C A P I T O L U L 1. O P T I M I ZA R E A S I S T E M E L O R DE F A B R I C A Ț I E D I N M E D I U L I N D U S T R I A L

Transcript

1 C A P I T O L U L 1. O P T I M I ZA R E A S I S T E M E L O R DE F A B R I C A Ț I E D I N M E D I U L I N D U S T R I A L C O M P E T E N Ţ A Alegerea sistemului şi a tehnologiei de fabricaţie 1.1. Mediul industrial 1.2. Metode de integrare sistemică a întreprinderii 1.3. Criterii de evaluare a utilizării sistemelor de fabricaţie O B I E C T I V E După parcurgerea acestui capitol. 1. să descrieţi mediul industrial; 2. să explicaţi modul de utilizare a sistemelor de fabricaţie; 3. să evaluaţi utilizarea unui sistem de fabricaţie adecvat, după criterii precizate. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 1

2 1.1. MEDIUL INDUSTRIAL Întreprinderea industrială. Definiţie şi clasificare Industria este o ramură a producţiei materiale şi a economiei naţionale care cuprinde totalitatea întreprinderilor (uzine, centrale, fabrici, mine etc.) ocupate cu producţia uneltelor de muncă, cu extracţia materiilor prime, a materialelor şi a combustibililor şi cu prelucrarea ulterioară a produselor obţinute. Industria reprezintă sectorul principal de producţie al multor ţări. Este grupată pe două ramuri: - industria grea - care are ca scop principal obţinerea mijloacelor de producţie; - industria uşoară - în care se produc bunuri de larg consum. Întreprinderea este o unitate economică care dispune de personalitate juridică, fiind compusă dintr-un grup organizat de persoane care desfăşoară procese de muncă utilizând mijloace materiale (maşini-unelte, echipamente, materii prime etc), în vederea realizării de produse şi servicii destinate vânzării pe piaţă şi obţinerii unui profit cât mai mare. Întreprinderea, ca verigă de bază a economiei unei ţări, constituie componenta fundamentală a economiei. Acest atom economic" este indivizibil, cele trei funcţii economice fundamentale (producţia, vânzarea şi gestiunea) ale sale regăsindu-se la toate nivelurile: mondial, naţional, regional şi de ramură. O uniune de întreprinderi constituită sub o singură conducere şi gestiune financiară se numeşte firmă comercială. Întreprinderea poate fi definită ca un sistem cibernetic (Fig. 1.1), deoarece ea reprezintă un sistem închis, având proprietatea de autoreglare, în care intrările (X) sunt transformate în ieşiri (Y). Sistemul are cel puţin o buclă de reglaj (numită feed-back sau conexiune inversă), prin intermediul căreia se aplică un semnal de la ieşirea sistemului la intrarea acestuia. Fig Întreprinderea ca sistem cibernetic Informaţiile obţinute la ieşirea sistemului sunt utilizate pentru corectarea intrării, proces care se realizează prin intermediul mărimii de reglare (ΔX). X - elemente de intrare, constituite din: materiale, energie, resurse umane, informaţii, decizii; Y - elemente de ieşire: bunuri materiale, servicii, energie, informaţii, decizii; ΔX - mărimea de reglare; p - perturbaţii. Sistemul întreprindere este alcătuit din cele două subsisteme - subsistemul conducător şi subsistemul condus - între care există diverse tipuri de interacţiuni. La rândul lui, fiecare dintre aceste subsisteme este alcătuit din mai multe componente. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 2

3 Subsistemul condus, numit şi subsistem efector sau subsistem reglat, este cel în care au loc procesele de transformare a elementelor de intrare în produse finite. Subsistemul condus se compune din: post, loc de muncă, atelier, secţie, compartimente de planificare, lansare, urmărirea producţiei, aprovizionare etc. Subsistemul conducător, numit şi subsistem reglator, are rolul de a asigura reglarea şi funcţionarea optimă a subsistemului reglat, prin îndeplinirea funcţiilor conducerii: prognoză, organizare, coordonare, comandă şi control. Perturbaţiile sunt schimbări ale stării sistemului generate fie de mediul ambiant al întreprinderii, constituit din beneficiari, furnizori, pieţe, bănci, precum şi de natura înconjurătoare, fie de interacţiunile dintre elementele aflate în interiorul întreprinderii. Perturbaţiile pot conduce la modificarea anumitor indicatori, cum ar fi nivelul de stocuri, volumul de afaceri, numărul personalului angajat. Clasificarea întreprinderilor industriale se poate face după mai multe criterii, conform tabelului 1.1. Tabelul Clasificarea întreprinderilor industriale Criteriul de clasificare Tipuri de întreprinderi forma de proprietate a capitalului social - din sectorul privat (societăţi pe acţiuni, societăţi cu răspundere limitată); - din sectorul public (regii autonome, companii naţionale). - mărimea - mici şi mijlocii; - mari. - caracterul - după materiile prime folosite - din grupa industriei extractive; ramurii - din grupa ramurii industriei prelucrătoare. - după tipul produsului fabricat şi - producătoare de mijloace de producţie; destinaţia economică - producătoare de bunuri de consum. - în raport cu caracteristicile procesului - în care predomină procesele de producţie de producţie mecanice; - în care predomină procesele chimice. - după gradul de continuitate a proceselor - cu procese discontinue. - cu procese continue; - în raport cu gradul de specializare - întreprinderi specializate; - întreprinderi universale; - întreprinderi mixte. - în raport cu volumul fabricaţiei - cu producţie în masă; - cu producţie în serie; - cu producţie individuală. - după modul de organizare a procesului de producţie - cu producţie organizată în flux; - cu producţie organizată după modelele producţiei individuale Tipuri de produse Mediul industrial se caracterizează printr-un ansamblu de activităţi economice care implică fabricarea şi producţia, având ca rezultat anumite tipuri de produse. în urma desfăşurării proceselor tehnologice rezultă bunuri materiale denumite produse. Produsul este rezultatul material al unei activităţi umane, destinat satisfacerii unei nevoi şi reprezintă o sumă de componente materiale şi imateriale cu caracteristici interdependente ce alcătuiesc un tot unitar. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 3

4 Din punctul de vedere al fabricării, produsele pot fi considerate, în general, rezultatul transformării materiilor prime în piese, prin aplicarea unor tehnologii. Deci un produs este un ansamblu industrial destinat utilizării. Necesitatea segmentării pieţelor pe care acţionează diferitele firme, în vederea îmbunătăţirii programelor lor de marketing, a impus realizarea unei clasificări omogene a produselor ce fac obiectul tranzacţiilor din cadrul pieţei respective. O clasificare ce răspunde unei asemenea cerinţe este aceea care divide mulţimea bunurilor şi serviciilor în două grupe: produse destinate consumului final şi produse destinate consumului industrial, numite, pe scurt, produse industriale. Produsele industriale sunt folosite, în primul rând, pentru producerea altor produse sau pentru asigurarea unei serii de servicii în domeniul industrial. Diferenţierea acestora de produsele destinate consumului final provine din destinaţia finală a acestor produse. De exemplu, computerul personal poate fi considerat un produs destinat consumului final dacă este cumpărat de un student sau de o altă persoană pentru uzul personal. Dacă produsul este cumpărat de o agenţie de voiaj cu scopul utilizării în desfăşurarea afacerii, atunci el poate fi cuprins în grupa produselor de consum industrial. Cea mai cunoscută clasificare a produselor industriale este realizată pe baza criteriilor cuprinse în tabelul 1.2. Tabelul Clasificarea produselor industriale Tipuri de produse Caracteristicile produselor Exemple Produse brute - nu pot fi utilizate ca atare, întrucât mai necesită operaţii de condiţionare, purificare sau finisare Produse semifabricate sau intermediare - pot fi utilizate în continuare la o altă etapă a procesului tehnologic sau reprezintă materia primă pentru un alt proces de fabricaţie Produse finite (Fig. 1.2.) - sunt obţinute în ultima etapă a procesului tehnologic (finisate, corespunzătoare din punctul de vedere al normelor de utilizare) Produse principale Produse secundare Produse complexe de tip bun de echipament" Produse standard de tip mare public" sau bun de larg consum" Produse complexe cu valoare adăugată mare 1 Produse (Fig. 1.3.) elementare - piese turnate, substanţa activă din detergenţi - ţagle rotunde pentru fabricarea ţevilor prin laminare, fibre sintetice obţinute în industria petrochimică - piese, subansambluri, ansambluri, maşini, aparate, instrumente, scule, medicamente, detergenţi, ţesături, aparatură electrocasnică, carburanţi - constituie obiectivul principal al - cocs, zahăr, mobilier, procesului tehnologic piese - rezultă din fabricaţie în mod - gudroane, ape amoniacale, inevitabil, fără să constituie un gaze de cocserie, melasă, obiectiv special rumeguş, şpan - caracterizate prin varietatea produselor şi prin diversitatea modurilor de obţinere - au complexitate mai mică şi puţine variante - au complexitate mare şi sunt fabricate ca unicat sau în serie foarte mică - sunt simple, constituite din componente puţine - automobile - electrocasnice, încălţăminte - imobile, avioane, vapoare - cuie, lacăte, organe de maşini CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 4

