvijek ako se postavljanje može izvesti bez posebne točnosti i

naročite pažnje.

2. Ako je razlika mjera kod umetanja manja od 12 mm, tada se to mora analizirati

kao PB ili PC.

3. Razlika između PB i PC leži uglavnom u dimenzijama i potrebnoj kontroli, ili

pritiskivanju kod sastavljanja, kao i poteškoćama s rukovanjem predmeta kojeg se

postavlja.

PB je onda ako kod sastavljanja nije potreban pritisak ili posebna kontrola, tj.

ako je moguće umetanje predmeta jedan u drugi u više od jednog položaja.

Rukovanje predmetom kojeg se postavlja mora biti jednostavno.

PC, ako je potreban lagani pritisak, odnosno naročita kontrola kod

sastavljanja ili ako je otežano rukovanje predmetom (savitljivi ili masni

dijelovi, vrlo mali dijelovi, sastavljanje naslijepo, velik razmak hvatišta, teški

predmeti).

Kod postavljanja predmeta jednog u drugi vrijede smjernice:

> ± 6 mm → PA

> ± 1,5 ÷ ≤ 6 mm → PB

< ± 1,5 mm → PC. 25

Kod vrlo točnog postavljanja i namještanja često je potreban pokret očiju ili više

pokreta postavljanja.

4. Ako je kod postavljanja potreban jači pritisak, tada se to dodatno analizira kao

pritiskivanje A. Ako postoji konstantan otpor, na dužem putu pokreta postavljanja,

može se primijeniti dodatak za težinu ili otpor GW i PW.

5. Zakretanje šake oko uzdužne osi podlaktice s ciljem da se pomakne neki

predmet analizira se kao postavljanje P (zakretanje za 90° oznaka razreda 5,

zakretanje za 180° oznaka razreda 15).

6. Uvrtanje vijka ili navrtanje matice analizira se pokretima GB i PA. Traženje

početka navoja i postavljanje matice na vijak analizira se sa 2 PA 5.

7. Kod pokreta prstiju ili malih zakretanja šake (manje od 90°) u pravilu se

analiziraju duljine pokreta do 5 cm. Kod predmeta većih promjera ili zakretanja

šake (veće ili jednako 90°) analiziraju se duljine pokreta do 15 cm.

8. Ako se prsti ili šaka koriste kao alat, kao npr. kod ravnanja ili presavijanja

papira ili kod čišćenja, tada se to analizira kao postavljanje P.

26

4. DODATAK ZA TEŽINU KOD POSTAVLJANJA − PW

PW je dodatak kod pokreta POSTAVLJANJE, koji ovisi o težini prenošenog

predmeta ili otpora koji treba savladati na nekom putu. To je dinamička

komponenta dodatka zbog težine.

PW uzima se u obzir ako je efektivna neto masa (ENM) veća od 2 kg, tada je PW =

1 TMU/5kg.

PRIMJER: Predmet mase 8 kg uzeti jednom rukom i premjestiti. Udaljenost 40 cm.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

18 GB 45 uzeti predmet

8 GW 8

15 PA 45 premjestiti predmet

(odložiti)

2 PW 10

ENM (kg) OZNAKA TMU

> 2 i ≤ 5 PW 5 1

> 5 i ≤ 10 PW 10 2

> 10 i ≤ 15 PW 15 3 itd.

27

Pravila primjene:

1. PW se dodaje samo na svakih 5 kg mase, tj. masu treba uvijek zaokružiti na

daljnjih 5 kg.

2. Kod guranja i klizanja predmeta po podlozi iznosi efektivna neto masa 40 % od

mase predmeta za jednu ruku, odnosno 20 % za obje ruke (μ =0,4).

3. Kod uzimanja teških predmeta s obje ruke pri čemu se jednom rukom pridržava

predmet radi držanja i uspostavljanja ravnoteže, računa se s cjelokupnom težinom

predmeta za drugu ruku.

4. Općenito se analizira GW uz pokret uzimanja i PW uz pokret postavljanje.

Pokret unazad kod rastavljanja analizira se sa PA. Ako je kod rastavljanja

potrebna određena sila, tada u pravilu prije pokreta unazad dolazi pokret GW, a

po potrebi i R. Ako je rastavljanje bez upotrebe alata uzima se GW 3 do GW 10.

Kod upotrebe alata npr. kliješta, prije GW može se pojaviti ponovno hvatanje R.

5. Kod dijelova s oštrim bridovima za vrijeme rastavljanja u pravilu u analizi dolazi

pokret pritiskivanje A.

28

5. PONOVNO HVATANJE – R

PONOVNO HVATANJE je slijed kratkih pokreta prstiju, sa svrhom da se

poboljša kontrola nad predmetom tj. da ga se sigurnije uhvati na povoljnijem

mjestu, uz uvjet da je predmet cijelo vrijeme pod kontrolom prstiju odnosno

šake.

Jedan jedini pokret ponovnog hvatanja obuhvaća više od jednog, a do

maksimalno tri mala pokreta prstiju.

29

PRIMJERI:

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

23 GC 30 predmet uzeti

6 PA 15 ispred sebe

6 R orijentirati

26 PC 15 uložiti

∑ 61

ILI

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

23 GC 30 predmet uzeti

30 PC 30 namjestiti

6 R orijentirati

∑ 59

30

Pravila primjene:

1. Ponovno hvatanje R koje je u direktnoj vezi s pokretom pritiskanja A posebno

se ne analizira, budući je vrijeme potrebno za promjenu položaja točke hvatišta ili

odgovarajuće kontrole sadržano u pokretu A.

2. Ako šaka ili prst imaju kontrolu nad predmetom te iza toga slijedi hvatanje istog

predmeta na drugom mjestu, tada to nije ponovno hvatanje R već je to pokret

uzimanje G.

3. Ponovno hvatanje R potrebno je u svrhu orijentiranja predmeta. Ako se

orijentiranje ne može izvesti za vrijeme prenošenja tada u analizi dolazi ponovno

hvatanje R.

4. Kod složenijih i kompliciranijih predmeta orijentiranje se izvodi pomoću

preuzimanja predmeta iz jedne ruke u drugu kroz nova hvatanja (pokret G).

5. Ako se pojavljuje potreba za ponovnim hvatanjem u kombinaciji sa PC ili PB na

udaljenostima kraćim od 15 cm, mora se u analizi napisati poseban pokret R i

uzeti u obzir njegovo vremensko trajanje.

31

6. PRITISKIVANJE – A

PRITISKIVANJE je primjena snage mišića, a može se izvesti bilo kojim

dijelom tijela.

Pritiskivanje sadrži:

- stvaranje sile

- minimalno vrijeme zadržavanja sile

- otpuštanje sile.

Maksimalna duljina pokreta kod PRITISKIVANJA iznosi 6 mm. 32

PRIMJER:

Utisnuti zatik preko 10 mm u provrt uz jači pritisak, pri čemu su uočljiva tri

prekinuta pokreta umetanja.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

30 PC 30 zatik do provrta

14 A prvo pritiskivanje

42 3 A utisnuti 10 mm

(tri prekida)

33

Model odlučivanja za elemente A, GW i PW

Je li kod PRITISKIVANJA

put > 6 mm?

Koristi li se kod otpuštanja

alat (vijčalo, kliješta)?

NE

NE

NE

DA

GW 5 – GW 10

PW prema pravilu 1

A

R prije prvog GW

GW 5 – GW 10

PW prema pravilu 1

Stoji li alat već pripremljen?

DA

DA

GW 3 – GW 5

PW prema pravilu 1

34

Pravila primjene:

1. Najčešće se pritiskivanje A pojavljuje na kraju pokreta prenošenja npr. kod

pritezanja vijka.

2. Otpuštanje vijčanih spojeva može se također analizirati kao pritiskivanje A, ako

se ne radi o ponavljajućem pokretu. Kod ponavljajućih pokreta uzima se dodatak

za težinu ili otpor GW. Vrijede slijedeća pravila:

- za otpuštanje prstima: GW 3 – GW 5

- za otpuštanje uz pomoć alata: GW 5 – GW 10.

Kod odvrtanja vijčanih spojeva ako je za vrijeme pokreta PB, odnosno PC

potrebno savladati određeni otpor, to se analizira sa PW koji se uzima prema

veličini GW.

3. Ako se za vrijeme odvrtanja vijka ili matice za cijelo vrijeme odvrtanja pojavljuje

otpor (hrđav vijak ili matica), tada za svaki pokret prstiju kod odvrtanja rukom ili za

svaki pokret odvrtanja pomoću alata treba uzeti u obzir GW i PW.

4. U slučaju da predmet ne popušta nakon prvog, drugog ili većeg broja pokušaja

potrebno je za svaki ponovni pokušaj primijeniti u analizi pritiskivanje A. 35

7. OKRETANJE RUČICE – C

OKRETANJE RUČICE je takvo djelovanje, kod kojeg je cilj da se pomoću

prstiju ili šake premjesti predmet po kružnoj putanji za više od 1/2 okretaja. To

je poseban oblik postavljanja i nije osnovni MTM pokret.

UTJECAJNE VELIČINE Označavanje i način pisanja

- broj okretaja – 15 TMU/okretaj

- težina ili otpor

10 C

broj okretaja

simbol za

okretanje ručice 36

PRIMJERI:

Okretanje ručice za dva okretaja uz postavljanje u vrlo točan položaj.

Okretanje ručice sa šest isprekidanih okretaja uz otpor 50 N.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

30 2 C

21 PC 5

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

GB − uhvatiti ručicu

30 6 GW 5

90 6 C

6 6 PW 5

37

Pravila primjene:

1. Omatanje predmeta žicom ili konopom analizira se kao okretanje ručice C.

2. Okretanje ručice promjera 200 mm za jednu trećinu okreta analizira se kao

PA 30 ili PC 30 prema točnosti postavljanja (P, a ne C, jer je manje od pola

okretaja).

38

8. POKRET OČIJU – E

POKRET OČIJU je slijed pokreta s ciljem da se uoči neki predmet ili neka lako

uočljiva karakteristika (odluka DA – NE), ili da se premjesti pogled na neki drugi

predmet ili mjesto.

- normalno vidno polje

39

- difuzno vidno polje

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

7 E očitanje 1. mjernog

sata

7 E prebacivanje pogleda

7 E očitanje 2. mjernog

sata

PRIMJER:

Treba provjeriti nalaze li se kazaljke dvaju mjernih satova unutar dozvoljenog

tolerancijskog područja ili ne. Razmak 20 cm.

Ograničenja:

Jednostavno razlikovanje – uočavanje karakteristika vrijedi u području normalnog

vidnog polja. Tu površinu može se potpuno kontrolirati bez pomaka očiju.

Premještanje pogleda ne može se izvoditi istovremeno s prilagođavanjem očiju za

uočavanje neke karakteristike na predmetu.

Precizno i potpuno kontroliranje i djelovanje bez pomaka očiju moguće je samo

unutar normalnog vidnog polja.

40

Pravila primjene:

Ako se dva pokreta postavljanja PB ili PC izvode izvan normalnog vidnog

polja, tada je potreban prije drugog postavljanja pokret očiju E.

41

9. POKRET STOPALA – F

POKRET STOPALA je pomak stopala prema gore ili prema dolje, ili jedan kratak

pokret noge bez namjere pomaka tijela.

42

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

9 F pritisnuti pedalu

14 A ostvariti pritisak

9 F otpustiti pedalu

PRIMJER:

Pritisnuti pedalu prema naprijed, hod pedale 12 cm, otpor 60 N, otpustiti pedalu.

Stopalo je u pripremljenom položaju na pedali.

43

Model odlučivanja za elemente F i S

Je li cilj pokreta

premještanje i pomicanje

osi tijela?

Je li pokret noge dulji od

30 cm?

NE NE

DA

S

F

DA

44

10. KORAK – S

KORAK je pokret noge čija je svrha i cilj pomicanje osi tijela u bilo kojem smjeru ili

pomak noge dulji od 30 cm.

Pravila primjene:

1. Hodanje se analizira potrebnim brojem koraka tj. broji se koliko puta stopalo

dodirne pod odnosno podlogu po kojoj se hoda. (Duljina koraka 60 cm.)

2. Zakretanje tijela bez nastavka hodanja analizira se ovako:

- bez tereta:

do 90° s jednim korakom S

> 90° - 180° s tri koraka 3 S

45

- s teškim teretom ili nespretnim teretom (lagan predmet velikih dimenzija):

do 90° s dva koraka 2 S

> 90° - 180° s tri koraka 4 S.

3. Kod zakretanja tijela i nastavljanja hodanja, broj koraka za zakretanje tijela piše

se u analizi odvojeno radi preglednosti i jasnoće analize:

- zakretanje tijela do 90°, sa ili bez tereta i nastavljanje hodanja vrednuje se s

jednim korakom S;

- zakretanje tijela > 90° - 180° i nastavljanje hodanja analizira se s tri koraka 3 S.

46

Korak u stranu Korak naprijed

47

Duljina koraka 60 cm

Hodanje 48

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

18 S stopalo na pedalu

9 F pritisnuti pedalu

14 A pritisnuti pedalu

9 F otpustiti pedalu

18 S odmaknuti nogu u

početni položaj

ILI

18 S stopalo k pedali

(40 cm)

14 A ako je hod pedale

< 6 mm

18 S stopalo u početni

položaj

PRIMJER:

Pritisnuti pedalu 5 cm prema dolje. Udaljenost noge od pedale iznosi 40 cm.

Potreban jak pritisak.

49

PRIMJER:

Zakrenuti se za 180° s kutijom mase 10 kg i odložiti je na radni stol.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

72 4 S zakretanje 180°

11 PA 30 odlaganje kutije na

stol

2 PW 10 dodatak za težinu

kutije

50

11. SAGINJANJE I USPRAVLJANJE – B

SAGINJANJE I USPRAVLJANJE je savijanje, ili savijanje i spuštanje tijela, i

kasnije uspravljanje.

51

Pravila primjene:

1. Klečanje na oba koljena i ustajanje – 2 B.

2. Iz klečećeg položaja jako saginjanje prema naprijed i ponovno vraćanje iz

sagnutog položaja – B.

3. Klečanje na jednome koljenu i ustajanje – B.

4. Sjedenje i podizanje – B.

5. Prigibanje iz sjedećeg položaja i uspravljanje – B.

6. Saginjanje i uspravljanje – B.

52

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

31 B/2 sjedanje

GB 30 14 GB 30 uhvatiti sjedište

PA 30 11 PA 30 privući prema koljenu

GB 45 18 GB 45

31 B/2 ustajanje

PA 30 − PA 30 odmaknuti stolac

PRIMJERI: Sjedanje na stolac i ustajanje.

53

ISTOVREMENI I KOMBINIRANI POKRETI

U industrijskim djelatnostima neće se pokreti izvoditi samo uzastopno, već će se

dijelom svjesno izvoditi istovremeno. Spretnost se sastoji u tome da se različitim

dijelovima tijela koordinirano izvode različiti pokreti, ili da se jednim dijelom tijela

izvodi više pokreta.

Kod toga važi princip, da je kod izvođenja dva ili više pokreta istovremeno, za

određivanje vremena izvođenja, mjerodavan vremenski dulji pokret.

ISTOVREMENI POKRETI

To su pokreti koji se izvode istovremeno različitim dijelovima tijela.

Hoće li će se pokret ili slijed pokreta moći izvoditi istovremeno, ovisi o potrebnom

stupnju kontrole pokreta tj. od kontrole muskulature, vizualne kontrole i misaone

kontrole.

54

Istovremeno UZIMANJE/POSTAVLJANJE

GA, GB i PA zahtijevaju tako mali stupanj kontrole, tako da se uvijek mogu

izvoditi istovremeno jedan s drugim.

Simboli istovremenih pokreta unose se u obrazac i upisuju u isti red. Vrijednost

vremenski duljeg pokreta upisuje se u stupac TMU, a simbol vremenski kraćeg

pokreta zaokružuje.

PRIMJER:

Istovremeno, desnom rukom se odlaže vijčalo, a lijevom rukom uzima čekić.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

uzimanje čekića GB 30 14 PA 15 odlaganje vijčala

55

Kod pokreta uzimanja i postavljanja različitih duljina u analizu nije potrebno

upisivati duljinu kraćeg pokreta.

PRIMJER:

Istovremeno uzeti čekić i točkalo. Čekić se nalazi na udaljenosti 40 cm, a točkalo

30 cm.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

uzimanje čekića GB 45 18 GB − uzimanje točkala

56

GC, PB i PC se, zbog visokog stupnja kontrole na kraju pokreta, mogu izvoditi

istovremeno samo kod vrlo dobre uvježbanosti. Zbog toga postoji djelomično

prekrivanje jednog pokreta drugim. U analizi se to uzima s jednim kratkim

pokretom (duljine 5 cm).

PRIMJER:

Istovremeno uzeti dvije podložne pločice (udaljenost 35 cm), i postaviti ih

istovremeno na dva vijka (razmak između vijaka 8 cm).

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

u blizinu kutije G − 27 GC 45 podložnu pločicu iz

kutije

hvatanje podložne

pločice

(prekriveni pokret)

GC 5 14

pokret do vijka P − 24 PB 45 podložnu pločicu na

vijak

podložnu pločicu na

vijak

(prekriveni pokret)

PB 5 10

57

Ako se dva pokreta PB ili PC izvode izvan normalnog vidnog polja,

potrebno je prije prekrivajućeg pokreta (PB ili PC) analizirati još i dodatno

prebacivanje pogleda E.

58

ISTOVREMENO IZVOĐENJE POKRETA UZIMANJE/POSTAVLJANJE I

POKRETI TIJELA

Pokreti sa neznatnim stupnjem kontrole kao GA, GB i PA u pravilu se mogu

izvesti za vrijeme saginjanja ili hodanja.

U takvim slučajevima pišu se i simboli pokreta koji ne određuju vrijeme, samo

radi boljeg i jasnijeg definiranja metode rada. U analizi se upisuju simboli, jedan

za drugim.

Pokrete tijela piše se uvijek u stupcu za desnu ruku, a pripadni pokreti G ili P se

zaokružuju i pomoću zagrade povezuju s pokretom tijela.

PRIMJER:

S poda uzeti okasti ključ i odložiti ga na stol.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

61 B

(saginjanje, uzimanje

ključa i odlaganje na

stol)

GB 5 ključ

PA 15 na stol 59

KOMBINIRANI POKRETI

To su pokreti koji se izvode istovremeno istim dijelom tijela. Može ih se izvoditi

isključivo šakama i prstima.

U analizi se pišu samo ako su potrebni za rekonstrukciju metode rada. U tome

slučaju simboli kombiniranih pokreta pišu se jedni ispod drugih u stupcu za

odgovarajuću ruku i povezuju zagradom. Vremenske vrijednosti vremenski

najduljeg pokreta upisuju se u stupac TMU, dok se vremenski kraće pokrete

precrta kosom crtom, a u stupac TMU stavlja crtica.

PRIMJER: Lijevom rukom uzeti točkalo i postaviti ga točno na zacrtano mjesto.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

uzimanje točkala GB 30 14

postavljanje na

zacrtano mjesto PC 30 30

orijentiranje

točkala R −

uspravljanje točkala PA 5 3

60

PROCESNO VRIJEME

Ručni se rad vrlo često izvodi istovremeno s procesnim vremenom.

Procesno se vrijeme ne analizira pomoću MTM-a.

Procesno vrijeme upisuju se u stupac za desnu ruku sa simbolom PT (Process

Time). Povezanost vremena pokreta i procesnog vremena prikazuje se tako da

se onaj dio rada koji nije mjerodavan za određivanje vremena uokviri.

PRIMJER:

Bušenje rupe. Vrijeme bušenja iznosi 0,1 minutu.

Opis rada lijeve ruke Simbol Vrijeme TMU Simbol Opis rada desne ruke

167 PT bušenje

− GB 30 uzimanje gotovog

dijela

− PA 30 odlaganje gotovog

dijela

61

62

N e t o v r i j e m e x f a k t o r d o p u n s k o g v r e m e n a

Npr. V r i j e d i z a j e d a n s k l o p .

Npr. S k l o p o d l o ž e n .

E R X

Npr. D ( e s n a ) R ( u k a ) p r e m a d i j e l u .

Graf prethodnosti montaže

Po identificiranju ili još detaljnijem određivanju elemenata rada, izrađuje se graf

prethodnosti montaže, koji predočava tehnološki i vremenski tijek izvođenja

sklapanja.

Graf prethodnosti prikazuje koji se elementi rada moraju izvoditi slijedno jedan

za drugim, odnosno koji se mogu izvoditi usporedno, nezavisno jedan od

drugoga.

To je mrežni prikaz izvođenja montažnoga procesa, u kojem se elementi rada

prikazuju kao čvorovi a međusobne ovisnosti linijama između čvorova.

Kraj linije koja izlazi iz čvora označava vremensku točku najkasnijeg

završetka dotičnoga elementa rada.

Elementi rada se u graf prethodnosti unose u vremenskoj točki najranijeg

mogućeg izvođenja.

Podjelom proizvoda u sklopove, čija montaža se može izvoditi paralelno, dade

se značajno skratiti vrijeme ciklusa montaže.

2

Izvedba

Fino projektiranje

Grubo projektiranje

Montažni problem Veze prethodnosti

Slobodni redoslijed:

A i B se mogu izvoditi

paralelno, odnosno u

proizvoljnom redoslijedu

Definirani redoslijed:

B slijedi A

Broj elementa rada

A B

A

B

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

plansko vrijeme

bazni dio

spojni dio

montažni postupak

alat

napomena

3

Kartice se učvršćuju na meku ploču na sljedeći način:

1. Elemente rada koji nemaju prethodnike postavlja se u prvi stupac.

2. U drugi stupac dolaze samo oni elementi rada kojima su neposredno

prethodni elementi iz prvog stupca.

3. Postupak se nastavlja u sljedećim stupcima tako dugo dok se ne postave

svi elementi rada.

4. Linijama se spoje elementi s lijeva nadesno slijedeći tok montaže.

Kod ručne izrade grafa prethodnosti elementi rada upisuju se na kartice

formata A7 s podacima o vremenu izvođenja i potrebnim sredstvima za

montažu, tako da su sve informacije o elementima rada neposredno dostupne.

4

Dodjeljivanje elemenata rada radnim mjestima

Graf prethodnosti je pomoćno sredstvo za dodjeljivanje elemenata rada radnim

mjestima.

Elementi rada dodjeljuju se radnim mjestima tako da zbirno vrijeme trajanja

bude manje ili jednako taktu montažnoga sustava, uz zadovoljenje tehnoloških i

drugih ograničenja.

Takt sustava određen je obujmom proizvodnje N i raspoloživim vremenom za

montažu T:

c = T/N s/komad.

Na svakom se radnom mjestu dodijeljeni elementi rada moraju izvršiti u vremenu

koje je manje ili jednako proračunatom taktnom vremenu, tj mora biti zadovoljen

uvjet:

t ck

k Qi

pri čemu su:

c - taktno vrijeme, s

tk - vrijeme izvršenja k-tog elementa rada, s

Qi - skup elemenata rada dodijeljen i-tom radnom mjestu. 5

Otuda se može pojaviti vrijeme čekanja na radnome mjestu kao razlika između

taktnog vremena c i zbirnog trajanja dodijeljenih elemenata rada . tkk Qi

Vrijeme čekanja može biti znatno, i predstavlja izgubljeno vrijeme d(t), koje

se izračunava izrazom:

d t c t M c tk

k Qi

M

k

k

k

i

( )

1 1

gdje su:

M - broj radnih mjesta

k - broj elemenata rada

tk - vrijeme izvršenja k-tog elementa rada, s.

6

Prethodni izraz optimira se minimiranjem :

takta c,

broja radnih mjesta M, ili

umnoška broja radnih mjesta i takta (cxM).

Najčešće se minimira broj radnih mjesta uz konstantni takt sustava. Razlog je

tome da tržište određuje količinu proizvoda, a time i takt sustava.

Postupak rangiranja pozicijskih vrijednosti

Pozicijska vrijednost (PV) je zbir vremena izvršenja promatranoga elementa rada

i vremena izvršenja svih elemenata rada koji slijede promatrani element. To je

veličina koja definira i određuje položaj elemenata rada u grafu predhodnosti.

Nakon izračunavanja PV svih elemenata rada, elementi se rada rangiraju u

redoslijedu padajućih PV.

7

Prvom radnom mjestu dodjeljuje se element rada s maksimalnom PV.

Razlika između taktnog vremena i vremena izvršenja tog elementa rada,

minimira se tako da se analizira elemente rada u redoslijedu padajućih PV dok

se ne nađe takav ili takve elemente koji zadovoljavaju zadana ograničenja i uvjet

da je zbir njihovih vremena manji ili jednak taktnom vremenu. Time je

dodjeljivanje elemenata rada na prvo radno mjesto završeno.

Za drugo radno mjesto ponovno se počinje od onog elementa rada koji ima

maksimalnu PV, a nije dodijeljen prvom radnom mjestu.

Postupak se ponavlja tako dugo dok ima nedodijeljenih elemenata rada.

8

Polje kapaciteta

Potreban kapacitet, C, nastaje na osnovi nekog montažnog zadatka i

proračunava se umnoškom dnevne količine sklopova koje treba sklopiti, N, i

potrebnog vremena za montažu jednog sklopa, t1:

C = N · t1 [minuta/dan].

Potreban kapacitet C može se prikazati kao površina u dijagramu dnevna

količina – vrijeme montaže jednog sklopa.

Dobivena površina naziva se poljem kapaciteta.

9

2 4 6 8

60

120

180

240

ukupna količina N

polje kapaciteta

ukupno komadno

(norma, jedinično)

vrijeme t1

Vrijeme montaže t [minuta/komad]

Dnevna k

olič

ina n

[kom

ada

/dan]

Primjer:

Dnevno treba montirati 240 sklopova, a vrijeme potrebno za montažu jednog

sklopa iznosi 8 minuta.

C = N · t1 = 240 [komad/dan] · 8 [minuta/komad] = 1920 [minuta/dan]

10

Za zadovoljenje potrebnog kapaciteta potrebni su kao ponuda:

− kapacitet radnika, i

− kapacitet radnog mjesta.

Kapacitet radnika i kapacitet radnog mjesta mogu se odvojeno promatrati.

Ponuda kapaciteta ci nekog radnog mjesta ovisi o:

vremenu prisutnosti radnika na radnom mjestu po smjeni,

broju smjena,

tehničkom stupnju iskorištenja radnog mjesta (opreme).

Neka ponuda kapaciteta (radnog mjesta) odgovara dnevnom radnom

vremenu za jednu smjenu:

ci = tRV = 480 minuta/dan = konst.

11

2

60

120

180

ponuda kapaciteta

ci = ni · ti = 160 · 3 = 480 [minuta/dan]

ODGOVARA

radno mjesto i

Primjer:

Slika prikazuje ponudu kapaciteta radnog mjesta u dijagramu dnevna količina –

vrijeme montaže. Ponuda kapaciteta ci radnog mjesta i je konstanta pa se može

proračunati dnevna količina montiranih sklopova, ni :

ni = ci / ti [komad/dan].