5 Fig Produse finite Fig Produse elementare Pentru produsele finite, există şi alte criterii de clasificare, precum clasificarea VAT, propusă de David Blacklock şi realizată în funcţie de numărul componentelor utilizate ca materie primă sau ca subansambluri, după cum urmează: Produse de tip V, care se obţin dintr-un număr restrâns de materii prime şi se fabrică într-o gamă mare de produse finite. Au o structură divergentă". Exemple: produsele din industria chimică, siderurgică etc. Produse de tip A, care se obţin prin asamblarea în mod clasic a unui număr mare de componente, într-o gamă mică de produse. Structura produsului este convergentă", nomenclatorul este important şi se constată adesea existenţa a numeroase componente pe stoc. Exemple: maşini-unelte clasice. Produse de tip T, care se obţin printr-o tehnologie de asamblare modernă, adaptată la o piaţă competitivă şi fluctuantă. Structura produselor este liniară". Prin asamblarea unor componente comune, se obţin numeroase produse finite. Exemple: computere, DVD-playere. Produse de tip X, care provin dintr-o combinaţie a produselor de tip A şi de tip V; se obţine un număr limitat de produse semifinite de tip A, care, prin multiple combinaţii, duc la obţinerea produselor finite de tip V, adaptate nevoilor specifice ale clienţilor. Acest tip de fabricaţie este caracteristic produselor care au variante numeroase. Exemple: maşini-unelte cu comandă numerică, centre de prelucrare. În funcţie de proprietăţile produselor finite fabricate, acestea se clasifică în produse omogene şi produse eterogene. Produsele omogene se caracterizează prin faptul că au proprietăţi identice în toate părţile lor. După starea de agregare, produsele omogene pot fi fluide sau solide. Produsele omogene solide diferă între ele atât sub raportul conţinutului, cât şi sub raportul dimensiunii de livrare. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 5

6 Produsele eterogene au un caracter mult mai complex, proprietăţile lor fiind diferite în raport cu părţile lor componente; acest fapt determină apariţia unor probleme mai complexe în timpul utilizării, care necesită rezolvare. După modul de utilizare, produsele eterogene pot fi: de uz curent şi de uz excepţional Moduri şi tipuri de producţie Producţia este activitatea socială în care oamenii exploatează şi modifică elemente din natură cu ajutorul mijloacelor de producţie, în vederea realizării de bunuri materiale destinate necesităţilor de consum. Modul de producţie al unui produs se caracterizează, în principal, prin combinaţia dintre cantitatea de produse de fabricat lansată la un moment dat şi fluxul procesului de producţie. într-un proces de fabricaţie putem diferenţia următoarele moduri de producţie: producţie continuă şi producţie discontinuă. Producţia continuă (flow-shop), numită şi producţie liniară, se caracterizează prin faptul că produsele suferă aceeaşi secvenţă de operaţie, având eventual timpi operativi diferiţi. Producţia continuă se referă la produsele al căror proces de transformare a materiilor prime nu trebuie să se întrerupă între două posturi de lucru consecutive, adică nu apar stocări intermediare între posturi. Procedeele folosite la acest mod de producţie impun investiţii importante şi o automatizare considerabilă. Posturile de încărcare sunt dispuse în linie, ceea ce necesită o bună echilibrare, o viteză regulată de transformare şi de transfer, un sistem de aprovizionare eficient. La acest mod de producţie se recurge atunci când volumul producţiei este important şi când există o bună stabilitate a cererii. Producţia continuă este specifică industriei siderurgice, petrochimice etc. Producţia discontinuă(job-shop), numită şi producţie neliniară sau discretă, este specifică situaţiilor în care realizarea produsului antrenează o utilizare a posturilor de încărcare într-o ordine variabilă, în funcţie de procesul său tehnologic. Un produs este realizat în ateliere formate din unităţi de transformare distincte. Procesul de fabricaţie poate fi fracţionat, pentru a permite reluarea produselor semifabricate. Producţia discontinuă este specifică industriei mecanice. Tipul de producţie reprezintă modalitatea de organizare a producţiei dintr-o întreprindere sau dintr-o subdiviziune organizatorică a acesteia (secţie, atelier, loc de muncă). Factorii determinanţi ai tipului de producţie sunt precizaţi în figura 1.4. Fig Factorii care definesc tipul de producţie În întreprinderile de producţie există trei tipuri de producţie diferenţiate prin cantitatea produselor fabricate şi prin repetitivitatea producţiei. Acestea sunt: producţia în masă, producţia în serie şi producţia individuală. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 6

7 În cadrul unităţilor industriale, există întreprinderi în care nu poate fi întâlnit într-o formă pură unul dintre cele trei tipuri de producţie. în aceste cazuri, întreprinderile vor fi încadrate într-o anumită categorie în raport cu tipul de producţie predominant, urmând ca organizarea producţiei de bază să se facă în funcţie de condiţiile concrete existente. Producţia în masă se caracterizează prin fabricarea unui număr redus de produse, în mod neîntrerupt, în cantităţi mari sau foarte mari. Acest tip de producţie ocupă o pondere însemnată în cadrul întreprinderilor industriale. Tipului de producţie în masă îi este caracteristică o specializare înaltă, atât la nivelul întreprinderii, cât şi la cel al secţiilor de producţie, până la nivelul locului de muncă. Ca urmare a fabricării neîntrerupte a aceluiaşi tip de produs, mişcarea produselor sau a pieselor de la un loc de muncă la altul se face bucată cu bucată sau în flux continuu. Existenţa acestei caracteristici determină, pe plan organizatoric, dotarea locurilor de muncă cu utilaje specializate, amplasate în concordanţă cu fluxul tehnologic şi folosirea unor mijloace de transport cu mers continuu (benzi rulante, conveioare pe şine, planuri înclinate). Totodată, este necesară folosirea de scule şi dispozitive specializate şi a unei forţe de muncă cu calificare corespunzătoare. În cadrul întreprinderilor moderne, tipul de producţie în masă creează condiţii optime pentru automatizarea producţiei, constituindu-se pe această bază linii de producţie, secţii sau uzine complet automatizate. Producţia în serie caracterizează întreprinderile care fabrică nomenclaturi mai reduse sau o gamă mai largă de produse în mod periodic, în loturi sau serii mijlocii şi mici. în raport cu acestea, se deosebesc producţia de serie mare, de serie mijlocie sau de serie mică. Lotul de producţie este cantitatea de produse sau semifabricate identice puse în fabricaţie simultan sau progresiv, prelucrate continuu la acelaşi loc de muncă, după care trec la alt loc de muncă, pe fluxul tehnologic. La întreprinderile caracterizate prin producţie de serie, gradul de specializare al întreprinderii, al secţiilor şi al locurilor de muncă are un caracter mai redus decât la producţia în masă, nivelul fiind dependent de mărimea seriilor de fabricaţie. În cadrul acestor întreprinderi, deplasarea produselor sau a pieselor de la un loc de muncă la altul se face pe loturi, folosindu-se în acest scop mijloace de transport cu funcţionare continuă sau discontinuă, în raport cu mărimea seriei de fabricaţie. Sub aspect organizatoric, în producţia de serie se impune dotarea locurilor de muncă cu utilaje mai puţin specializate, în. general universale, şi folosirea unei forţe de muncă cu calificare corespunzătoare, capabilă să execute operaţiile tehnologice necesare. Amplasarea locurilor de muncă se realizează pe grupe omogene de utilaje, maşini etc, conform fluxului tehnologic, în funcţie de mărimea seriilor de fabricat. Producţia individuală se caracterizează prin fabricarea unor varietăţi foarte largi de produse, în cantităţi reduse, uneori unicate, având un caracter instabil în timp. La întreprinderile care au acest tip de producţie, fabricarea diferitelor piese sau produse se poate repeta la intervale de timp nedeterminate, fiind posibil ca fabricarea anumitor produse să nu se mai repete niciodată. Organizarea secţiilor de bază se face după principiul tehnologic, ceea ce presupune că în cadrul secţiilor de bază se execută faze de proces tehnologic, iar amplasarea utilajelor se face după metoda grupelor omogene de maşini. Specializarea maşinilor şi a utilajelor este foarte redusă (utilaje universale), având capacitatea de a se adapta uşor, printr-un număr foarte mic de reglaje, la schimbarea nomenclatorului de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 7