160

3

t [minuta/komad]

n [

kom

ada

/dan]

12

1

Ponuda kapaciteta radnog mjesta je iskoristiva ako se radnik nalazi za vrijeme

radnog vremena na radnom mjestu. Ponuda kapaciteta radnika prekriva se u

tome slučaju s kapacitetom radnog mjesta.

Ako radnik, naprimjer, na osnovi organizacijskih mjera u toku dana radi i na

drugim radnim mjestima, onda on dijeli svoj kapacitet na više, u sljedećem

primjeru na dva radna mjesta.

2

60

120

180

Ponuda kapaciteta:

3

ODGOVARA

ci – radnog mjesta i

cRAi – radnika RAi

radnik RAi

radno mjesto i

1

t [minuta/komad]

n [

kom

ada

/dan]

13

160

Ako radnik na radnome mjestu izvodi samo dio montaže od ukupno predviđene

montaže na tome radnom mjestu, onda će dnevna količina djelomično montiranih

sklopova biti veća od one proračunate jednadžbom:

ni = ci / ti [komad/dan].

2

60

120

180

Ponuda kapaciteta:

3

ODGOVARA

ci – radnog mjesta i

cRAi – radnika RAi

radnik RAi 6

ci+1 – radnog mjesta i+1 radno

mjesto i+1

radno

mjesto i

1 4 5

t [minuta/komad]

n [

kom

ada/d

an]

14

Naprimjer, dnevno, na prvom radnom mjestu radnik sklapa dva sata, a na

drugome šest sati.

40

Slika prikazuje radnika koji četiri sata dnevno izvodi sve montažne djelatnosti na

sklopu, a četiri sata na dan samo predmontažu.

Iz navedenih primjera očigledno je da podjela kapaciteta nekog radnika nije prisilno

zavisna od ponude kapaciteta nekog radnog mjesta.

2

60

80

120

Ponuda kapaciteta:

3

ci – radnog mjesta i

cRAi – radnika RAi

1

240

Predmontaža Završna montaža t [minuta/komad]

n [

kom

ada

/dan]

15

Potreban broj radnih mjesta

Ako je potreban kapacitet C za neki montažni zadatak veći od ponude

kapaciteta c jednog radnog mjesta, onda se on mora zadovoljiti s više radnih

mjesta, to jest:

m = cjelobrojno [ C / c ].

Zbog nesigurnosti kod određivanja potrebnog kapaciteta za neki montažni

zadatak i ponude kapaciteta za neko radno mjesto, svrsishodno je povećati

ponudu kapaciteta preko dodatnih radnih mjesta (slučaj povećanja dnevnih

količina).

Nakon što je određen broj radnih mjesta, mora se potreban kapacitet podijeliti

na radna mjesta. Time se dolazi do podjele kapaciteta. To je u stvari podjela

polja kapaciteta na više jednakih djelomičnih površina. Broj djelomičnih

površina odgovara broju radnih mjesta.

16

Kod podjele kapaciteta treba zadovoljiti sljedeće uvjete:

potreban kapacitet treba pokriti cjelobrojnim brojem radnih mjesta,

os dnevna količina mora biti djeljiva na svakome mjestu od količine n = 0

do količine n = N,

os vremena montaže mora biti djeljiva na svakome mjestu unutar

ukupnog vremena t = 0 do t = t1. Podjela osi vremena montaže mora biti

bez utjecaja na ukupno vrijeme montaže.

Osi podjele potrebnog kapaciteta mogu biti:

paralelne osi dnevnih količina, i

paralelne osi vremena montaže.

17

Podjela polja kapaciteta paralelno osi dnevnih količina

Kod ove podjele potreban se kapacitet dijeli na više radnih mjesta, tako da se

na svakom radnom mjestu izvodi samo dio montaže sklopa ali zato na

ukupnoj količini.

Za dnevnu količinu n, i m radnih mjesta, vrijedi: n = N.

Vrijeme montaže na i-tom radnom mjestu iznosi:

ti = t1 / m, za i = 1, 2, ……, m.

Količnik t1/m naziva se taktnim vremenom, a potreban je kapacitet:

.1

1

m

ii

mtNC

18

2 4 6 8

60

120

180

240 Primjer:

C = 1920 [minuta/dan]

ci = 480 [minuta/dan]

m = 4.

Raspored radnih mjesta u liniji

Raspored radnih mjesta u

kružnome toku

Budući da se na svakom mjestu osi vremena montaže izvodi druga montažna

radnja, radna se mjesta razlikuju po potrebnoj opremi (četiri tipa radnih

mjesta).

t [minuta/komad] n

[kom

ada

/dan]

19

Podjela polja kapaciteta paralelno osi vremena montaže

Kod ove podjele dijeli se potreban kapacitet na više radnih mjesta, tako da se

na svakom radnom mjestu sklapa kompletan proizvod, ali samo na

određenom broju komada proizvoda. Vrijeme montaže jednog proizvoda na

svim radnim mjestima je jednako i iznosi:

ti = t1 [minuta/komad].

Dnevna količina montiranih proizvoda jednog radnog mjesta iznosi:

ni = N / m, za i = 1, 2, ……, m.

Potreban kapacitet:

.1

1

m

i

imNtC

20

2 4 6 8

60

120

180

240

Na slici je prikazana podjela kapaciteta paralelno sa osi vremena montaže na

primjeru.

t [minuta/komad]

n [ko

ma

da

/da

n]

21

Kod ove podjele kapaciteta na svakom radnom mjestu izvode se iste montažne

radnje te je jedinstvena oprema svih radnih mjesta (jedan tip radnog mjesta).

Budući da su radna mjesta nezavisna i nisu povezana tokom materijala, mogu

biti proizvoljno razmještena.

Povoljno je ako je razmještaj tako načinjen da omogućava međusobnu

komunikaciju radnika.

22

Kombinirana podjela kapaciteta

Do sada razmotreni karakteristični oblici podjele kapaciteta su ekstremi.

Između ekstrema postoje i drugi oblici podjele kapaciteta. Oni nastaju tako da se

potrebni kapacitet, dijeli okomitom i horizontalnom osi dijeljenja. Time se dobiju

jednake veličine površina (kapacitet radnog mjesta), ali različitih dimenzija. To

znači da se na pojedinim radnim mjestima postižu različiti udjeli vremena

montaže i dnevne količine.

3.,1

1

mzamtNCm

ii

Granični uvjet, da broj radnih mjesta mora biti barem tri, proizlazi iz činjenice da

je kod dva radna moguća samo jedinstvena podjela kapaciteta.

23

t1/m ti

N/m

ci

ukupna količina N

ukupno komadno vrijeme t1

hiperbola kapaciteta

ni = ci / ti

ni = f(ti)

t1

polje kapaciteta

Od svake točke, koja leži na hiperboli kapaciteta, može se paralelno s osima

dijagrama načiniti moguća podjela kapaciteta.

Kod kombinirane podjele kapaciteta se za određeni broj radnih mjesta može

načiniti više oblika podjele kapaciteta.

t [minuta/komad]

n [

kom

ad

a/d

an]

24

2 4 6 8

60

120

180

240

160

Raspored radnih mjesta u liniji

Raspored radnih mjesta u obliku

slova L

t [minuta/komad]

n [

kom

ada

/dan]

25

Na slici su pokazani svi mogući oblici kombinirane podjele kapaciteta za četiri radna

mjesta, uključujući i ekstreme.

Kombinirana

podjela

kapaciteta

Podjela polja

kapaciteta

paralelna osi

vremena montaže

Podjela polja

kapaciteta

paralelna osi

dnevnih količina

26

Broj mogućih oblika kombinirane podjele kapaciteta eksponencijalno raste s

porastom broja radnih mjesta.

Minimalni broj mogućih oblika podjele kapaciteta može se izračunati

pomoću jednadžbe:

Za osam radnih mjesta, ima 192 moguće podjele kapaciteta.

.mzaZ m 4,24

3min

27

Upute za podjelu kapaciteta

Upute su definirane na temelju izvedenih projekata. One su posebno prikladne za

oblikovanje ručnih montažnih sustava robe široke potrošnje u serijskoj i

velikoserijskoj proizvodnji.

1. Priprema

iscrtati u mjerilu dijagram dnevna količina – vrijeme montaže,

označiti na osi dnevna količina predviđene minimalne, srednje i maksimalne

dnevne količine,

na osi vremena montaže unijeti vremena elemenata rada jednog do drugog,

uvažavajući redoslijed izvođenja elemenata rada,

iscrtati u dijagramu polje kapaciteta koje odgovara maksimalnoj dnevnoj

količini,

označiti na osi vremena montaže eventualna ograničenja s gledišta

tehnologije montaže,

za svaki element rada na osi vremena montaže unijeti troškove izvođenja

elementa rada i troškove amortizacije [kn/minuta]. 28

2. Podjela polja kapaciteta

Kod očekivanih učestalih odstupanja dnevnih količina potrebno je podijeliti

potreban kapacitet iznad minimalne dnevne količine u više redaka. Podjela

u stupce dolazi samo u obzir kod visokih troškova izvođenja rada i

amortizacije.

Visinu retka treba tako odabrati da se u retku odgovarajuća potreba

kapaciteta pokrije cijelim brojem radnih mjesta.

Potrebni kapacitet podijeliti po osi vremena montaže uzimajući u obzir

elemente rada i troškove izvođenja elementa rada i amortizacije:

u široke stupce kod istih troškova izvođenja i malih vrijednosti

amortizacije, i

u uske visoke stupce kod većih vrijednosti amortizacije.

Širinu stupca treba tako odabrati da se u stupcu odgovarajuća potreba

kapaciteta pokrije cijelim brojem radnih mjesta.

29

PROIZVODNI

PROGRAM

KRITERIJI

CILJA

FLEKSIBILNOST Količ

ina →

Vrijeme →

KOLIČINA RADA

(SADRŽAJ RADA)

STRUKTURA

PROIZVODA

STRUKTURA

ZAPOSLENIH

Utjecajne veličine i kriteriji cilja kod podjele polja kapaciteta 30

Korekcije elemenata rada

Nakon dodjeljivanja elemenata rada radnim mjestima potrebno je oblikovati

radna mjesta.

Kod oblikovanja radnih mjesta može doći do promjena položaja opreme na

radnome mjestu u odnosu na položaj opreme kod definiranja elemenata rada.

U tome slučaju potrebno je izvršiti korekcije vremena izvršenja elemenata

rada.

Nakon toga izrađuju se planovi montaže proizvoda i upute za montažu,

kontrolu i ispitivanje, po radnim mjestima.

Time je postupak izrade tehnološke dokumentacije za montažu završen.

31

U ručnoj se montaži koristi niz organizacijskih struktura u različitim izvedbama.

One se ipak dadu svesti na četiri organizacijska principa.

Principi se mogu podijeliti prema:

- količini gibanja:

montažnih objekata (nepokretni/pokretni)

radnih mjesta (nepokretnapokretna);

- parametrima gibanja:

toku gibanja (periodično/aperiodično) i

načinu gibanja (usmjereno/neusmjereno).

ORGANIZACIJSKE STRUKTURE

U RUČNOJ MONTAŽI

Montaža na

samostalnom

radnom mjestu

Montaža velikih

objekata

Uzastopna

montaža Linijska montaža

Taktna linijska

montaža

Kombinirana

linijska montaža

PRINCIPI MONTAŽE

Nepokretni montažni objekti Pokretni montažni objekti Pokretni montažni

objekti

Nepokretna radna mjesta Pokretna radna

mjesta Nepokretna radna mjesta

Pokretna radna

mjesta

aperiodični

periodični aperiodični tok gibanja

periodični

kontinuirani

periodični

kontinuirani

usmjereno

neusmjereno usmjereno gibanje usmjereno gibanje

ko

lič

ina

gib

an

ja

pa

ram

eta

r

gib

an

ja

montažni objekt

radno mjesto

mehanizirani montažni uređaj

gibanje objekta

gibanje radnog mjesta

tok

gibanja

giba-

nje

tok

gibanja

tok

gibanja

2

Strukture, određene prema tome jesu li radna mjesta ili objekti montaže

pokretni/pomični ili nepokretni/nepomični, jesu:

1. samostalno radno mjesto,

2. montaža velikih objekata,

3. pokretna radna mjesta i nepokretni objekti montaže,

4. linijska montaža,

5. pomična radna mjesta i pomični objekti sklapanja,

6. skupna montaža.

3

Objekt montaže i radno mjesto su nepokretni.

Sklapanje čitavog objekta montaže odvija se na jednom radnom mjestu.

Struktura se koristi za objekte koji svojim dimenzijama, težinom, brojem

ugradbenih elemenata i potrebnom opremom dopuštaju integrirano prostorno

uređenje radnog mjesta.

Struktura se odlikuje visokom fleksibilnošću prema količinama i varijantama

proizvoda, te ne postoji problem povezivanja radnih mjesta i poteškoće

uzrokovane zastojima i razlikama u proizvodnosti radnika.

Bogatstvo sadržaja rada dopušta visoku radnikovu samostalnost u odlučivanju o

tijeku i metodi rada, a uvid u krajnji rezultat rada, zadovoljstvo i motiviranost.

Radno vrijeme dade se oblikovati klizno. Struktura dopušta zapošljavanje osoba

sa smanjenim tjelesnim sposobnostima.

1. Samostalno radno mjesto

4

Nedostaci se strukture ogledaju u:

povišenim investicijskim troškovima (udvajanje opreme u slučaju potrebe za više

radnih mjesta),

potrebi za višom kvalifikacijom radnika,

otežanoj komunikaciji između radnika, i

većim potrebnim prostorom.

5

6

7

Oznaka Mjere (mm)

Radna visina

Fini rad

Strojni rad

Ručni rad

A

1275

1100 do 1200

1000

Položaj radnog komada

Fini rad

Strojni rad

Ručni rad

B

200

300

maks. 325

Dubina uvlačenja

sjedeće površine

C min. 50

Prostor za koljena D min. 700

L min. 400

Prostor za ispružene

noge

K min. 350

L min. 300

Podnožak M 280 do 380

N min. 400

Prostor za stopalo O min. 200

P min. 200

Udaljenost radni komad

– korijen nosa

Fini rad

Strojni rad

Ručni rad

S

280

270

450

8 http://www.bosch.us/content/language1/downloads/Bosch_MaE_delivery_specs_appen42_Workplace_Measurements.pdf

9

10

11

12

Montaža velikih objekata karakteristična je za pojedinačnu proizvodnju.

Objekt je sklapanja nepokretan, a montažu izvodi jedna ili više skupina

radnika.

Prema vrsti proizvoda, strukture se uspostavljaju:

na mjestu korištenja (velika postrojenja, npr. cementare),

na mjestu proizvodnje i mjestu korištenja (brodski motor: montaža-

ispitivanje-demontaža-transport-montaža), te

na mjestu proizvodnje (brod).

2. Montaža velikih objekata

Sklapanje se svaki puta odvija pod drugačijim prostornim uvjetima i u

redoslijedu koji zavisi od slobode građenja.

Zbog isprepletenosti i međuzavisnosti različitih zadaća javljaju se poteškoće

sinkronizacije aktivnosti i osiguranja kontinuiteta izvođenja montaže.

Poteškoće mogu biti uzrokovane neiskustvom montera i susretom različitih

sustava tolerancija (strojarstvo-građevinarstvo).

Zbog osobitosti i navedenih poteškoća, kod montaže velikih objekata poseban

značaj ima planiranje i upravljanje procesom montaže. 13

Planiranje obuhvaća:

-- pripremu tehničkih podloga,

-- izradu mrežnog plana montaže,

-- definiranje općih uvjeta montaže,

-- određivanje potrebnog broja montera,

-- pretkalkulaciju troškova.

Definiranje općih uvjeta montaže obuhvaća:

-- način pripreme, upravljanja i kontrole montažnih radova,

-- odrednice za izvođenje montažnih radova,

-- zahtjeve u pogledu tehničke zaštite i osiguranja osoblja.

Upravljanju su glavne zadaće rješavanje tehničkih pitanja tijekom izvođenja montaže te briga da se montažom ostvari funkcija objekta, u predviđenim rokovima i troškovima.

14

Veličina objekta montaže dozvoljava usporedni rad, bez međusobnog

ometanja.

Struktura je fleksibilna u pogledu proizvodnoga programa i kadrova.

Bogatstvo sadržaja rada dopušta visoku samostalnost radnika u odlučivanju o

tijeku i metodi rada.

Za jednakomjerno kontinuirano iskorištenje kapaciteta (radnika i sredstava)

potrebno je dugoročno planiranje i terminiranje.

Troškovi su transporta visoki.

15

Struktura je karakteristična za maloserijsku i serijsku proizvodnju.

Bazni dijelovi objekata na kojima će se odvijati montaža, i ugradbeni elementi

za sklapanje, postavljaju se unaprijed, prije izvođenja sklapanja, budući da su

bazni dijelovi nepogodni za pomicanje.

3. Pokretna radna mjesta i nepokretni objekti montaže

Pojedine montažne zadatke obavljaju radnik ili skupina radnika pomičući se

od objekta do objekta.

16

The Boeing Everett Factory - 747

The Boeing Everett Factory -

777

Izvođenja zadataka treba biti vremenski usklađeno tako da skupine imaju

približno jednako raspoloživo vrijeme izvođenja, pa se skupine u jednolikim

vremenskim intervalima smjenjuju na pojedinim objektima.

Ako vremena skupina nisu jednaka, za skupine s kraćim vremenom treba

definirati alternativni posao, ili, ako je moguće, prelaze na idući objekt.

Struktura posjeduje fleksibilnost prema proizvodnom programu, količinama i

osoblju.

Nedostaci su strukture:

rastrošnost pripreme radnih mjesta,

velik potreban prostor,

radnici moraju nositi sredstva rada od objekta do objekta,

poteškoće pri pojavljivanju zastoja.

17

Struktura se koristi u serijskoj, velikoserijskoj i masovnoj proizvodnji.

Proizvodi (bazni dijelovi) su takvi da se dadu pomicati od radnog mjesta do

radnog mjesta.

Radna su mjesta raspoređena sukladno visoko izvedenoj podjeli rada i slijedu

montaže, a povezana transportnim sustavom.

Linije se izvode s taktom ili bez njega.

Između radnih mjesta oblikuju se spremnici za ublažavanje vremenske ovisnosti

između radnih mjesta (takta).

4. Linijska montaža

18

Linijskom montažom postiže se visoka proizvodnost i kratak ciklus proizvodnje.

Potpuno definiranim i malenim sadržajem rada na radnim mjestima stvaraju se

uvjeti za automatizaciju procesa.

Vrijeme obuke kadrova je kratko, a zahtijevana kvalifikacija niska.

Nedostaci su strukture:

velika osjetljivost na zastoje,

malena fleksibilnost (prema proizvodnom programu, kadrovima i količinama),

monotonija.

19 Ford

R. Končar

20

Struktura posjeduje prednosti linijske strukture (visoka proizvodnost i kratak

ciklus proizvodnje), uz istodobno obogaćenje rada i fleksibilnost prema

varijantama proizvoda i količinama.

Koristi se u serijskoj i velikoserijskoj proizvodnji.

Radnik obavlja (ponekad cjelokupnu) montažu objekta, krećući se zajedno s

objektom sklapanja.

Potrebne kvalifikacije su više, a obuka dulja no u linijskoj strukturi.

5. Pomična radna mjesta i pomični objekti sklapanja

21

22

Boeing 777 Jetliners, od 2006. godine

linija za završnu montažu, pomak 40,6 mm/minuta

Njome se polučuju prednosti linijske strukture (visoka proizvodnost) i

fleksibilnost samostalnog radnog mjesta.

Postavka je da međuljudski odnosi unutar skupine, tj. način na koji su odnosi

oblikovani, značajno utječu na učinkovitost izvođenja sklapanja.

U skupnoj montaži grupa radnika obavlja dio ukupno predviđenoga rada ili pak

potpunu montažu proizvoda.

Pri tome se na radnu grupu prenose, uz montažne zadatke, i druge djelatnosti

i odgovornosti, kao što su snabdijevanje dijelovima, kontrola kakvoće,

otklanjanje zastoja, održavanje itd.

Radnici mogu međusobno dogovarati, poticati i organizirati rad. Tako dobivaju

više autonomije, odgovornosti i kontrole nad vlastitim radom, što se pozitivno

odražava na povećanje motivacije, fleksibilnosti i proizvodnosti.

Poremećaji u radu ne utječu bitno na odvijanje cijeloga procesa, budući da

preraspodjelom poslova radnici brzo prilagođuju proces nastalim promjenama

i tako osiguravaju njegovu stalnost.

6. Montaža u relativno autonomnim skupinama

23

24

Volvo, Švedska

Kalmar, 1974.: skupine od po 15 do 20 radnika.

Uddevalla, 1989.:

- šest radionica, svaka sa po osam timova

- oko devet radnika u timu

- nema poslovođe, nego rotirajući predstavnik/delegat skupine prema

upravi

- svaki tim sklapa kompletno vozilo

- jedan radnik sklopi ¼ vozila

- ciklus: jedno vozilo svaka dva sata

- vrijeme sklapanja jednog vozila kraće od 40 sati (potencijalno kraće

od 20 sati!)

- visoka kvaliteta

- usporednošću rada eliminirana vremena čekanja (tipična za

fordističke linije).

Prva odluka o zatvaranju pogona donijeta 1992. godine (upitni razlozi:

suština je nedovoljna profitabilnost proizvoda za dioničare, a ne učinkovitost

organizacijskog oblika).

25

26

1

2 3

6

4

5

9

7

8

Priprema ugradbenih elemenata (objedinjavanje za

izvođenje sklapanja), transport AGV-ima

1, 2, 3 − radionice s nagibnim i podiznim

stolovima u stanicama; početak

proizvodnje 1989. godine

4, 5, 6 − odjeli s nagibnim stolovima (6 − odjel

za uvježbavanje)

7 i 8 − ispitivanja

9 − antikorozijska zaštita, ispitivanje

vodonepropusnosti

Uddevalla

27

gibanje jednog vozila tijekom sklapanja

Predmontaža

STUPNJEVI RAZVOJA OD KRUTE

PODJELE RADA DO AUTONOMNIH

RADNIH GRUPA

Tokom vremena u montažnim sustavima se nastojalo odstupiti od stroge podjele

rada. Moderni radni oblici pokušavaju grupnim radom otkloniti probleme kao što su

monotonija, jednostrano opterećenje i rad u taktu.

Cilj su autonomne montažne grupe na koje se prenosi cjelovita zadaća koje oni

samostalno izvode i uz vlastitu odgovornost.

Na slici su prikazani razvojni koraci od krute podjele rada do autonomnih radnih

grupa.

28

Kruta podjela rada

Zamjena radnih mjesta

(Job Rotation)

Proširenje rada

(Job Enlargement)

Obogaćenje rada

(Job Enrichment)

Cilj: autonomne radne grupe

montaža kontrola popravci

dovoz/odvoz

pakiranje

poslovođa/

predradnik

montaža kontrola popravci

dovoz/odvoz

pakiranje

poslovođa/

predradnik

kontrola popravci

dovoz/odvoz

pakiranje

podešavanje/

uskakanje

podešavanje/

uskakanje

monta

ža

podešavanje/

uskakanje

poslovođa/

predradnik

poslovođa/

predradnik

dovoz/odvoz, pakiranje, montaža, kontrola,

popravci, podešavanje

29

?

MONTAŽNI SUSTAVI S RUČNIM RADNIM

MJESTIMA

Slika prikazuje četiri osnovna oblika montažnih sustava s ručnim radnim

mjestima.

Razlika je i u tome transportira li se objekt montaže od radnog mjesta do

radnog mjesta sa ili bez nosača predmeta rada (NPR).

Nosač predmeta rada potreban je ako osnovni dio proizvoda ne posjeduje

stabilnu podlogu ili ako se u toku transporta očekuju smetnje.

Prednost primjene NPR je definirana orijentacija i pozicija objekta montaže.

30

Izvedba

Fino projektiranje

Grubo projektiranje

Montažni problem

S nosačem predmeta rada Bez nosača predmeta rada

Ručni sustavi bez automatiziranog kretanja predmeta rada

Pravokutni

U-oblik

Linija

Posebni oblici

31

PRAVOKUTAN OBLIK

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

nije potreban NPR

ručni transport objekata

montaže između radnih mjesta

moguća je priprema dijelova sa

svih strana

podobnost za grupni rad

(sa/bez promjene radnih mjesta)

dobar vidni kontakt i dobre

mogućnosti za komunikaciju

mali investicijski troškovi za

sustav načinjen od standardnih

elemenata

otežana je pristupačnost kod

promjene i dostave kutija u

unutrašnjem području stola

mali međuspremnik ili bez

međuspremnika između radnih

mjesta

U-OBLIK

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

transport objekta montaže

između radnih mjesta izvodi se

ručno (bez NPR)

nužna promjena radnih mjesta

kada postoji više radnih mjesta

nego radnika

struktura je posebno prikladna

za sadržaj rada po radnom mjestu

ne dulji od 1,5 minuta i do šest

radnika

podobnost za grupni rad (sa

promjenom radnih mjesta)

kratak put od radnog mjesta do

radnog mjesta i kratko vrijeme

reakcija kod smetnji u sustavu

mali investicijski troškovi za

sustav načinjen od standardnih

elemenata

veće tjelesno opterećenje zbog

hodanja od radnog mjesta ka

radnom mjestu (posebno kada je

objekt montaže teži od 5 kg)

ne postoji direktan vidni kontakt

s drugim radnicima

brže zamaranje radnika ako su

taktno vrijeme ili ritam izmjene

radnih mjesta kraći od 1,5 minuta

LINIJA

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

raspored radnih mjesta po

redoslijedu odvijanja

operacija

ručno transportiranje

objekta montaže klizanjem

bez NPR ili preko tračnica s

NPR

priprema dijelova na jednoj

strani uzduž linije

mala površina

jednostavna struktura od

standardnih elemenata

mogu se realizirati

sjedeća/stojeća radna mjesta

nije prikladna za grupni rad

ne postoji direktan vidni

kontakt s drugim radnicima

nefleksibilna

osjetljiva na zastoje

uzrokuje monotoniju kod

radnika

POSEBAN OBLIK

(varijanta I)

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

križni raspored radnih

mjesta kao nezavisnih,

samostalnih ili grupnih radnih

mjesta

moguća je priprema

dijelova sa svih strana

dobar vidni kontakt i dobre

mogućnosti komunikacija

jednostavna struktura od

standardnih elemenata

male investicije za osnovni

sustav

sustav je prikladan samo

za grupu od četiri radnika

POSEBAN OBLIK

(varijanta II)

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

stol služi kao sustav za

raspodjelu objekata montaže i

kao spremnik između radnih

mjesta

prikladan je za maloserijsku

montažu različitih tipova

proizvoda

ručno postavljanje NPR na

početku i na kraju stola

povratan tok NPR ispod stola

dobre mogućnosti za grupni rad

nije potrebno ujednačavanje

vremena po radnim mjestima

moguća je istovremena

montaža dva različita tipa,

odnosno varijante proizvoda

dobar vidni kontakt i

komunikacija

kod velikog broja NPR

opasnost od nepreglednosti i

“blokada”

potrebna velika površina za

smještaj stola (u odnosu na U-

oblik)

ručno postavljanje NPR na

početku i na kraju stola

HIBRIDNI MONTAŽNI SUSTAVI

Situacija miješanih − ručnih i automatskih stanica, u sustavu montaže.