8 Trecerea produselor de ia un loc de muncă la altul se face bucată cu bucată sau în loturi mici de fabricaţie, cu ajutorul unor mijloace de transport cu deplasare discontinuă, de tipul cărucioarelor manuale, electrocarelor sau motostivuitoarelor. Pentru fabricarea produselor se foloseşte o tehnologie valabilă pentru întreaga gamă de produse executate, urmând ca detaliile tehnologice ale fiecărui produs să fie definitivate în cadrul fiecărui loc de muncă de către muncitorul cu un nivel ridicat de calificare, corespunzătoare varietăţii mari de produse realizate. Stabilirea tipului de producţie ţine cont de mărimea coeficientului tipului de producţie k, calculat după relaţia: unde: t ij - timpul necesar pentru fabricarea unei unităţi de produs i" la operaţia j"; R i - ritmul producţiei pentru produsul i", stabilit ca raport dintre fondul de timp disponibil anual şi volumul producţiei din produsul respectiv: Q i - volumul de producţie pentru produsele i"; F d j - fondul de timp anual programat la un loc de muncă pentru operaţia j". Pentru încadrarea într-un anumit tip de producţie, în funcţie de mărimea coeficientului k, sunt stabilite experimental valori ale acestuia (Tabelul 1.3). În tabelul 1.3 sunt prezentate principalele caracteristici ale tipurilor de producţie prezentate. Tabelul Caracteristicile tipurilor de producţie T i p u l Nomenclatura d e de p r o d u c ț i e Fabricație produs Volumul producției din fiecare tip de Caracteristica locurilor de muncă Forma de deplasare a obiectelor muncii Folosirea Fondului de Timp disponibil 0 în masă - restrânsă uneori - foarte mare - specializate - individual, Timpul programat la un singur tip de tehnologic bucată cu se foloseşte k = 1 produs bucată la maximum 0 în serie: - relativ mare, - mare, însă scade, - specializate - individual (la Nu se acoperă - mare creşte de la seria prin trecerea de tehnologic (la serie mare) şi fondul de timp 1 < k < 6 mare către seria la seria mare spre serie mare) şi pe loturi (la programat - mijlocie mică seria mijlocie şi universale (la seria mijlocie 6 < k <10 mică serie mijlocie şi şi mică) - mică mică) 10 < k <20 0 individuală - foarte mare - mic, în general un - universale - individual Fondul de timp k > 20 singur exemplar disponibil este foarte mic Există şi alte criterii de clasificare a tipurilor de producţie, după cum urmează: a. după raporturile cu piaţa producţiei: - producţie pe stoc, caracteristică proceselor de producţie în care producţia este declanşată prin anticiparea unei cereri potenţiale faţă de un produs cunoscut; - producţie la cerere, caracteristică proceselor de producţie în care producţia este declanşată în urma unor cereri ferme ale clienţilor; b. după modul de organizare a producţiei: - producţie de tip continuu (flux); - producţie de tip discontinuu; - producţie de tip individual (proiect). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 8

9 Tipuri de fabricaţie Fabricaţia reprezintă cadrul material şi organizatoric concret în care se aplică cunoştinţele tehnologice, în vederea realizării unor produse şi constă în ansamblul metodelor, procedeelor, activităţilor, regulilor, condiţiilor tehnice şi organizatorice utilizate şi aplicate prin intermediul resurselor tehnice, materiale şi umane existente într-o unitate de producţie şi într-o perioadă de fabricaţie reală, în procesul de execuţie a diferitelor produse. Tipul de fabricaţie a unui produs permite definirea relaţiilor întreprindere/client, caracterizând, totodată, tipul de disponibilitate şi de specificaţii ale produselor fabricate. Se disting trei tipuri de fabricaţii: la comandă, pentru stocare, mixtă. Fabricaţia la comandă (Fig. 1.5) priveşte produsele costisitoare, speciale sau prototipurile. Produsul nu este disponibil în momentul comenzii şi necesită un termen de realizare. Nici preţul nu este fixat, fiind negociat în acelaşi timp cu termenul, la încheierea comenzii. Exemple: imobile, construcţii navale etc. Fig Fabricaţia la comandă Fabricaţia pentru stocare (Fig. 1.6) priveşte produsele puţin costisitoare sau de uz general, fabricate în cantitate mare. Produsul este disponibil imediat vânzării, la un preţ fixat prin catalog. Producţia este adesea de masă sau pe loturi economice. Exemple: electrocasnice, aparatură audio-video, semifabricate laminate, roţi dinţate, şuruburi etc. Fig Fabricaţia pentru stocare Fabricaţia mixtă derivă din fabricaţia la comandă, scopul urmărit fiind reducerea termenelor de realizare. Produsele sunt concepute astfel încât personalizarea acestora să fie realizată în momentul comenzii, prin asamblarea unor subansambluri modulate fabricate CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 9

10 anterior şi stocate. Toate întreprinderile care doresc să-şi amelioreze performanţele faţă de clienţii lor tind să aleagă, din ce în ce mai mult, acest tip de fabricaţie. Exemple: utilaje de grădinărit, de agrement etc. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 10

11 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Descrieţi mediul industrial, răspunzând cerinţelor următoare: 1. Ce este industria? 2. Ce reprezintă întreprinderea? 3. Ce sunt produsele industriale? 4. Precizaţi tipurile de produse în funcţie de stadiul de prelucrare. 5. Cărui mod de producţie îi aparţin produsele industriei mecanice? 6. Enumeraţi factorii care contribuie la stabilirea tipului de producţie. 7. Caracterizaţi producţia în masă. 8. Clasificaţi tipurile de producţie după modul de organizare a producţiei. 9. Ce este fabricaţia? 10. Ce tip de produse este specific fabricaţiei la comandă? Daţi exemple de astfel de produse CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 11

12 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! În coloana A sunt indicate tipuri de produse, iar în coloana B sunt date exemple de produse. Stabiliţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Tipuri de produse B - Exemple 1. produse finite 2. produse elementare 3. produse secundare 4. produse brute 5. produse principale a. piese turnate b. cocs, zahăr, mobilier c. automobile d. maşini, aparate, instrumente e. gaze de cocserie, melasă, rumeguş, şpan f. lacăte, organe de maşini Lucraţi în perechi! Descrieţi mediul industrial din punct de vedere al tipurilor de producţie, îndeplinind sarcinile următoare: I. Transcrieţi pe caiete tabelul şi completaţi-l cu elementele care lipsesc. Tipul Nomenclatura de Volumul producţiei din Forma de deplasare a fabricaţie fiecare tip de produs obiectelor muncii în masă restrânsă bucată cu bucată în serie mare individual mare foarte mare universale Caracteristica locurilor de muncă II. Stabiliţi tipul de producţie pentru execuţia unui volum de producţie de 3D00 produse, cunoscând că fondul anual de timp este de 2D0D de ore, iar timpul necesar pentru fabricarea unei unităţi de produs, la o operaţie, este de 30 de minute. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 12

13 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă! Formaţi grupe de 3-4 elevi şi realizaţi portofoliul cu tema Alegerea sistemului şi a tehnologiei de fabricaţie". Acest document va sistematiza cunoştinţele dobândite pe parcursul capitolului Mediul industrial şi va avea componente realizate, individual sau în echipă, de membrii grupei. Portofoliul trebuie să cuprindă: Lista conţinutului acestuia (sumarul, care include titlul fiecărei lucrări/fişe etc. şi numărul paginii la care se găseşte); Argumentaţia, care explică ce lucrări sunt incluse în portofoliu; Lucrările elaborate: rezumate sau selecţii din notiţele luate în clasă; eseuri; articole, referate, comunicări; fişe individuale de studiu; temele de zi; probleme rezolvate; teste; reflecţiile membrilor echipei asupra temei tratate; autoevaluări întocmite de membrii grupului; poze, desene, scheme; dicţionar cu termeni de specialitate utilizaţi. De comun acord cu cadrul didactic, stabiliţi componentele portofoliului, modul şi termenele de prezentare şi de evaluare ale acestora. Stabiliţi şi distribuiţi sarcinile fiecărui membru al echipei. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 13

14 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Criterii de clasificare a produselor Copiază pe o coală format A4 schema de mai jos, apoi completează spaţiile marcate cu următoarele informaţii: I) criterii de clasificare; II) tipuri de produse; III) caracteristicile produselor; IV) exemple. Această fişă de lucru va completa conţinutul portofoliului! CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 14

15 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Tipuri de producţie 1.1. Copiază pe o coală format A4 tabelul următor. Completează căsuţele cu cerinţele specificate. Tipul de produs Criteriul de Exemple Tipul de Tipul de clasificare producţie fabricaţie produse finite produse standard de tip mare public" sau bun de larg consum" produse elementare produse complexe cu valoare adăugată mare 1.2. a. Defineşte produsul. b. Defineşte tipul de producţie. c. Defineşte tipul de fabricaţie Identifică produsele din imaginile de mai jos şi completează spaţiile indicate cu tipul de producţie caracteristic fiecăruia. Produs... Tip de producţie... Produs... Tip de producţie... Produs... Tip de producţie... Schimbă fişa de lucru cu colegul/colega de bancă şi realizează evaluarea acesteia. Purtaţi discuţii pe marginea cerinţelor care nu au fost corect realizate. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 15