Na sljedećoj slici prikazana su četiri osnovna oblika montažnih sustava kod kojih uvijek

nosač predmeta rada (NPR) služi kao pomoćno transportno sredstvo.

Transportom objekta montaže na NPR nestaju neproduktivna pomoćna vremena za

centriranje i fiksiranje objekta montaže.

37

Izvedba

Fino projektiranje

Grubo projektiranje

Montažni problem

iznad/ispod radne ravnine u radnoj ravnini

Pravokutan

oblik

U-oblik

Linija

Hibridni sustavi s automatskim tokom predmeta rada

A = automatska stanica = stanica za podizanje = stanica za spuštanje

Radna

mjesta/stanice u

sporednom toku

PRAVOKUTAN OBLIK

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

ručna radna mjesta i

automatske stanice u glavnome

toku na obje strane sustava

kruženja NPR

direktna dostava materijala s

obje strane radnih mjesta i

stanica, ili centralna dostava i

otprema na čelnoj strani sustava

manje investicije za sustav

kruženja NPR-a u usporedbi s U-

oblikom i linijskim rasporedom

manja potrebna površina

pogodnost za grupni rad

dobar vidni kontakt i

komunikacija kod nasuprotno

ležećih ručnih radnih mjesta

povratan tok NPR-a je kratak

ograničena pristupačnost

unutrašnjeg područja sustava,

naročito kod automatskih stanica

(u slučaju popravka)

U-OBLIK

NPR u radnoj ravnini

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

ručna radna mjesta i

posluživanje automatskih stanica

je u unutrašnjem području

sustava kruženja NPR

centralna doprema i otprema na

čelnoj strani sustava

kružno kretanje NPR-a u radnoj

ravnini

pogodnost za grupni rad sa

promjenom radnih mjesta (npr.

više radnih mjesta nego radnika)

dobra preglednost

kratko vrijeme reakcija kod

smetnji u sustavu

veće investicije za sustav

kruženja NPR u odnosu na

pravokutan oblik

veći broj NPR u usporedbi sa

pravokutnim oblikom

nepovoljna priprema dijelova na

radnim mjestima u usporedbi s

pravokutnim, odnosno linijskim

sustavom posebno kod velikih

dijelova

U-OBLIK

povratan tok NPR iznad radne ravnine

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

ručna radna mjesta i

posluživanje automatskih stanica

je u unutrašnjem području

sustava kruženja NPR

centralna doprema i otprema na

čelnoj strani sustava

povratan tok NPR iznad radne

ravnine s dizalom

pogodnost za grupni rad s

promjenom radnih mjesta (npr.

više radnih mjesta nego radnika)

dobra preglednost

kratko vrijeme reakcija kod

smetnji u sustavu

manji broj NPR u usporedbi s

povratnim tokom NPR-a u radnoj

ravnini

veće investicije za sustav

kruženja NPR-a zbog skupljeg

uređaja za podizanje NPR-a u

usporedbi s povratnim tokom

NPR-a u radnoj ravnini

ograničeno korištenje

transportnog sustava u kutnim

područjima

LINIJA

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

ručna radna mjesta i

automatske stanice raspoređeni

na samo jednoj strani

transportnog sustava

kretanje NPR u radnoj ravnini

(mogućnosti: ispod ili iznad radne

ravnine)

direktna dostava materijala na

strani ručnih radnih mjesta i

automatskih stanica

manje investicije za transportni

sustav u usporedbi s U-oblikom

manja potrebna površina u

usporedbi s U-oblikom

doprema i priprema dijelova

direktno na radna mjesta i stanice

(posebno veliki dijelovi)

dobra pristupačnost

automatskim stanicama

nije prikladna za grupni rad s

promjenom radnih mjesta

slaba, odnosno, ne postoji

komunikacija između ručnih

radnih mjesta na početku i na

kraju linije (posebno ako je linija

dulja od 10 metara)

ograničene mogućnosti za

korištenje NPR-a u povratnom

toku

SPOREDAN TOK, varijanta I

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

sustav je pravokutnog oblika ali je raspored

ručnih radnih mjesta u sporednom toku

Razlozi za sporedni tok jesu:

- sadržaj rada po radnim mjestima traje dulje

od takta automatskih stanica, i

- postupna izgradnja sustava kod povećanja

broja komada u duljem vremenskom

razdoblju bez preoblikovanja postojećih

radnih mjesta.

moguće je odvajanje ručnog područja od

automatskog područja uspostavom

spremnika

Smanjeni:

međusobna ovisnost kod

odstupanja produktivnosti

troškovi izjednačenja

vremena izvođenja (postizanja

takta) jednakomjernim

opterećenjem (veći sadržaj

rada kod paralelnih mjesta)

izgubljeno vrijeme kod

prilagodbi sustava.

potrebno je kodiranje

NPR-a

veće su investicije za

NPR sustav u usporedbi

s pravokutnim oblikom i

linijom

SPOREDAN TOK, varijanta II

OBILJEŽJA PREDNOSTI NEDOSTACI

kao varijanta I, s time da su i automatske

stanice raspoređene u sporednom toku

automatske stanice mogu se dodatno

postaviti i u glavni tok (nije prikazano)

ovakav raspored dopušta potpunu

montažu proizvoda na svakom ručnom

radnom mjestu

svaki radnik je odgovoran za kvalitetu

svojega proizvoda

NPR se s radnog mjesta transportira na

automatske stanice i nakon što uslijedi

automatsko sklapanje i ispitivanje, vraća se

na dotično ručno radno mjesto

Smanjeni:

međusobna ovisnost kod

odstupanja produktivnosti

troškovi izjednačenja vremena

izvođenja (postizanja takta)

jednakomjernim opterećenjem (veći

sadržaj rada kod paralelnih mjesta)

izgubljeno vrijeme kod prilagodbi

sustava.

Moguća je paralelna montaža

različitih tipova i varijanti proizvoda.

potrebno je

kodiranje NPR-a

veće su investicije

za NPR sustav u

usporedbi s

pravokutnim oblikom

i linijom

dodatne investicije

za prilagođavanje

automatskih stanica

kod “miks” montaže

AUTOMATSKI MONTAŽNI SUSTAVI

Automatski montažni sustavi uglavnom se koriste za montažu velikih količina

proizvoda.

Obilježja automatskih montažnih sustava jesu:

automatske stanice povezane transportnim uređajem kruto ili slobodno

korištenje uređaja za rukovanje.

45

Izvedba

Fino projektiranje

Grubo projektiranje

Montažni problem Automatski sustavi

Automatski sustav

s okrećućim stolom Kruta veza

Transfer linija Kruta veza

Fleksibilna

robotska stanica

Fleksibilna

robotska

montažna linija slobodna veza

transfer uređaj, odnosno okrećući stol

stanica

uređaj za dostavu dijelova (dodavač)

robot

46

Automat s okrećućim stolom 47

Transfer linija 48

FLEKSIBILNE ROBOTSKE STANICE

Fleksibilnu robotsku stanicu čine jedna ili više montažnih jedinki povezanih

jedinstvenim sustavom za transport i upravljačka jedinica (programabilni logički

kontroler, ili IPC).

U fleksibilnoj se montaži transport unutar stanice obavlja pomoću industrijskoga

robota, indeksnih rotirajućih stolova ili konvejera sa slobodnim ili pak indeksiranim

transportom.

Rukovanje u nekim slučajevima može biti integrirano s transportnim sustavom, kao

na primjer u slučaju primjene industrijskoga robota koji je sposoban osim

prenošenja predmeta rada izvoditi i složene radnje orijentiranja, umetanja i slične.

49

50

manipulator

SCARA robot

Dodavači dijelova:

http://www.adept.com/products/applic

ation-products/383-adept-flexibowl-

scara

http://www.adept.com/component/

content/article/3/173-adept-cobra-

with-anyfeeder

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/ASSEM_FL.avi http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/UNIVCART.avi

vibracijski

dodavač

konvejer za montirane sklopove

konvejer za bazne dijelove

dijelovi u sređenom

stanju u magazinima

dijelovi u sređenom

stanju na paleti

stega baznoga

dijela i sklopa

senzor za orijentiranje

robotom oko Z-osi

remenski dodavači

višenamjenska hvataljka

robot sa četiri stupnja slobode gibanja

Stanica s jednim robotom 51

remenski dodavači senzor za

orijentiranje

robotom

oko Z-osi

robot sa četiri stupnja

slobode gibanja

konvejer baznih

dijelova

dijelovi u magazinima

stega baznoga

dijela i sklopa

vibracijski dodavač

konvejer za montirane

sklopove

dijelovi u sređenom

stanju na paleti

višenamjenska hvataljka

Stanica s dva robota 52

FLEKSIBILNA ROBOTSKA MONTAŽNA LINIJA

Posebno je prikladna za proizvode s velikim brojem različitih tipova i varijanti.

Montažne linije su karakteristične po:

velikoj fleksibilnosti za preuređenje

fleksibilne robotske stanice i jedinke su povezane pomoću transportnog

sustava NPR s trakom

jednostavnom (pre)programiranju.

53

Višestanični robotski sustav

magazini

ručna radna

stanica

nesinkroni trasportni (transfer)

uređaj (sustav)

paleta

nosač baznoga dijela i sklopa

54

55

Katalozi standardne opreme i

vlastitooblikovana oprema

Detaljna specifikacija opreme po

radnim mjestima i za cjeloviti

sustav (povezivanje radnih mjesta)

DETALJNO OBLIKOVANJE

RADNIH MJESTA I SUSTAVA

(FINO OBLIKOVANJE)

Narudžba i realizacija

Katalozi proizvođača

opreme

2

Oblikovanje (uključujući simulaciju, vizualizaciju i optimiranje) montažnih sustava,

ručnih i/ili automatskih, danas se može načiniti pomoću računala i softverskih

CAD/CAE/CAM alata.

Softveri, kao što su CATIA (DELMIA) i Siemens NX (Tecnomatix) objedinjuju

oblikovanje proizvoda, procesa i sustava (koncepti: Concurrent Engineering –

istodobno inženjerstvo, Product Lifecycle Management).

3

SOFTVERSKI ALATI ZA OBLIKOVANJE

PROCESA I SUSTAVA SKLAPANJA

4

Softverima se može:

-- detaljno oblikovati radna mjesta i načiniti njihov raspored,

-- utvrditi vremena potrebna za izvršenje zadaća na radnim mjestima,

-- izvršiti analiza troškova,

-- odrediti/ispitati koncepte strukture montažnog sustava, naprimjer u vezi

tokova materijala i veličine spremnika u sustavu,

-- izračunati iskorištenja različitih montažnih stanica uz različite rubne uvjete

(naprimjer zastoje), i verificirati stvarni kapacitet sustava,

-- zaključivati o najpovoljnijoj podjeli rada između pojedinih montažnih

stanica, odnosno radnih mjesta,

-- ostvariti planska sigurnost i planska kvaliteta, uz smanjenje rizika

pogrešnih investicija.

područje hvatanja

vidno područje

modeli čovjeka

maksimalno opterećenje

dimenzije radnog mjesta

analiza zdravstvenog

rizika

...

Mjerenje

vremena

Raspored

radnih mjesta

Ujednačavanje

vremena

izvođenja rada po

radnim mjestima

5

Ergomas (DELMIA)

(Sustavi

unaprijed

određenih

vremena)

6

Projekt Scania – linija za montažu prednjeg mosta kamiona kapaciteta 95 do 150

kamiona dnevno, načinjena softverom eM-Plant (Tecnomatix − Siemens) 7

Konac! http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/Domagoj%2

0Jezl%20Diplomski%20rad%20FSB%202011%2

0Radna%20stanica%203.avi

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/Filip%20Str

soglavec%20Diplomski%20rad%20FSB%20201

1%20video1.avi

http://titan.fsb.hr/~zkunica/nastava/v/Filip%20Str

soglavec%20Diplomski%20rad%20FSB%20201

1%20video2.avi

DFA za automatsko sklapanje

Tri važna koraka pri razmatranju svakoga dijela sklopa:

1. određivanje cijene automatskog rukovanja dijelom, koji je isprva u nesređenoj gomili, i dovođenja u zahtijevanu orijentaciju (kako bi se spojio s ostalima);

2. određivanje cijene automatskog umetanja dijela, i svih ostalih posebno zahtijevanih operacija;

3. odlučivanje o tome treba li svaki dio sklopa doista biti zaseban od svih ostalih dijelova sklopa.

Iz navedena se tri koraka analize određuje ukupna cijena sklapanja, korištenjem pet karata i ispunjavanjem obrasca.

zahtijevana dobava,

FR, sklop/minuta

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Ime

sklopa/dijela/operacije

ident. broj dijela

broj usporednih izvođenja operacije

5-obrojna oznaka auto. rukovanja

efikasnost orijentiranja, OE

relativna cijena dodavača, CR=FC+DC

maks. osnovna dobava, FM, dio/minuta

razmjer poteškoća pri auto. rukovanju, DF

cijena auto. rukovanja, CF=0,03xDF, cent/dio

2-brojna oznaka auto. umetanja

relativna cijena radne glave, WC

razmjer poteškoća pri auto. umetanju, DI

cijena auto. umetanja, CI=0,06xDI, cent/dio

cijena operacije, (2)x(8)+(12), cent/dio

broj zasebnih dijelova

3

Određivanje cijene automatskog rukovanja

Karte 4-1 do 4-4.

Karte sadrže dva parametra rukovanja dijelovima:

- relativnu cijena dodavača za rukovanje dijelom, CR, i

- efikasnost orijentiranja, OE.

4

5

6

7

8

Osnova za usporedbu cijena dodavanja i orijentiranja dijelova jest cijena vibracijskoga dodavača jednostavne izvedbe, koji dodaje dijelove na traku prosječnom brzinom, uključujući i zastoje, od 25 mm/s. Kocke, stranice 25 mm, koje ne zahtijevaju orijentiranje, bile bi tako dodavane u vremenu od jedne sekunde. Za izračunavanje cijena pretpostavljeno je da standardni (osnovni) dodavač košta 5 kUSD. Ako se taj trošak amortizira za 36 mjeseci jednosmjenskim radom (tri smjena godine), s 20 % praznog hoda, tada dodavanje i orijentiranje svake kocke košta 0,03 centa (pri čemu nisu uključeni troškovi radnika i kontrolora). Trošak od 0,03 centa uzet je za ispunjavanje obrasca za automatsko sklapanje. Ako je potrebno, konstruktor može rabiti podatak koji je primjereniji njegovoj tvrtki, koji se izračunava na način koji će se pokazati kasnije.

9

Y

OE x 1500 = FM

Pri određivanju cijene dodavanja i orijentiranja najprije se razmatra maksimalna količina dobave, kojom će promatrani dodavač isporučivati dijelove. Kada dijelovi putuju brzinom 25 mm/s, maksimalna dobava, FM, iznosi:

gdje su: OE - efikasnost orijentiranja Y - maksimalna dimenzija (izmjera) dijela, mm.

Maksimalna dobava standardnog dodavača

dijelova/minuta (4.1)

10

2510

1/6 x 1500 = FM

Da bi se potvrdila valjanost gornjega izraza, neka se zamisli dodavanje i orijentiranje igraće kocke čija je stranica 10 mm, ali tako da budu dodavane samo one kojima je "šestica" gore. Sve one koje ne budu u željenoj orijentaciji bit će odbacivane orijentacijskim uređajem. To znači da će samo jedna od šest kocaka biti prihvaćena, ili efikasnost orijentiranja OE = 1/6. Dijelovi putuju brzinom 25 mm/s, pa će tako kocke biti dostavljane orijentacijskome uređaju unutar dodavača svakih 10/25 s. Ispravno orijentirane kocke proći će kroz sustav prosječno svakih 6 x 10/25 s. Ekvivalentno, kocka će biti dodavana dobavom 25/60 po sekundi ili 25 u minuti. To je vrijednost FM, koja proizlazi iz izraza (4.1):

dijelova/minuta.

11

Relativna cijena dodavača i zahtijevana dobava

Pored parametara OE i Y iz prethodne točke, moraju se uvesti još dva parametra kako bi se odredila cijena dodavanja i orijentiranja. To su: - relativna cijena dodavača, CR, i - potrebna dobava (proizvodna količina), FR. Vrijednost relativne cijene dodavača CR ovisi o (relativnim) poteškoćama pri dodavanju i orijentiranju dijelova, a dobiva se iz karata. Jasno je da će cijena dodavanja i orijentiranja uvijek biti razmjerna relativnoj cijeni dodavača CR. Naprimjer, ako je potrebno dodati i orijentirati 25 mm dugačak dio u jednoj sekundi, uz nepogodne značajke dijelova za orijentiranje, trebalo bi oko 15 kUSD za razvoj i izradbu dodavača (tj. CR = 3), što znači da je trošak dodavanja i orijentiranja svakoga dijela 3 x 0,03 centa (tj. CR puta veći osnovni trošak dodavanja 25 mm dugačkoga dijela u jednoj sekundi).

12

Posljednji važan činilac jest zahtijevana dobava, FR. FR je prosječna veličina, a proizlazi iz zahtijevane količine proizvoda po minuti tijekom radnog vijeka automatske opreme. Veličina FR mora se usporediti s maksimalnom dobavom, FM, standardnoga dodavača. Ako je FR manji od FM, dolazi do daljnjeg povećanja troškova.

Neka se razmotri kockast dio dugačak 25 mm, za koji je FM = 60 1/minuta, CR = 1, i koji treba automatski umetatati svakih šest sekundi (tj. FR = 10 1/minuta). Dodavač košta 0,03 centa po sekundi operacije, tako da će cijena dodavanja svake kocke zahtijevanom dobavom biti 6 x 0,03 centa, ili 60/FR x 0,03 centa.

Ako je zahtijevana dobava od 120 dijelova u minuti, ona se može ostvariti dvama standardnim dodavačima. Ukupna cijena rada po sekundi obaju dodavača bit će sada 0,06 centi, ali će dva dijela biti dostavljena svake sekunde što onda ne mijenja trošak po dijelu.

Ako je FR veći od FM, ili se može koristiti FR/FM dodavač, ili faktor FR/FM ekstratroška može biti potrošen na razvoj dodavača koji će davati zahtijevanu dobavu. Obje strategije neće rezultirati povećanjem cijene dobave dijelova u maksimalnoj dobavi FM za standardni dodavač.

13

CR x FR

60 = DF

CR x FM

60 = DF

Cijena dodavanja i orijentiranja dijela, CF, može se sada dati izrazom:

CF = DF x CSF cent/dio, (4.2)

gdje je CSF cijena korištenja standardnog dodavača jednu sekundu (tipično, CSF = 0,03 centa).

Veličina DF jest razmjer poteškoća pri automatskom dodavanju i orijentiranju dijela:

, ako je FR FM (4.3)

, ako je FR FM (4.4)

U slučajevima, kada je ručno rukovanje neizbježno, ili kada su cijene automatskoga dodavanja visoke (razmjer poteškoća DF ≥ 10) treba pribjeći analizi proizvoda za ručnu montažu i odrediti cijenu ručnoga sklapanja. Na taj se način u automatski sustav uvodi ručna radna stanica.

14

Primjer određivanja cijene automatskog rukovanja

Dio (Slika 4.1.) treba biti dostavljen (dobavljen, dodavan) radnoj glavi dobavom od 13 dijelova u minuti. Odrediti cijenu dodavanja i orijentiranja dijela.

Slika 4.1 Dio s oznakom dodavanja i orijentiranja 22400 (OE = 0,37, CR = 1,5)

Od parametara potrebnih za određivanje cijene, dva su poznata: zahtijevana dobava FR = 13 1/minuta, te maksimalna dimenzija dijela Y = 20 mm.

Preostala dva parametra, efikasnost orijentiranja OE i relativna cijena dodavača CR, pronalaze se uz pomoć karata 4-1 do 4-4, i to tako da se odredi 5-eroznamenkasta oznaka dijela:

15

Prvi broj: Karta 4-1. Prvi je broj u oznaci 2, jer je dio rotacijski, a odnos dužine i polumjera ovojnice dijela L/D = 1,54.

Drugi broj: Dio je rotacijski, stoga se rabi karta 4-2 (da je dio nerotacijski koristila bi se karta 4-3). Drugi broj označuje broj retka karte 4-2. Započinjući od retka označenog nulom, čitaju se sadržaji redaka dok se ne nađe odgovarajući. Budući da dio ima beta simetrično poravnanje na vanjskoj plohi (vidjeti napomene uz kartu 4-2) i ne zadovoljava uvjete redaka 0 i 1, izabire se redak 2.

Treći broj: Broj stupca karte 4-2. Kako je stepenica koja reže i bočnu i zadnju plohu glavna značajka koja uzrokuje beta asimetričnost, to je treći broj 4.

Četvrti i peti broj: Broj retka i broj stupca karte 4-4. Karta razmatra poteškoće koje mogu postojati pri jednostavnom automatskom dodavanju, ali ne i orijentiranje dijela. Karta naznačuje probleme koji proistječu iz osjetljivosti dijela, savitljivosti, abrazivnosti, male težine, sklonosti zaplitanju itd. Podaci karte daju dodatne relativne cijene dodavača DC, potrebne za prevladavanje pojedinog problema dodavanja. Dio iz primjera ne uzrokuje probleme u rukovanju pa su četvrti i peti brojevi 00.

16

Dakle, oznaka je dijela 22400. Oznaka daje tri podatka, koji se zapravo mogu očitati iz karata 4-2 i 4-3 još pri određivanju oznake dijela.

Ponovno uzevši kartu 4-2, iz polja retka 2 i stupca 4 (drugi i treći broj oznake) − Slika 4.2, očitavaju se efikasnost orijentiranja OE, i parcijalna relativna cijena dodavača FC, za dijelove kojima su prve znamenke oznake 0, 1 ili 2.

Slika 4.2 Podaci iz karte 4-2

17

Kako je prva znamenka oznake dijela 2, zadnji redak polja 24 daje OE = 0,37 i FC = 1,5.

Dodatni relativni trošak dodavača, DC, koji uključuje probleme pri rukovanju, dobiva se iz karte 4-4, i to na osnovi zadnja dva broja oznake dijela (broj retka, broj stupca). U primjeru je DC = 0.

Sada se može izračunati cijena dodavanja i orijentiranja dijela.

Maksimalna dobava (standardnoga dodavača), iz izraza (4.1):

Ukupna relativna cijena dodavača:

CR = FC + DC = 1,5. (4.6)

Budući da je zahtijevana dobava od 13 dijelova u minuti manja od vrijednosti FM (4.4), cijena dodavanja i orijentiranja za svaki dio iznosi:

CF = (60/13) x 1,5 x 0,03 = 0,21 cent/dio.

dio/minuta. (4.5) 27,7520

0,37 x 1500 = FM

18

Primjeri oznaka dijelova

značajka na samo jednom kraju

zaobljeni kraj

rupa na

jednom

kraju

prorez koji

treba biti

orijentiran

84300 00504

66500 86600

60000 07400

22000 84000

19

Određivanje cijene automatskoga umetanja izvodi se na osnovi podataka iz karte 4-5. Kartom su klasificirani procesi umetanja i dane relativne cijene radnih jedinki (glava).

Određivanje cijene automatskog umetanja

20

21

Osnova za usporedbu cijena

Osnova je za usporedbu cijena cijena jednostavnoga uzmi-i-stavi (pick & place) uređaja koji izvodi laka umetanja s gornje strane sklopa maksimalnom dobavom 60 dijelova u minuti.

Takva radna glava, instalirana i u pogonu, košta oko 10 kUSD. Ako se taj trošak amortizira jednosmjenskim radom u 36 mjeseci, s 20-postotnim neiskorištenim vremenom, onda je cijena svake operacije trajanja jednu sekundu 0,06 centi. To je tipičan iznos za ispunjavanje obrasca za automatsku montažu. Kao i kod cijene dodavanja, korisnik može koristiti pogodniji podatak iz vlastite tvrtke.

22

Zahtijevana količina dobave (proizvodna količina), opet je važan parametar u određivanju cijene po dijelu.

Ako je zahtijevana dobava FR manja od 60 dijelova u minuti, onda će za svako jednostavno umetanje trebati 60/FR sekundi. Koristeći osnovnu cijenu od 0,06 centi, cijena takvoga umetanja bit će (60/FR) x 0,06 centi.

Ako je zahtijevana dobava veća od 60 u minuti (neuobičajen slučaj), pretpostavlja se da će cijena osnovne radne glave za rad s povećanom brzinom biti jednak (FR/60) x 10 kUSD. To neće rezultirati porastom cijene umetanja po dijelu, budući da se cijena radne glave i dobava povećavaju razmjerno jedna drugoj.

23

Cijena umetanja razmjerna je relativnoj cijeni radne glave WC.

Stoga je cijena umetanja CI:

CI = DI x CSI cent/dio. (4.7)

CSI jest cijena korištenja standardne radne glave jednu sekundu (tipično CSI = 0,06 centi).

DI je razmjer poteškoća pri operaciji umetanja:

DI = WC, ako je FR ≥ 60. (4.9)

WCxFR

60 = DI , ako je FR < 60 (4.8)

24

Primjer određivanja cijene automatskog umetanja

Posljednja je operacija automatskoga sklapanja maloga mehanizma insertiranje vijka za podešavanje (Slika 4.3).

Vijak je umetnut pravocrtnim gibanjem sa strane, i ima vodeću "točku" (značajku) za olakšano poravnavanje i smještanje u provrt.

Zahtijeva se dobava od pet proizvoda u minuti. Odrediti cijenu automatskoga umetanja vijka.

nosač sklopa

25

Da bi se odredila cijena automatskoga umetanja, treba odrediti relativnu cijenu radne glave iz karte 4-5. Dio, vijak, treba dodati sklopu i odmah osigurati, tako da se relevantni podaci nalaze u središnjem ("bijelom") polju karte 4-5.

Oznaka dijela za automatsko umetanje sadrži dvije znamenke i očitava se iz karte 4-5:

Prvi broj: Broj retka. Umetanje vijka je pravocrtno, ne odozgo nadolje, pa je prvi broj 4.

Drugi broj: Broj stupca. Operacija je vijčanje, i vijak je lako prikloniti i smjestiti, pa je drugi broj 8.

Vijak ima dakle oznaku 48, pa je relativna cijena radne glave WC = 1,3.

Cijena umetanja jednoga vijka, prema (4.7) i (4.8), iznosi:

1,170,06x1,3x4

60 = CI centi.

26

Određivanje teoretski minimalnog broja dijelova

Uvijek treba imati na umu da cijena montaže obično raste u proporciji s brojem dijelova proizvoda. Stoga se svakome dijelu u sklopu treba posvetiti pažnja, i nikako se ne smije zanemariti niti jedan dio, ma koliko se niskom činila njegova pojedinačna vrijednost u sklopu. Mali dijelovi, poput matica, podložnih pločica i sličnih, koji pojedinačno po sebi izgledaju beznačajni, mogu enormno povisiti cijenu sklapanja. Takvi dijelovi, kao skupina, često imaju glavni udio u cijeni montaže.