16 Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 2 ore. Subiectul I (30 de puncte) 1.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. În funcţie de mărime, întreprinderile industriale pot fi: a. cu procese continue, cu procese discontinue; b. mici şi mijlocii, mari; c. specializate, universale, mixte; d. producătoare de mijloace de producţie, producătoare de bunuri de consum; 2. După rezultatul obţinut în urma desfăşurării proceselor productive, produsele industriale se pot grupa astfel: a. produse omogene, produse eterogene; b. produse principale, produse secundare; c. produse brute, produse semifabricate, produse finite; d. de uz curent, de uz excepţional. 3. În practică, se disting următoarele tipuri de producţie: a. producţie la comandă, în serie şi masă; b. producţie în flux, în serie şi masă; c. producţie la nivel de secţie şi la nivel de întreprindere; d. producţie în masă, în serie şi individuală. 4. Modurile de producţie sunt: a. de tip continuu, de tip discontinuu, de tip individual; b. tipul pe stoc, tipul la cerere; c. producţia continuă, producţia discontinuă; d. în flux, în serie şi masă. 5. Tipurile de fabricaţie pot fi: a. fabricaţia la comandă, pe stoc şi mixtă; b. fabricaţia în serie şi la comandă; c. fabricaţia directă şi la comandă; d. fabricaţia contractuală şi necontractuală În coloana A sunt indicate tipuri de întreprinderi, iar în coloana B criterii de clasificare a acestora. Scrieţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Tipuri de întreprinderi B - Criterii de clasificare 1. mici şi mijlocii a. formele judiciare 2. universale b. gradul de mărime 3. cu procese continue c. materiile prime folosite 4. din grupa industriei extractive d. gradul de continuitate a proceselor 5. din sectorul privat e. gradul de specializare f. modul de organizare a procesului de producţie 1.3. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false în enunţuri adevărate. a. întreprinderea este o unitate economică care nu dispune de personalitate juridică. b. Produsele de tip V se obţin dintr-un număr restrâns de materii prime şi se fabrică într-o gamă mare de produse finite. c. Modul de producţie al unui produs se caracterizează prin combinaţia dintre cantitatea de produse de fabricat lansată deodată şi fluxul procesului de producţie. Subiectul II_(30 de puncte) II.1. Definiţi tipul de producţie. II.2 Scrieţi informaţia corectă care completează spaţiile libere: a. Mediul industrial se caracterizează printr-un ansamblu de...care implică fabricarea şi producţia, rezultând anumite tipuri de produse. b. Producţia în...se caracterizează prin fabricarea unui număr redus de produse. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 16

17 c. Fabricaţia...priveşte produsele costisitoare, speciale sau prototipurile. II.3. a. Enumeraţi factorii ce caracterizează tipul de producţie. b. Explicaţi modul de stabilire a tipului de producţie. Subiectul III_130 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema întreprinderea industrială - formă specifică de organizare pentru procesul de producţie", după următoarea structură: a. Definirea întreprinderii. b. Definirea producţiei, a modului şi a tipului de producţie. c. Precizarea a cinci produse finite specifice industriei construcţiilor de maşini. d. Analiza rolului pe care îl are tipul de fabricaţie într-o întreprindere. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 17

18 1.2. METODE DE INTEGRARE SISTEMICA A ÎNTREPRINDERII Noţiuni de integrare a întreprinderii industriale Informatica şi-a găsit locul la nivelul funcţiilor administrative ale întreprinderii - contabilitate, gestiune - şi, apoi, a permis automatizarea controlului şi a proceselor de producţie continue, în acelaşi timp, tehnicile din domenii precum: mecanica, electrotehnica, electronica etc. au evoluat, făcând posibilă realizarea de noi componente performante şi adaptate tratării numerice a semnalelor. Adăugarea tehnicilor specifice informaticii la ansamblul celor menţionate permite accesul la automatizarea flexibilă a proceselor de fabricaţie discontinue, cum sunt cele de prelucrare. Metodele şi mijloacele de producţie ale industriei din domeniul mecanică sunt bulversate de apariţia calculatoarelor, a roboţilor, a sistemelor flexibile de fabricaţie, care, după maşinile-unelte cu comandă numerică (MUCN), încep să ocupe un loc important în întreprinderi. Integrarea întreprinderii reprezintă modul în care se realizează coordonarea funcţionării tuturor elementelor constituente. Integrarea sistemică a întreprinderii presupune adoptarea unei strategii şi a unei tehnologii care să o transforme într-o unitate practică, capabilă să depăşească schimbările tehnologice, economice şi pe cele din mediul social. Căile de realizare a integrării unei întreprinderi industriale cu ajutorul tehnicilor informaticii sunt prezentate în figura 1.7. Fig Evoluţia integrării întreprinderii Integrarea sistemelor (Fig. 1.8) se realizează prin interconectarea aparaturii de automatizare şi de calcul cu celulele de fabricaţie, în scopul obţinerii schimbului de informaţii dintre subsistemele de automatizare. Integrarea aplicaţiilor se referă la realizarea interoperabilităţii între aplicaţii, oameni şi instalaţii tehnologice. Integrarea proceselor lucrative vizează funcţiile de management, control şi monitorizare. Integrarea întreprinderilor înglobează aspectele anterioare, cu accent pe integrarea proceselor. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 18

19 Fig. 1.8-Sistem integrat După modul în care se realizează integrarea sistemică (sisteme, aplicaţii, procese), întreprinderea poate fi: extinsă/virtuală, agilă, fractală sau holonică. Întreprinderea extinsă/virtuală poate fi descrisă ca un model de afaceri construit pe o alianţă strategică temporară în jurul unei oportunităţi a pieţei. într-o piaţă dată (automobile, electrocasnice, audio-video etc.) se găsesc, în generai, mai multe întreprinderi care execută produse concurente asemănătoare. Fiecare întreprindere posedă imaginea şi particularităţile sale, precum şi clientela sa, care constituie sfera de influenţă, propria piaţă. Într-o oarecare măsură, întreprinderea se reprogramează, îşi autoreglează organizarea, după variaţiile mediului. Dacă perimetrul unei pieţe date se micşorează semnificativ, oricare ar fi cauza, se ajunge la un punct în care sferele de influenţă ale societăţii care operează pe piaţă se ciocnesc şi se întrepătrund. în această situaţie, trebuie să opteze pentru o politică de asociere suplă, conducând la noţiunea de programe inter-întreprinderi şi de întreprindere extinsă/ virtuală Wrtual/ExtendedEnterprise).Luându-şi responsabilităţi faţă de piaţa sa, întreprinderea evaluează modurile sale de concepţie, producţie, distribuţie. în această fază de etalonare concurenţială (de examinare a rezultatelor), ea decide asupra orientării către domeniile în care excelează. Astfel, fiecare dintre societăţile grupurilor de interes economic formate îşi revizuieşte activităţile asupra domeniilor de competenţă cel mai bine afirmate. Întreprinderea virtuală poate fi definită ca o reţea de organizaţii, dispersate geografic, dar reunite prin intermediul tehnologiilor informaţionale şi de comunicaţie. Acestea reprezintă motorul întreprinderii virtuale şi au misiunea de a procesa şi distribui informaţiile în timp real în întregul sistem, pentru a permite luarea rapidă a deciziilor şi coordonarea acţiunilor, întreprinderile virtuale permit realizarea de: aplicaţii de prelucrare, distribuţie a datelor, sisteme interoperabile între toţi partenerii, conexiuni interne şi externe între indivizi. Structura întreprinderii virtuale este o structură dinamică, în care organizaţiile pot părăsi sau se pot ataşa alianţei în orice moment. În structura unei întreprinderi virtuale nu există o schemă organizatorică, adică nu există ierarhii, deoarece partenerii sunt egali (structura egalitară). În ceea ce priveşte durata de viaţă, întreprinderea virtuală este o alianţă temporară. Întreprinderea agilă se caracterizează prin capacitatea de a se reconfigura rapid, ca răspuns la schimbări bruşte şi neprevăzute în compoziţia producţiei cerute şi la evoluţia mediului. Agilitatea se referă atât la procesele fizice, cât şi la cele legate de desfăşurarea afacerilor şi de factorul uman. Agilitatea se poate realiza prin integrarea tehnologiei de fabricaţie flexibilă cu bazele de cunoştinţe şi cu structurile de management flexibile, care stimulează cooperarea dintre companii. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 19