Gornje je jednakovrijedno za ručnu montažu, ali je njegova posljedica očitija u automatskoj montaži, budući da svaki dio zahtijeva uređaj za dodavanje i orijentiranje, radnu glavu, barem jedan dodatni nosač, uređaj za pomicanje, rezultirajući povećanjem veličine osnovne strukture montažnoga sustava. Naprimjer, eliminacija zasebnog spajala može ishoditi uštedom od 20 kUSD, i više, u cijeni montažnoga sustava. Nadalje, proistekli bi sustav, budući da je broj radnih stanica smanjen, zasigurno radio s većom efikasnošću.

27

Može se vidjeti da je određivanje teoretski minimalnog broja dijelova u sklopu posebno važan korak. Za određivanje toga broja, tijekom ispunjavanja obrasca za automatsku montažu, ispituje se svaki dio sklopa.

Redom se svaki dio koji treba sklopiti ispituje prema tri jednostavna kriterija, jednaka onima u ručnoj montaži. Ako dio zadovoljava barem jedan kriterij tada treba ostati zaseban.

Po ispitivanju svih dijelova, zbrajanjem utvrđeno zasebnih dijelova dobiva se teoretski minimalan broj dijelova.

28

Analiza proizvoda za automatsku montažu − postupak

1. KORAK Dobaviti najbolje informacije o proizvodu (crteži, eksplodirani crteži, postojeći uzorak proizvoda, prototip, CAD model proizvoda). 2. KORAK Rastaviti proizvod (ili zamisliti kako bi to izgledalo). Pri tome dodjeljivati svakome dijelu identifikacijski broj, po redoslijedu rastavljanja, započinjući od broja 1 za prvi dio koji se rastavlja.

Analiza se izvodi u šest koraka. Koraci 1. i 2. potpuno su jednaki onima u analizi proizvoda za ručnu montažu.

3. KORAK Započeti sa sklapanjem proizvoda. Prvo uzeti dio najvećega identifikacijskoga broja. Ispuniti prvi redak obrasca za automatsko sklapanje. Uzeti ostale dijelove jedan za drugim po smanjujućem identifikacijskom broju i ispunjavati po jedan redak obrasca za svaki dio.

29

Obrazac analize sklopa membrane plinskog mjerila

za automatsku montažu

30

4. KORAK Nastaviti s upisom podataka u polja stupaca, za svaki dio po jedan redak, do posljednjega dijela, odnosno operacije. 5. KORAK

Ukupna cijena rukovanja i umetanja CA, dobiva se zbrajanjem vrijednosti polja 13. stupca.

Teoretski minimalan broj dijelova NM dobiva se zbrajanjem vrijednosti unutar 14. stupca.

31

6. KORAK Efikasnost proizvoda za automatsko sklapanje, EA, računa se izrazom:

FR

60x

CA

NMx0,09EA

gdje su: NM - teoretski minimalan broj dijelova CA - cijena automatskog rukovanja i umetanja, centi FR - zahtijevana dobava, proizvod/minuta.

Konstanta 0,09 jest cijena korištenja standardnog dodavača jednu sekundu (0,03 centa), zbrojena s cijenom korištenja standardne radne glave jednu sekundu (0,06 centi). Vrijednost efikasnosti EA valjana je samo ako je cijena korištenja standardnog dodavača i standardne radne jedinke manja od cijene efikasne ručne operacije sklapanja.

(4.10)

Znači, ako je: 0,09 x 60/FR 0,4 x 3 (4.11)

FR 4,5 proizvod/minuta. (4.12)

32

Procedura preoblikovanja proizvoda

1. KORAK Ako je broj u 14. stupcu manji od onoga u 2. stupcu, eventualno postoji mogućnost smanjenja broj dijelova.

2. KORAK

Istražiti 6. stupac obrasca za automatsko sklapanje. Ako je maksimalna dobava standardnog dodavača manja od zahtijevane, treba u 4. stupcu provjeriti efikasnost dodavanja i orijentiranja OE. Mala vrijednost OE-a ukazuje na veliku mogućnost poboljšanja. U tome slučaju koristiti kartu 4-2 ili 4-3 kao vodič za iznalaženje problematičnih značajki dijela. Nastojati preoblikovati dio tako da druga i treća znamenka oznake dodavanja i orijentiranja dijela budu što je moguće bliže 00.

Ako je relativna cijena dodavača CR > 1, koristiti kartu 4-2 ili 4-3, i kartu 4-4, za redizajn dijela, tj. preoblikovanje njegovih značajki.

Ako je relativna cijena radne glave WC > 1, koristiti kartu 4-5 za poboljšanja dijela s obzirom na umetanje ili spajanje.

Kabel s uprešanim utikačem

Električni mlin

za kavu MK-84

Poklopac s

tipkom

Udarni nož

komplet

Spojni element

Šalica za mljevenje

komplet

Pogonski sklop

Izolacijska

navlaka

Kućište komplet

Vijak A 3,5x13

Gumeni prsten

Natpisna pločica

Upute za rukovanje

Popis servisnih radionica

Garantni list

Kutija pojedinačna

Poklopac

Tipka

PVC vrećica

Udarni nož

Matica za uprešavanje

Spojnica

Brtva pustena

Šalica za mljevenje

Izolacijska pregrada

Nosač s tipkom

Gornji amortizer

Elektromotor

Donji amortizer

Okvirni nosač

Kućište

Obujmica za kabel

Vijak M 3x12

PVC vrećica

Donji dio kućišta

Kućište

Vijak A 2,9x13

Nosač

Tipkalo

h t t p : / / www. f s b . h r / ~ z k u n i c a / n a s t a v a . h t m l

FSB Fakultet strojarstva i brodogradnje

Zagreb

STRUKTURNA SASTAVNICA Datum izrade:

2013-03-07 K: KI:

List:

1

Naziv:

Električni mlin za kavu MK-84

Identitet:

258680

Broj crteža:

258680 P 30 Listova:

2

Stupanj ugradnje

Identitet ugrad-benog dijela

Naziv ugradbenog dijela Format crteža

Broj crteža Broj pozicije na sklopom crtežu

K KI JM Količina Broj

izmjene Datum izmjene

S Datum

stupanja

. 1 257288 Pok lopac s t ipkom A4 258151 S 11 1

. .2 258151 Pok lopac A4 258151 1 D 11 1

. .2 258155 Tipka A4 258155 22 D 11 1

. .2 928956 PVC vreć ica T 11 1

. 1 257244 Udarni nož komplet A4 257244 2 S 11 1

. .2 257213 Udarni nož A4 257213 D 11 1

. .2 257214 Matica za upreš avanje A4 257214 D 11 1

. 1 257246 Spojni e lement A4 257246 S 11 1

. .2 257246 Spojnica A4 257246 4 D 11 1

. .2 256296 Brtva pustena A4 256296 6 D 11 1

. 1 257245 Šal ica za mljevenje komplet A4 257245 S 11 1

. .2 257245 Šal ica za mljevenje A4 257245 3 D 11 1

. .2 257245 Izo lac i jska pregrada A4 257209 5 D 11 1

. 1 258156 Pogonsk i sk lop S 11 1

. .2 258156 Nosač ml inca za kavu s

t ipkalom A4 258150 S 11 1

. . .3 258156 Nosač A4 258156 7 D 11 1

. . .3 926623 Tipkalo A4 926623 21 T 11 1

. . .3 908239 Vijak A 2 ,9x13 16 T 11 1

. .2 257296 Gornj i amort izer A4 257206 2 D 11 1

. .2 956341 E lektromotor “Iskra” A4 956341 10 T 11 1 JM - jedinica mjere: K - karakter dijela: KI - ključ nositelja izrade: S - status ključ:

Broj sastavnice:

097 11 - komad

20 - gram

21 - dkg

22 - kg

31 - mm

33 - cm

41 - mm2

42 - cm2

44 - m2

52 - cm3

53 - dm2

54 - m3

61 - dcl

62 - l

D - dio u užem smislu F - fiktivni sklop M - materijal (sirovina)

P- gotovi proizvod S - sklop T - standardni dio

10-ljevaonica 15-teška obrada 20-laka obrada 30-montaža

40-pogon održavanja 54-nabava 55-kooperacija domaća 56-kooperacija inozemna

U - ubacivanje dijela B - brisanje dijela R - izvedeni dio

- alternativni dio

h t t p : / / www. f s b . h r / ~ z k u n i c a / n a s t a v a . h t m l

FSB Fakultet strojarstva i brodogradnje

Zagreb

STRUKTURNA SASTAVNICA Datum izrade:

2013-03-07 K: KI:

List:

2

Naziv:

Električni mlin za kavu MK-84

Identitet:

258680

Broj crteža:

258680 P 30 Listova:

2

Stupanj ugradnje

Identitet ugrad-benog dijela

Naziv ugradbenog dijela Format crteža

Broj crteža Broj pozicije na sklopom crtežu

K KI JM Količina Broj

izmjene Datum izmjene

S Datum

stupanja

. .2 257207 Donj i amort izer A4 257207 8a D 11 1

. .2 257205 Okvirni nosač A4 257205 11 D 11 1

. 1 258152 Kuć iš te komplet A4 258152 S 11 1

. .2 258152 Kuć iš te A4 258152 12 D 11 1

. . .3 258148 Donji d io kuć iš ta A4 258149 D 11 1

. . .3 928956 PVC vreć ica T 11 1

. .2 257202 Kabel s upreš anim ut ikačem A4 257202 14 D 11 1

. .2 255329 Obujmica za kabel A4 255323 13 D 11 1

. .2 936581 Vijak M3x12 18 T 11 2

. 1 255947 Izo lac ijska nav laka A4 256947 15 D 11 1

. 1 908258 Vijak M 3 ,5x13 18 T 11 2

. 1 257216 Gumeni prsten A4 257816 19 D 11 1

. 1 258759 Natpisna p ločica A4 258759 20 D 11 1

. 1 258149 Upute za rukovanje D 11 1

. 1 930691 Popis serv isn ih rad ionica T 11 1

. 1 930689 Garantni l ist T 11 1

. 1 258158 Kutija pojedinačna A4 258158 D 11 1

JM - jedinica mjere: K - karakter dijela: KI - ključ nositelja izrade: S - status ključ:

Broj sastavnice:

097 11 - komad

20 - gram

21 - dkg

22 - kg

31 - mm

33 - cm

41 - mm2

42 - cm2

44 - m2

52 - cm3

53 - dm2

54 - m3

61 - dcl

62 - l

D - dio u užem smislu F - fiktivni sklop M - materijal (sirovina)

P- gotovi proizvod S - sklop T - standardni dio

10-ljevaonica 15-teška obrada 20-laka obrada 30-montaža

40-pogon održavanja 54-nabava 55-kooperacija domaća 56-kooperacija inozemna

U - ubacivanje dijela B - brisanje dijela R - izvedeni dio

- alternativni dio

Karta 1. ODABIR METODE SKLAPANJA

Napomene

(1) Defektni dijelovi mogu uzrokovati razne poteškoće u radu automatskih montažnih strojeva, blokirajući uređaje za dodavanje, čime se sprečavaju operacije radne glave. Defektni dijelovi mogu biti naprimjer vijci bez glave, otkrhnuti dijelovi, strugotina itd. Smatra se da se automatizacija ne može uspješno provesti ako je udio defektnih dijelova veći od 2 %.

(2) U razmatranju mogućnosti automatske montaže nekoga proizvoda treba pretpostaviti da će montažni sustav realizirati jednolike količine proizvoda. Stoga značajne poremećaje u zahtijevanim količinama treba kompenzirati stvaranjem zaliha. Međutim, kako stvaranje zaliha može biti vrlo skupo, to se razmatranje automatske montaže takvih proizvoda mora obaviti iznimno pozorno.

(3) U automatskim montažnim sustavima, koristeći alternativne dijelove na radnim stanicama, mogu se dobiti varijante nekog proizvoda. Tada se moraju dati "upute" montažnome uređaju (stroju) koji se dio, između alternativnih, treba umetati. Naprimjer, kod montaže triju dijelova s dvije alternative za svaki dio, može se dobiti osam varijanti proizvoda.

(4) U kodnome sustavu, jedna promjena proizvoda znači da će trebati novi uređaj za dodavanje dijelova i nova radna glava na automatskom montažnom stroju.

(5) Važan činilac u razmatranju investicija za automatsku opremu je investicijska sposobnost poduzeća RI. Što je veći broj smjena, i što je viši iznos investicija za zamjenu jednog radnika u montaži, to je veća mogućnost automatizacije.

(6) Sustavi označeni zagradama su ne više od 10 % manje ekonomični od optimalnog montažnog sustava u istom polju.

Označavanje u karti

niski troškovi umjereni troškovi visoki troškovi

Unutar karti, brojevi u zagradama pisani italikom označavaju broj napomene (vrijedi u svim kartama).

AF jednonamjenski automatski sustav, nesinkroni

AI jednonamjenski automatski sustav, sinkroni

AP programabilni automatski sustav

AR programabilni automatski sustav, robotski (Nije naveden u karti.)

MA ručni sustav

MM mehanizirani ručni sustav

NA broj dijelova u proizvodu

ND broj dijelova u proizvodu kojima će se promijeniti dizajn u prve tri godine

NP broj različitih proizvoda koje će se sklapati prve tri godine u osnovi istim montažnim sustavom

NT ukupan broj dijelova proizvoda uključujući i one za tvorbu varijanti

QE investicijska sredstva tvrtke, za zamjenu jednog radnika u montaži, u jednoj smjeni, USD

RI investicijska sposobnost tvrtke, RI = SH x QE/WA (5)

SH broj radnih smjena

VS godišnja proizvodna količina po smjeni, u milijunima

WA godišnja cijena jednog radnika u montaži uključujući i režijske troškove, USD

NP 1 Različiti proizvodi. Ručno sklapanje potrebno za neke dijelove. Promjenjiva potražnja ili mali RI.

Različiti proizvodi, uz veliku sličnost. Ručno sklapanje nepotrebno. Manje od 2 % defektnih dijelova. (6)

NP = 1

Proizvod ima tržišni vijek barem tri godine, bez značajnih promjena u potražnji. Ručno sklapanje nije potrebno niti za jedan dio. Broj defektnih dijelova je manji od 2 %. (1 i 2)

NT 1,5 NA (3) i ND 0,5 NA (4) NT 1,5 NA (3) ili ND 0,5 NA (4)

RI 5 5 RI 2 2 RI 1 RI 1 RI 5 5 RI 2 2 RI 1 RI 1

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

VS 0,65

NA 16 0 AF AF AF MM (AF) AP AP AP (MM) MM MA (AP)

MA

15 NA 7 1 AF AF (AI) AI (AF) MM (AI) AP AP MM (AP) MM

MA

NA 6 2 AI AI AI AI AI AI (AP) MM MM

0,65

VS 0,4

NA 16 3 AP AP MM (AP) MM AP AP AP MA (MM)

15 NA 7 4 AI AI AI MM AP AP MM (AP) MA (MM)

NA 6 5 AI AI MM (AI) MM AI (MM) MM MM MA (MM)

0,4 VS

0,2

NA 16 6 AP AP MM MM AP AP AP MA

15 NA 7 7 AI (MM) MM MM MM AP MM MA (MM) MA

NA 6 8 MM MM MM MM MM MM MA (MM) MA

VS 0,2 9 MM MM MM (MA) MA MM MA MA MA

Karta 2. RUČNO RUKOVANJE PROCIJENJENA VREMENA, s

Definicije

Ručno rukovanje uključuje hvatanje, pomicanje (transport-iranje) i orijentiranje dijelova ili sklopova prije no što se umetnu ili dodaju u nosač (stegu) ili narastajući proizvod.

simetrija jest rotacijska simetrija dijela oko osi okomite osi umetanja (Slika 1.). Za dijelove s jednom osi umetanja, orijenta-

cija s kraja na kraj potrebna je za = 360; inače = 180.

simetrija je rotacijska simetrija dijela oko osi umetanja, ili ekvivalentno, oko osi koja je okomita na plohu na koju je dio polo-žen (postavljen) tijekom sklapanja (Slika 1.). Vrijednost rotacijske simetrije je najmanji kut za koji dio može biti rotiran da ponovi svo-

ju (prvotnu) orijentaciju. Za valjak umetnut u kružni provrt, = 0;

za dio kvadratnoga presjeka umetnutog u kvadratni provrt = 90.

Debljina je duljina najkraće stranice najmanje pravokutne prizme koja ovija dio. Ako je dio valjkast, ili posjeduje pravilni poligonalni presjek s pet ili više stranica, i ako je promjer valjka manji od duljine, tada se debljina definira kao polumjer najmanjeg valjka koji može oviti dio.

Veličina je duljina najduže stranice najmanje pravokutne prizme koja može oviti dio. U karti je termin veličina zamijenjen terminom duljina (Slika 2.)

Napomene

(1) Prilikom rukovanja dijelovima može doći do poteškoća ako se dijelovi ugnježđuju, zapliću, ili naliježu jedan na drugi, djelo-vanjem magnetičnosti ili maziva, ako su vrlo glatki ili zahtije-vaju brižno rukovanje. Dijelovi koji se ugnijezde ili zapliću su oni dijelovi koji se zapliću kada su u nesređenoj gomili, ali se mogu odvojiti jednostavnim rukovanjem pojedinačnim dijelom (naprimjer spiralne opruge). Dijelovi koji su skliski (glatki) jesu oni koji lako iskliznu iz prstiju ili standardnog alata za hva-tanje. Dijelovi kojima treba pažljivo rukovati su oni koji su lomljivi (krhki) ili mekani, imaju oštre bridove ili predstavljaju drugu opasnost po radnika.

(2) Dijelovi koji se čvrsto ugnijezde ili zapletu su oni dijelovi koji se u gomili tako zapletu da je potrebno upotrijebiti obje ruke za razdvajanje. Savitljivi dijelovi su takvi da se tijekom ruko-vanja jako deformiraju zahtijevajući korištenje dviju ruku (na-primjer gumene ploče i remenje).

0 180 180 90 360 360

0 0 90 180 0 360

Slika 1. Primjeri simetričnosti dijelova

Slika 2. Definiranje ovojnice, duljine i debljine

dijelovima je lako rukovati otežano rukovanje dijelovima (1)

debljina mm... 2 2 2 2

duljina mm... 15 6 i 15 6 6 6 15 6 i 15 6 6 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

dijelovima se može rukovati jednom rukom, bez po-moći alata za hvatanje

(+) 360 0 1,13 1,43 1,88 1,69 2,18 1,84 2,17 2,65 2,45 2,95

360 (+) 540 1 1,5 1,8 2,25 2,06 2,55 2,25 2,57 3,06 3 3,38

540 (+) 720 2 1,8 2,1 2,55 2,36 2,85 2,57 2,9 3,38 3,18 3,7

(+) = 720 3 1,95 2,25 2,7 2,51 3 2,73 3,06 3,55 3,34 4

za rukovanje dijelovima trebaju...

pincete standardni alati dru-gačiji od pinceta

specijalni alati

dijelovima se može rukovati jednom ru-kom, ali samo koristeći alat za hvatanje (sitni dijelovi)

bez optičkog povećanja uz optičko povećanje

rukovanje dijelovima... lako otežano (1) lako otežano (1)

debljina mm... 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

180 0 180 4 3,6 6,85 4,35 7,6 5,6 8,35 6,35 8,6 7 7

= 360 5 4 7,25 4,75 8 6 8,75 6,75 9 8 8

= 360 0 180 6 4,8 8,05 5,55 8,8 6,8 9,55 7,55 9,8 8 9

= 360 7 5,1 8,35 5,85 9,1 7,1 9,55 7,85 10,1 9 10

nema dodatnih poteškoća pri rukovanju dodatne poteškoće pri rukovanju (1)

dvjema rukama dijelovi se čvrsto ugnježđuju ili zapliću, ili su savitljivi, ali se mogu hvatati i podizati jed-nom rukom (korištenjem alata za hvatanje ako je potrebno) (2)

180 = 360 180 = 360

duljina mm

15 6 i 15 6 6 6 15 6 i 15 6 6 6

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

8 4,1 4,5 5,1 5,6 6,75 5 5,25 5,85 6,35 7

dijelovima može rukovati jedna osoba bez mehaničke pomoći

dvije osobe ili mehanička pomoć pot-rebni za ru-kovanje

dvije ruke, dva radnika ili meha-nička pomoć, pot-rebni su za hva-tanje i transporti-ranje dijelova (velike duljine)

dijelovi se čvrsto ne ugnježđuju niti zapliću, nisu savitljivi dijelovi se čvrsto ug-nježđuju ili zapliću, ili su savitljivi (2)

masa dijela 4,54 kg (10 lb) masa dijela 4,54 kg (teški)

rukovanje dijelovima...

lako uz poteškoće (1) lako uz poteškoće (1)

180 = 360 180 = 360 180 = 360 180 = 360

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

9 2 3 2 3 3 4 4 5 7 9

duljina

duljina

debljina

debljina debljina

duljina

duljina

Karta 3. RUČNO UMETANJE PROCIJENJENA VREMENA, s

Napomene

(1) Dio je čvrsti ili nečvrsti element u nekom montažnom procesu. Sklop se smatra dijelom ako se dodaje tijekom montaže. Ljepila, tekućine, punjenja i slično, koji se koriste za spajanje dijelova, ne smatraju se dijelovima.

(2) Otežan pristup znači da prostor raspoloživ za montažnu operaciju uzrokuje znatno povećanje vremena montaže. Ograničen pogled znači da se radnik tijekom montažnog procesa mora osloniti uglavnom na osjetilo dodira.

(3) Potreba za pridržavanjem dijela znači da je dio nestabilan nakon postavljanja ili umetanja, ili tijekom sljedećih operacija, te da dio treba hvatati, nanovo prikloniti ili pridržavati prije no što je konačno osiguran. Pridržavanje se odnosi na takvu ope-raciju, kojom se, ako je potrebno, održava položaj ili orijenta-cija već postavljenog dijela, prije, ili tijekom iduće operacije sklapanja. Dio je smješten ako ne zahtijeva pridržavanje ili ponovno poravnavanje za sljedeće operacije, i ako je samo djelomice osiguran.

(4) Dio je lako poravnati i smjestiti (pozicionirati), ako je položaj di-jela osiguran određenim smještajućim značajkama dijela, ili značajkama onoga dijela s kojime se dio spaja, a samo je umetanje olakšano dobro oblikovanim skošenjima ili sličnim značajkama.

(5) Otpor koji nastaje za vrijeme umetanja dijela može biti uslijed: malenih zračnosti, zaglavljivanja ili uklještenja dijelova, nepra-vilnog položaja dijela ili umetanja dijela uz veliku silu otpora. Naprimjer, prešani spoj jest interferencijski spoj gdje se zahtijeva velika sila za sklapanje.

(6) Standardno vrijeme pritezanje vijaka uključuje dodatno vrijeme za uzimanje alata (vijčala), vijčanje vijka ili matice i ispuštanje alata. Ako treba nekoliko vijaka umetnuti i/ili pritegnuti slijedno, točniji račun za stupac 7 obrasca za ručno sklapanje jest: (2) x

[(4)+(6)3]+3, gdje su (2), (4) i (6) iznosi u stupcima 2., 4. i 6.

nakon spajanja dio nije potrebno pri-državati da se zadrže orijentacija i pozicija dijela (3)

dio je potrebno pridržavati tijekom sljedećih operacija kako bi mu se zadržali orijentacija ili pozicija (3)

poravnavanje i smještanje dijela, tijekom spajanja ... lako (4) otežano lako (4) otežano

otpor umetanju... ne da (5) ne da (5) ne da (5) ne da (5)

0 1 2 3 6 7 8 9

dodavanje dijela (1), pri čemu nijedan dio još nije odmah konačno osiguran

dio i pridruženi alat (uključujući ruke) mogu lako doseći zahtijevani položaj

0 1,5 2,5 2,5 3,5 5,5 6,5 6,5 7,5

dio i pridruženi alat (uključujući ruke) ne mogu lako doseći zahtijevani položaj

zbog otežanog pristupa ili ograni-čenog pogleda (2)

1 4 5 5 6 8 9 9 10

zbog otežanog pristupa i ograni-čenog pogleda (2)

2 5,5 6,5 6,5 7,5 9,5 10,5 10,5 11,5

nema operacije pritezanja ili plastične defor-macije odmah po umetanju

plastična deformacija neposredno poslije umetanja pritezanje vijaka

odmah po umetanju (6) plastično savijanje ili

uvijanje zakivanje ili slična

operacija

poravnavanje i smještanje tijekom spajanja...

lako, bez

otpora ume-

tanju (4)

otežano i/ili otpor

ume-tanju (5)

lako (4)

otežano

lako (4)

otežano

lako (4)

otežano i/ili otpor

uvijanju (5)

bez otpora

umetanju

otpor ume-tanju (5)

bez otpora ume-tanju

otpor ume-tanju (5)

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

dodavanje dijela (1), pri čemu su dodavani dio i/ili drugi dijelovi odmah konačno osigurani

dio i pridruženi alat (uključujući ru-ke) mogu lako doseći zahtijevani položaj i alatom se lako rukuje

3 2 5 4 5 6 7 8 9 6 8

dio i pridru-ženi alat (uk-ljučujući ruke) ne mogu lako doseći zahti-jevani polo-žaj, ili se ala-tom ne može lako rukovati

zbog otežanog pristupa ili ograni-čenog pogleda (2)

4 4,5 7,5 6,5 7,5 8,5 9,5 10,5 11,5 8,5 10,5

zbog otežanog pristupa i ograni-čenog pogleda (2)

5 6 9 8 9 10 11 12 13 10 12

mehanički postupci spajanja (dijelovi su već u pravom položaju, ali nisu osigurani odmah po umetanju)

nemehanički postupci spajanja (dijelovi su već u pravom položaju, ali nisu osigurani odmah po umetanju)

nema postupka spajanja

nikakva ili lokalna plastična deformacija

uskočni spoj, uskočna spojnica, prešani spoj itd.

metalurški postupci, pri čemu je dodatni materijal...

kemijski (lijep-ljenje itd.)

rukovanje dijelovima ili sklopom (orijenti-ranje, pode-šavanje itd.)

drugi pos-tupci (ulijeva-nje te-kućine itd.) s

avija

nje

ili

slič

ni

zakiv

anje

ili

slič

ni

prite

zanje

vija

ka ili

dru

gi nepotreban

(npr. zavari-vanje elek-trootporno ili trenjem itd.)

potreban

me

ko

lem

ljenje

zavarivanje

ili

tvrd

o

lem

ljenje

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Posebna operacija – montažni postupci gdje su svi čvrsti dijelovi u pravom položaju

9 4 7 5 3,5 7 8 12 12 9 12

Preoblikovani pneumatski clindar

1 – uskočna značajka na integriranom poklopcu i odbojniku (plastika)

2 – opruga (čelik)

3 – klip (Al)

4 – glavni blok (plastika)

Pneumatski cilindar

,

1 – dva vijka (čelik), nije ih lako poravnati

2 – poklopac (čelik), nije lako poravnati − radnik mora koristiti prste za poravnanje bridova

3 – opruga (čelik), zatvorenih krajeva

4 – odbojnik klipa (plastika), rub je skošen za olakšano poravnavanje

5 – klip (Al), ometen pristup umetanju klipnjače u rupu na glavnom bloku

6 – glavni blok (plastika), visina komore je 28 mm, s malim provrtom za klipnjaču