20 Fabricaţia agilă presupune realizarea de întreprinderi virtuale, deoarece calea cea mai scurtă pentru lansarea unui produs nou constă în selectarea resurselor existente în diferite companii şi în sintetizarea acestora într-o unică entitate folosind mijloacele electronice. Întreprinderea fractală este un sistem deschis, compus din unităţi autonome, numite fractali". Acestea sunt unităţi de lucru autonome, similare, având autoorganizare. în acest tip de întreprindere, accentul se pune pe procesul de navigare şi pe acordarea de puteri sporite factorilor umani, organizaţi în echipe. O fractală este o unitate organizatorică care acţionează în mod autonom, având obiective şi servicii clar descrise. Fractalele se organizează în mod individual şi se integrează obiectivelor întreprinderii. Dezvoltarea întreprinderii fractale se bazează pe următoarele căi: 1) identificarea a şase zone distincte (culturală, strategică, psihosocială, financiară, informaţională şi tehnologică); 2) realizarea unei serii de etape în paşi mici": informarea şi motivarea personalului, formularea strategiilor, realizarea unei culturi de firmă adecvate, reingineria proceselor, formarea fractalilor şi a echipelor, organizarea dinamică a aspectelor economice, implementarea sistemelor informatice ale fractalilor şi realizarea unui management activ. Organizarea întreprinderilor fractale se face în raport cu cadrul de referinţă, care este definit prin următoarele aspecte: - procesele de producţie trebuie să fie orientate spre satisfacerea clientului şi spre realizarea de servicii şi să integreze gestiunea resurselor; - se poate considera că întreprinderile se dezvoltă în mod neliniar, prin schimbări neprevizibile, dar care trebuie să fie dirijate; - organizarea cea mai adecvată este cea în reţea. Reactivitatea întreprinderii necesită structuri organizatorice orientate spre proces şi capabile să se autoadapteze la schimbările rapide ale mediului; - toate frontierele dintre diferitele unităţi sunt imprecise şi permeabile informaţiilor; - procesele din interiorul unităţilor fractale nu mai sunt planificate cu precizie; - determinarea proceselor se poate face prin autoorganizare şi autooptimizare, angajaţii putând contribui la îmbunătăţirea procedeelor şi a produselor; informaţia este disponibilă pentru toţi şi fiecare angajat o poate primi, trata şi evalua. Întreprinderea holonică este o întreprindere care integrează întreaga gamă de activităţi privind fabricaţia, pe baza utilizării tehnologiilor existente (comunicaţii bazate pe calculator, reglare descentralizată, agenţi inteligenţi). Știați că: Reingineria reprezintă regândirea fundamentală a organizaţiei (firmei) şi vizează: - schimbarea regulilor în competiţie; - eficienţa infrastructurii informaţionale; - disponibilitatea pentru schimbări majore; - adaptarea şi dezvoltarea tehnologiilor avansate Sisteme de fabricaţie Sistemul de fabricaţie reprezintă componenta de bază a unui sistem de producţie şi are ca scop rezolvarea sarcinilor de fabricaţie şi realizarea de produse ce pot fi oferite pe piaţă. Funcţia generală a unui sistem de fabricaţie constă în transformarea unui flux de materiale şi a unui flux de informaţii cu ajutorul unui flux de energie, astfel încât transferul acestora să mărească valoarea de întrebuinţare a produselor finite obţinute la ieşirea sistemului. Componentele unui sistem de fabricaţie sunt elementele tehnice şi factorul uman. Implicarea omului în sistem are loc chiar şi în cazul sistemelor automate de fabricaţie, cel puţin CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 20

21 ca personal de întreţinere, pentru pregătirea programelor şi efectuarea de reglaje, precum şi pentru controlul calităţii produselor. Noua generaţie de sisteme de producţie trebuie să conducă la: - integrarea întreprinderii, pentru a creşte competitivitatea globală şi capacitatea de răspuns la cerinţele pieţei; - crearea unui mediu ambiant eterogen: sistemele de producţie trebuie să-şi adapteze componentele hard şi soft la mediul industrial şi informaţional; - interoperabilitate: un mediu informaţional eterogen poate utiliza limbaje de programare diferite şi modele reprezentative şi poate opera pe platforme de calcul diferite; - crearea unei structuri dinamice şi deschise: integrarea rapidă a noi subsisteme sau eliminarea unei părţi din subsistemele existente din sistem, fără a se întrerupe procesul de muncă; - cooperare: întreprinderile producătoare vor coopera cu furnizorii, partenerii şi clienţii pentru asigurarea materialelor, a subansamblelor şi pentru comercializarea produsului final; - integrarea angajaţilor împreună cu componentele soft şi hard ale sistemelor de producţie: oamenii şi calculatoarele trebuie să fie integrate pentru a lucra împreună la diferite niveluri ale dezvoltării produsului şi chiar pe întreaga durată de viaţă a unui produs; - obţinerea unei fabricaţii agile, cu capacitatea de a se adapta rapid la un mediu în care au loc schimbări continue şi care nu pot fi anticipate şi, astfel, este o componentă vitală în strategia de producţie pentru o concurenţă globală. Sistemele de fabricaţie au evoluat de-a lungul timpului în funcţie de condiţiile concrete de organizare şi tehnicitate existente la un moment dat. Varietatea sistemelor de fabricaţie a condus la clasificarea acestora conform figurii 1.9. Fig Clasificarea sistemelor de fabricaţie Sistemul rigid de fabricaţie (STP) este format din două componente subsistemice: subsistemul om (OM) şi subsistemul tehnologic (TH), care are în componenţă două subsisteme, unul tehnic (Th), cuprinzând maşina-unealtă (MU), scula aşchietoare (SA) şi dispozitivele de orientare şi fixare a semifabricatului (DOF), şi celălalt, al semifabricatului (Sf), conform reprezentării din figura Fig Structura generală a sistemului rigid de prelucrare CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 21

22 Sistemul rigid de fabricaţie poate fi reglementat sau automatizat. Sistemul rigid de fabricaţie reglementat are următoarele caracteristici: - este specific tipului de producţie în serie mare sau în masă din procesele de montaj cu ritm reglementat; - metoda de organizare a producţiei are la bază principiul liniei de producţie în flux; - locurile de muncă şi forţa de muncă sunt strict specializate pentru executarea unui număr mic de operaţii tehnologice; - schimbarea nomenclatorului de produse conduce la oprirea procesului de producţie până la înlocuirea tehnologiei de fabricaţie. Sistemul rigid de fabricaţie automatizat are aceleaşi caracteristici ca şi sistemul anterior şi, în plus, prezintă următoarele particularităţi: - locurile de muncă au un grad mare de automatizare şi mecanizare şi sunt amplasate în cadrul unor linii de producţie tehnologice; - nivelul productivităţii muncii este ridicat. Sistemul flexibil de fabricaţie este construit dintr-un grup de maşini-unelte cu comandă numerică, legate între ele printr-un sistem automat de transfer-manipulare piese şi scule, care realizează prelucrarea automată a oricărei piese aparţinând unei familii de piese asemănătoare din punctul de vedere al tehnologiei de execuţie, în limitele unui algoritm de fabricaţie prestabilit. Flexibilitatea unei maşini se referă la varietatea tipurilor de operaţii ce pot fi executate pe acea maşină fără a se efectua modificări majore la trecerea de la o operaţie la alta. Se ştie că flexibilitatea maşinilor este în continuă creştere, ceea ce implică şi calificarea operatorilor ce le deservesc, în vederea însuşirii limbajelor de programare, cu scopul obţinerii mentenanţei şi al diagnosticării procesului. Un sistem flexibil de fabricaţie se caracterizează prin următoarele trăsături de bază: - integrabilitate, determinată de capacitatea sistemului de integrare într-un sistem de producţie şi de cuplare funcţională cu alte sisteme; - adaptabilitate, determinată de capacitatea de acomodare la schimbarea volumului şi a gamei sortimentale a producţiei; - dinamism structural, determinat de posibilitatea de modificare a structurii sistemului flexibil de fabricaţie, în funcţie de cerinţele concrete ale producţiei. Din punct de vedere al evoluţiei sistemelor flexibile de fabricaţie, se pot identifica trei stadii, care diferă prin complexitate şi arii de cuprindere, după cum urmează: a) unitatea flexibilă de prelucrare (Fig. 1.11) reprezintă o maşină complexă, denumită şi centru de prelucrare, echipat cu o magazie de SDV-uri complexe şi cu un manipulator sau robot automat de scule, care pot funcţiona în mod automat; Fig Unitate flexibilă de fabricaţie CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 22

23 b) celula flexibilă de fabricaţie (CFF) este constituită din mai multe unităţi flexibile de prelucrare, cu un maximum de 20 de maşini şi utilaje controlate direct de calculator. În figura 1.12 este prezentată schema structurală a unei celule flexibile de fabricaţie, cu cele două sisteme din componenţă: de manipulare şi de prelucrare. Aceste subsisteme pot fi observate în exemplele din figurile 1.13 şi Celula flexibilă din figura 1.13 are ca subsistem de manipulare doi roboţi, iar cea din figura 1.14 cuprinde un robot de manipulare şi două centre de prelucrare, ca subsisteme de prelucrare. Fig Structura celulei flexibile de fabricaţie Fig Celulă flexibilă de obţinere a pieselor sudate cu 2 robot Fig Celulă flexibilă de fabricaţie c) sistemul flexibil de fabricaţie cuprinde mai multe celule de fabricaţie conectate prin sisteme automate de transport, cu ajutorul cărora se deplasează produsele şi echipamentul tehnologic între maşini. întregul sistem se află sub controlul direct al unui calculator central sau local care dirijează şi sistemele de depozitare, echipamentele de măsurare şi control etc. Sistemul flexibil de fabricaţie îşi îndeplineşte integral rolul pentru care a fost creat doar dacă cuprinde toate componentele unui sistem de fabricaţie (de prelucrare, logistic, control şi comandă) şi nu se rezumă doar la subsistemul de prelucrare. Aceasta presupune o integrare totală a celor patru subsisteme componente, ceea ce impune folosirea maşinilor cu comandă numerică, a transportoarelor automate, a roboţilor industriali şi a unei reţele de comunicaţii care să concentreze toate fluxurile informaţionale care străbat sistemul flexibil de fabricaţie. Structura generală a sistemului de fabricaţie prezentată în figura 1.15 cuprinde cele două substructuri ale sistemului, de comandă (SC) şi de execuţie (SE), având un nivel înalt de CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 23

24 automatizare. în cadrul substructurii de comandă, se iau decizii în ceea ce priveşte alocarea şi dirijarea calculatorului de gestiune (CG) şi a celor de proces (CP 1( CP 2 ) prin cele două comenzi: de alocare (CA) şi de divizare (CT). Substructura de execuţie este alcătuită din subsistemul de prelucrare (SSP) şi din subsistemul logistic (SSL). Aici se îndeplinesc funcţiile de prelucrare (IP), control (C) şi transport, depozitare, manipulare (TDM). Reperele prelucrate ajung la control şi de aici la subsistemul TDM, de unde cele bune ies din sistem, iar cele necorespunzătoare se întorc în prelucrare. Fig Schema structurală a unui sistem flexibil de fabricaţie Structura generală a sistemului de fabricaţie se va determina alocând funcţiile parţiale unor elemente fizice (subsisteme ale sistemului de fabricaţie), ca: depozite centrale sau intermediare, diferite tipuri de transportoare, elemente de manipulare, maşini-unelte, sisteme de transmitere, transformare şi prelucrare a informaţiilor, depozite de asamblare, sisteme de transmitere şi execuţie a energiei şi de transformare a acesteia, după care se stabilesc legăturile necesare între acestea în vederea obţinerii funcţiei generale a sistemului. Noţiunea de flexibilitate a unui sistem de manipulare exprimă abilitatea acestuia de a se acomoda la schimbarea reperului, a geometriei şi dimensiunilor acestuia şi de a reajusta traiectoriile de mişcare, în cazul în care apare această necesitate. Flexibilitatea sistemelor de manipulare constă în abilitatea acestora de a manevra eficient diferite tipuri de repere, pentru obţinerea unei poziţionări corespunzătoare în vederea prelucrării. În practică, flexibilitatea se poate realiza prin utilizarea unor sisteme de transfer automate şi robotizate, de tip: robocare, sisteme de orientare şi transport ce utilizează manipulatoare automate şi roboţi, linii automate de transfer, magazii, depozite automatizate, asociate cu conducerea asistată de calculator, capabile de a urma noi traiectorii, în cazul blocării unui post de lucru. Funcţia de prelucrare automată se realizează în cadrul subsistemului tehnologic, având în componenţă posturile de lucru PL (prelucrare, montaj etc), posturile de manipulare a pieselor şi a sculelor proprii acestora, şi presupune alimentarea automată a maşinii cu piese şi scule, prelucrarea (montajul) propriu zisă şi, eventual, optimizarea procesului de prelucrare. Subsistemul poate include posturi de spălare automată, ambalare etc. Funcţiile de depozitare, transport şi manipulare automată se realizează în cazul subsistemului de depozitare şi transfer şi se referă la fluxul automat al materialelor în sistem. Aceste funcţii includ mai multe subfuncţii: - depozitarea automată a pieselor, a sculelor, a dispozitivelor şi a materialelor auxiliare; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 24

25 - identificarea şi livrarea în sistem a piesei, a sculei, a dispozitivului etc, în mod automat; - transferul automat al pieselor, al sculelor, al dispozitivelor şi al materialelor auxiliare între depozite şi posturile de lucru; - manipularea pieselor, a sculelor şi a dispozitivelor în depozit; - colectarea şi evacuarea deşeurilor (a aşchiilor şi a lichidelor de răcire-ungere utilizate în sistem). Funcţiile de comandă şi cele de supraveghere, control şi diagnoză sunt realizate într-un sistem flexibil de fabricaţie de către subsistemul informaţional. Funcţia de comandă este realizată cu ajutorul unităţii centrale de comandă, ce lucrează în timp real, şi al unităţilor locale de comandă. Programele furnizează întregului sistem informaţiile tehnice şi organizatorice necesare comenzii procesului de prelucrare şi comenzii operative a producţiei. Funcţia de comandă constă în emiterea comenzilor pentru funcţionarea corelată a subsistemelor componente, pe baza programului întocmit în conformitate cu ciclograma de lucru, şi în urmărirea modului în care sunt executate diferite faze ale activităţii în sistem. Sistemul de comandă conţine un calculator central şi subsisteme de comandă ale componentelor sistemului flexibil, legate într-o reţea informaţională, în cadrul sistemului ONC (Direct Mumerical Control). Calculatorul este legat cu echipamentele de comandă ale componentelor prin legături seriale bidirecţionale şi transmite programe piesă şi programe de funcţionare comenzi de începere/ încheiere a ciclurilor de funcţionare, pe baza programelor proprii echipamentelor de comandă ale UP (utilaje de prelucrare), RI (roboţi industriali) şi DA/E (dispozitivelor de alimentare/evacuare). Echipamentele de comandă ale subsistemelor pot fi echipamente NC (Numerical Control), CNC (Computer Numerical Control), RC (Robot Control) sau PLC (Programable Logic Controler - automat programabil). Funcţia de supraveghere, control şi diagnoză realizează monitorizarea sistemelor flexibile de fabricaţie şi include mai multe subfuncţii: - supravegherea stării sculelor şi a procesului de prelucrare pe maşinile-unelte; - supravegherea desfăşurării fabricaţiei şi diagnosticarea eventualelor defecţiuni; - controlul automat al pieselor prelucrate şi, eventual, al parametrilor mediului ambiant. Una dintre caracteristicile sistemelor avansate de producţie o constituie cuplarea sistemelor flexibile de fabricaţie cu procesul conducerii integrate, cu ajutorul calculatorului. în acest fel, ia naştere un sistem computerizat de maşini, care poate produce, în limitele capabilităţii lui, orice piesă aleasă întâmplător, în orice cantitate şi la orice moment de timp, cu costuri comparabile sau chiar mai scăzute decât cele înregistrate pentru tipul de producţie de serie mare sau de masă, deoarece costurile de reprogramare a calculatorului sunt în multe cazuri inferioare celor pentru modificarea sau pentru ajustarea echipamentului tehnologic. Principalele avantaje ale utilizării unui sistem flexibil de fabricaţie sunt: - prelucrarea succesivă sau paralelă a unor piese diferite, asemănătoare din punct de vedere geometric, în loturi diferite ca mărime; - realizarea transferului interoperaţional între posturile de lucru din sistem, semifabricatul putând trece de la un post de lucru la altul pe căi diferite; astfel, timpul de prelucrare pe diferite maşini nu este dependent de tactul de lucru al sistemului de fabricaţie flexibil. - realizarea prelucrării pe aceleaşi maşini de familii de piese, fără reglări suplimentare la trecerea de la prelucrarea unei piese la alta sau de reglări ale dispozitivelor componente sau a parametrilor de lucru; eventualele reglaje trebuie să aibă durate predeterminate şi economic acceptabile; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 25

26 - trecerea la producţia neasistată de operatori, datorită existenţei sistemelor automate de transfer şi de alimentare automată cu piese şi scule a posturilor de lucru; - existenţa unei rezerve, cel puţin pentru durata unui schimb de lucru, asigurate de depozitele centrale de piese şi scule; - posibilitatea de evoluţie şi perfectabilitate treptată în funcţie de necesităţile de producţie; - coordonarea prelucrării informaţiilor tehnice şi organizatorice în cadrul unor programe de producţie prestabilite ce pot fi corectate automat funcţie de starea reală de funcţionare a sistemului la un moment dat asigurând un coeficient ridicat de utilizare a timpului de lucru disponibil maşinilor. Sistemele flexibile se deosebesc de sistemele rigide de fabricaţie prin următoarele caracteristici: - au o capacitate mare de adaptare la schimbarea sortimentului de fabricaţie doar prin schimbarea programului la calculator, fără a se acţiona asupra echipamentelor din dotarea maşinilor; - prezintă autonomie de funcţionare pentru trei schimburi, fără intervenţia operatorului uman; - au posibilităţi de ridicare a nivelului de tehnicitate, corelat cu cerinţele tot mai diversificate ale consumatorului Sisteme de fabricaţie moderne În industriile producătoare, există sisteme de fabricaţie moderne, care conduc la obţinerea performanţelor propuse. Dintre acestea, cele mai importante sunt: sistemele de fabricaţie inteligente, sistemele holonice şi cele bionice. Am asistat, în ultimii ani, la o generalizare a automatizării proceselor de producţie, urmare firească a integrării roboţilor industriali în procesele de fabricaţie, a apariţiei celulelor flexibile de producţie, a utilizării roboţilor autonomi cu capacităţi senzoriale sporite, a înlocuirii aproape complete a omului în anumite procese tehnologice ce necesitau efort fizic mare sau condiţii periculoase de muncă şi a dezvoltării inteligenţei artificiale ca premisă teoretică, dar şi asociată cu un puternic suport tehnologic. Metodele şi mijloacele de producţie ale industriei mecanice sunt bulversate de prezenţa calculatoarelor, a roboţilor, a automatelor programabile, a comenzilor numerice etc. După apariţia maşinilor-unelte cu comandă numerică, evoluţiile au fost în principal marcate de dezvoltarea într-un ritm accelerat a tehnicii de calcul, a centrelor de prelucrare, a tehnologiilor de grup, a senzorilor, a tehnicilor de modelare geometrică şi de procesare grafică a datelor, a simulării, a sistemelor CAD/CAM, a sistemelor şi a tehnicilor de diagnosticare, a limbajelor de programare de înalt nivel, a inteligenţei artificiale. Un rezultat firesc în dezvoltarea tehnologică îl constituie apariţia mecatronicii, o combinaţie sinergică şi sistematică a mecanicii, electronicii şi a informaticii, care integrează microprocesoarele în structurile electromecanice, acestea devenind astfel inteligente. Mecatronica este un domeniu nou, care include: micro- şi nanotehnologii, senzori, sisteme de acţionare, materiale compozite şi inteligente, sisteme de conducere, interfeţe ommaşină, structuri evoluate de procesare, sisteme de proiectare integrată etc. Prin sistem inteligent se înţelege un sistem care interacţionează cu mediul său. Pentru a realiza această interacţiune, sistemul fie ia din mediu energia necesară şi o converteşte în energie mecanică şi căldură disipată, fie manipulează informaţii. De-a lungul evoluţiei tehnicilor de fabricaţie, au existat maşini simple, conduse de către un operator uman, maşini programate să se comporte într-un anumit fel, mai avansate decât primele şi, în fine, maşini cu proprietăţi senzoriale, cu capacitate de planificare, recunoaştere a formelor, navigare, învăţare (cu disponibilităţi de prelucrare avansată a informaţiilor), numite CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 26

27 sisteme inteligente. Acestea au posibilitatea să îşi modifice comportarea ca o adaptare la modificările din mediul intern şi extern. Sistemele de fabricaţie inteligente, capabile să ia decizii, se deosebesc de maşinile programate să desfăşoare operaţii repetitive, capabile şi ele de modificarea propriului comportament, dar pe baza unor comenzi date de către un operator uman. Inteligenţa înglobată într-o maşină are rolul de a îmbunătăţi performanţele ei funcţionale, de a face maşina mai prietenoasă cu utilizatorul şi cu mediul. Aceste sisteme interacţionează cu mediul lor prin intermediul unor intrări (informaţii, energie, material, acţiune mecanică a mediului asupra maşinilor), precum şi al unor ieşiri (informaţii, energie, acţiuni exercitate de maşini asupra mediului). Sistemele de fabricaţie inteligente pot opera individual sau conectate în cadrul unor alte sisteme. în acest caz, performanţele globale ale acestor sisteme sunt superioare sumei performanţelor maşinilor componente. De asemenea, maşinile inteligente operează autonom, fără un control total al operatorului uman, dar cu posibilitatea de a colabora cu acesta; pot opera în medii nestructurate, care pot fi periculoase sau lipsite de confort. Domeniile de aplicabilitate ale sistemelor inteligente sunt variate: inginerie nucleară, industrie alimentară, tehnică aero-spaţială, construcţii, transport, inginerie biomedicală, exploatare minereu, gaz, petrol, stingere incendii, aplicaţii militare, intervenţii subacvatice etc. O maşină inteligentă cuprinde următoarele subsisteme de bază: a. subsistemul de percepţie, care are rolul de a colecta, stoca, procesa şi distribui informaţii despre starea actuală a maşinii şi a mediului în care operează; b. subsistemul de cunoaştere, care are rojul de a evalua informaţiile colectate de subsistemul de percepţie şi de a planifica acţiunile maşinii; c. subsistemul de execuţie, responsabil cu desfăşurarea tuturor acţiunilor maşinii, pe baza instrucţiunilor de la celelalte două subsisteme; instrucţiunile primite de la subsistemul de cunoaştere determină comportamentul planificat, iar cele de la subsistemul de percepţie determină comportamentul reactiv; d. subsistemul de autoîntreţinere, care are rolul de a menţine maşina în condiţii bune de funcţionare. Acest subsistem asigură o monitorizare intermitentă a comportării maşinii pentru a preveni eventualele defecte (autoîntreţinere preventivă) sau pentru a le sesiza imediat ce apar (autodiagnostic). în cazuri particulare autoîntreţinerea poate însemna chiar şi autoreparare; e. subsistemul de conversie a energiei, care asigură cantitatea şi forma de energie necesară pentru ca toate celelalte subsisteme să aibă o bună funcţionare. Componentele fizice din structura acestor subsisteme sunt: senzorii şi traductorii, actuatorii, microprocesoarele, reţelele de comunicaţii, dispozitivele de intrare/ieşire, efectorii finali, sursele de energie etc. Sistemele de fabricaţie inteligente pot opera individual, de exemplu pentru controlul indicilor de precizie ai roţilor dinţate sau conectate în cadrul unor alte sisteme (Fig. 1.16). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 27

28 Fig Sistem inteligent pentru control Sistemul de fabricaţie holonic este un mod de organizare bazat pe integrarea oamenilor, a utilajelor tehnologice şi a calculatoarelor în unităţi autonome şi cooperante, în scopul creşterii flexibilităţii, a configurabilităţii şi robusteţii sistemului la perturbaţii şi la variaţii interne şi externe. Un sistem de fabricaţie holonic (HMS - Holonic Manufacturing System) nu reprezintă o nouă tehnologie, ci, mai degrabă, o încercare de îmbinare şi utilizare a unor tehnologii existente (comunicaţii bazate pe calculator, reglare descentralizată, agenţi inteligenţi, diagnoză bazată pe model etc). Noţiunea de holon a fost introdusă de Arthur Koestler şi este o combinaţie între cuvântul grec holos" (întreg) şi sufixul on", care se traduce prin particulă, parte. Holonul este un bloc autonom şi cooperativ al sistemelor de fabricaţie, incluzând o componentă de procesare a informaţiei şi o componentă de procesare fizică; poate asigura transformarea, transportul, memorarea şi/sau validarea informaţiei sau a obiectelor fizice şi poate face parte din alt holon. Sistemul de fabricaţie holonic (Fig. 1.17) este format din mai mulţi holoni (holarhie) care cooperează între ei pentru atingerea unui scop comun şi care integrează totalitatea activităţilor de fabricaţie, de la gestiunea comenzilor până la proiectare, producţie şi marketing. Prin cooperare înţelegem procesul în care un set de entităţi dezvoltă şi execută planuri pentru îndeplinirea unui scop prestabilit. Astfel, se pot construi sisteme complexe, care sunt eficiente în utilizarea resurselor, rezistente la perturbaţii interne şi externe, adaptabile la schimbările din mediu. Fiecare unitate de producţie (capacitate de producţie, resursă tehnologică) poate fi un holon. Comportarea holonică poate fi exprimată prin două tendinţe complementare, de autoafirmare şi de integrare. Stabilitatea holonilor rezultă din abilitatea lor de a acţiona autonom, fără o asistenţă continuă, de la nivel superior, în situaţii neprevăzute. În general, autonomia reprezintă capacitatea unei entităţi de a crea, de a controla şi de a executa propriul plan, conform unei strategii elaborate pe timp mediu şi mare. Autonomia holonilor se referă la: controlul local şi operarea maşinilor, optimizarea la nivel local, autoordonanţare, auto-confi-gurare, autodiagnoză, autoînvăţare, autoreparare etc. Structura sistemelor holonice de fabricaţie are la bază o ierarhie funcţională şi unităţi autosimilare (o structură repetabilă la toate nivelurile), iar ca suport informatic, proiectarea orientată pe obiecte. Un exemplu de sistem de fabricaţie holonic îl reprezintă cel conceput în Anglia, pentru telefoanele celulare, şi conţine nouă holoni: client, manager contabil, produs, de supraveghere, fabricaţie, linie, reparaţie, resursă, subansamblu. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 28

29 Fig Sistem holonic Sistemele de fabricaţie bionice au fost propuse în Japonia şi au funcţii care imită comportarea organismelor biologice ca: autoorganizarea, autorecuperarea şi auto dezvoltarea. Prin sistemele de fabricaţie bionice se urmăreşte realizarea unor sisteme cu viteză mare de răspuns, care să se încadreze armonios în mediul natural. Aceasta se obţine, în principal, prin sistematizarea informaţiei privind produsele pe parcursul întregului ciclu de viaţă. Una dintre cele mai tinere ştiinţe care s-au delimitat în ultimele decenii este bionica. Stabilirea şi elucidarea unor analogii între sistemele tehnice şi cele biologice constituie o inepuizabilă sursă de inspiraţie în stimularea şi dezvoltarea creativităţii tehnice. Noţiunea a fost introdusă de americanul J. E. Steele, în 1960, şi provine din cuplarea noţiunilor de biologie (termen care provine din limba greacă: bios" - viaţă şi logos" - ştiinţă) şi electronică, pentru a desemna cercetările de cibernetică orientate în special spre studiul simulării mecanice a unor funcţii caracteristice organismelor. Bionica a fost definită ca ştiinţa care studiază funcţiile organismelor vii şi simularea prin mijloace tehnice a acestor funcţii. Printre obiectivele cercetării bionice actuale, o atenţie specială este acordată studiului sistemului nervos conceput ca reţea hipercomplexă de senzori, studiilor organelor senzoriale şi ale organelor efectoare. Studiul organelor efectoare şi al proceselor de transmitere a comenzilor către organele efectoare reprezintă o parte esenţială a bionicii. Soluţiile existente în natura vie în acest domeniu sunt extrem de diverse şi de ingenioase. Cercetările curente din domeniul acestor sisteme abordează probleme ca: a) modelul de tip biologic al produsului; b) sistemul de proiectare de tip ADN (acid dezoxiribonucleic); c) funcţiile de prelucrare biologică a datelor etc. Studiul şi imitarea acestor modele sunt de o inestimabilă utilitate în nenumărate circumstanţe. Ca exemple tipice, pot fi citate cele ale construcţiei manipulatoarelor automate (Fig. 1.18). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 29

30 Fig Manipulator cu braţe articulate pentru alimentarea automată a pieselor Biomecanica reprezintă o ramură a biofizicii care aplică principiile mecanicii în studierea şi explicarea unor fenomene fiziologice de la nivelul organismelor vii. Biomecanismul este acel sistem mecanic întâlnit în organismele vii, care are caracteristici comune cu mecanismul. Mecanismul este un sistem mecanic în care corpurile materiale au componente între care există legături mobile şi care îşi pot schimba poziţia relativă sub acţiunea forţelor, cu scopul îndeplinirii unor funcţii necesare (transmiterea puterii mecanice, a forţelor, a mişcărilor, ghidarea. corpurilor etc). Printre biomecanismele care se remarcă prin performanţe deosebite se numără biomecanismele care realizează locomoţia prin salt. Acestea se caracterizează prin deplasare rapidă, consum energetic minim, echilibrare dinamică şi cuprinde componente care realizează recul elastic. Unităţile tehnologice din sistemele de fabricaţie bionice obţin intrările necesare din mediul de fabricaţie" şi realizează, în consecinţă, operaţiile necesare. Ieşirea din aceste unităţi se întoarce înapoi în mediul de fabricaţie. Programele de reglare includ strategii al căror efect asupra mediului este pe termen lung. Un exemplu ar fi cel referitor la reaşezarea echipamentelor tehnologice şi, implicit, la reconsiderarea fluxului tehnologic. Unităţile tehnologice se comportă similar cu celulele, ca elemente de structură, prin faptul că alcătuiesc structuri de control ierarhic la nivelul atelierului, al fabricii, al organizaţiei etc. în aceste structuri, fiecare nivel suportă şi este suportat de nivelurile adiacente. O directivă dată la vârful structurii se transmite spre bază trecând succesiv prin fiecare nivel intermediar, materializându-se în sarcini. Sistemele de fabricaţie bionice utilizează aceste elemente de paralelism în prelucrare pentru a evidenţia aplicaţiile şi conceptele de modelare. Astfel, fabricaţia bionică va opera cu componente distributive (maşini-unelte) interconectate într-un sistem viu". Maşinile unelte, ca şi componente ale sistemelor bionice, comunică între ele în legătură cu deciziile luate. Procesele specifice componentelor sistemelor sunt comparate cu informaţia genetică (umană). Astfel, informaţiile referitoare la procesul de prelucrare a unei piese sunt înmagazinate în produs şi apoi comunicate, în vederea luării unei decizii privitoare la programarea prelucrării respective. De exemplu, o piesă virtuală care deţine informaţiile de prelucrare este reprezentată printr-un element de modelare numit modelon. Acesta comunică şi cooperează în cadrul sistemului de fabricaţie cu modeloanele ce reprezintă resursele necesare (scule, dispozitive, tehnologii etc), pentru a produce piesele fizice prelucrate. Similar, se poate concepe un mediu bionic de proiectare: la nivel superior, există modelonul de vârf (modelonul-părinte), unde se dezvoltă specificaţiile activităţii de proiectare, care sunt transmise submodeloanelor nivelurilor intermediare şi modelonului bază. Acesta CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 30

31 execută operaţiile asociate nivelului inferior, în scopul realizării specificaţiilor transmise. Transmiterea informaţiei de la modelonul superior la modeloanele de pe niveluri inferioare se face asemănător modului în care este comunicată o informaţie de tip ADN. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 31

32 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Explică modul de utilizare a sistemelor de fabricaţie, răspunzând la cerinţele de mai jos: 1. Cum se realizează integrarea sistemică a întreprinderii? 2. Ce reprezintă întreprinderea virtuală? 3. Definiţi întreprinderea fractală. 4. Ce este un sistem de fabricaţie? 5. Din ce elemente este construit un sistem flexibil de fabricaţie? 6. Definiţi celula flexibilă de fabricaţie şi precizaţi subsistemele din componenţa ei. 7. Enumeraţi avantajele sistemelor flexibile de fabricaţie. 8. Indicaţi modul de operare al sistemelor de fabricaţie inteligente. Precizaţi domeniile de aplicabilitate a acestor sisteme. 9. Ce este sistemul de fabricaţie holonic? 10. Faceţi o paralelă între unitatea şi celula de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 32

33 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Lucraţi individual! În coloana A sunt indicate tipuri de organizare a întreprinderilor, iar în coloana B sunt cuprinse caracteristici specifice ale acestora. Stabiliţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Tipuri de întreprinderi 1. întreprinderea agilă 2. întreprinderea fractală 3. întreprinderea extinsă/virtuală 4. întreprinderea holonică 5. întreprinderea bionică B - Caracteristici specifice a. reţea de organizaţii b. reconfigurare rapidă c. holonul d. modelon e. mulţime de fractali" f. mecanică CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 33

34 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Lucraţi în perechi! I. Transcrieţi următoarea schemă pe caiete şi completaţi spaţiile libere cu informaţiile potrivite. II. După modelul schemei de clasificare a sistemelor de fabricaţie de mai sus, întocmiţi o schemă structurală a sistemului de fabricaţie inteligent de control. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 34

35 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Lucraţi în echipă! 1. Formaţi grupe de 4 elevi şi efectuaţi o vizită de documentare la un agent economic. Culegeţi informaţii referitoare la sistemele de fabricaţie existente. Executaţi fotografii ale sistemelor. Realizaţi un colaj şi un eseu cu tema Componentele sistemelor de fabricaţie", după următoarea structură: a. modul de prezentare a produselor realizate de către agentul economic; b. identificarea tipurilor de sisteme de fabricaţie; c. prezentarea unei unităţi flexibile de prelucrare din dotare; d. întocmirea schemei structurale a unui sistem de fabricaţie flexibil întâlnit. După îndeplinirea sarcinilor precizate, alegeţi un lider care va prezenta clasei materialele realizate. 2. Formaţi grupe de 3-4 elevi. Căutaţi informaţii referitoare la sistemele de fabricaţie bionice în diverse surse de documentare (reviste de specialitate, internet). Realizaţi un referat cu tema Roboţi industriali" şi un pliant cu imagini sugestive. Notă: Aceste materiale sunt componente ale portofoliului tematic. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 35

36 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Structura sistemului rigid de fabricaţie În figura de mai jos este prezentată structura unui sistem rigid de fabricaţie. a. Defineşte sistemul de fabricaţie. b. Defineşte sistemul rigid de fabricaţie. c. Pe baza acestei scheme şi a cunoştinţelor acumulate, alcătuieşte o altă schemă, în care să existe trei unităţi de prelucrare, iar sistemul de fabricaţie să devină automatizat. d. Menţionează subsistemele care trebuie înlocuite, îndepărtate sau adăugate sistemului, astfel încât să se obţină un sistem flexibil de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 36

37 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Componentele sistemului de fabricaţie În imaginea de mai jos este prezentat un sistem de fabricaţie, iar alăturat sunt precizate componentele acestuia. 1. montarea pieselor pe palete dispozitiv; 2. depozit; 3. modul transportor; 4. centru de prelucrare; 5. centru de prelucrare; 6. centru de prelucrare; 7. centru de prelucrare; 8. masă indexare; 9. unitate centrală de comandă numerică; Răspundeţi sarcinilor următoare: a. Identifică sistemul de fabricaţie. b. întocmeşte schema structurală a sistemului. c. Menţionează trei avantaje ale sistemului, prin comparaţie cu sistemul rigid de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 37

38 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Metode de integrare sistemică a întreprinderii Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 2 ore. Subiectul I (30 de puncte) (30 de puncte) I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Integrarea sistemică a întreprinderii presupune: a. o strategie şi o tehnologie; b. eliminarea informaticii; c. sistemele rigide de fabricaţie; d. neschimbarea sortimentului de fabricaţie 2. într-o întreprindere virtuală: a. nu există o schemă organizatorică; b. există ierarhii; c. durata de viaţă este pe termen mare; d. nu se autoreglează organizarea. 3. Noţiunea de holon" nu implică: a. stabilitate referitor la perturbaţii; b. flexibilitate, capacitatea de autoconfigurare internă; c. reciclare şi reutilizare; d. adaptabilitate referitor la schimbări externe. 4. Sistemul de fabricaţie holonic este format din: a. sub-modeloane; b. mai mulţi holoni; c. fractali; d. roboţi. 5. Sistemul de fabricaţie reprezintă componenta de bază a unui: a. subsistem de comandă; b. sistem de producţie; c. subsistem de cunoaştere; d. sistem nervos. I.2. În coloana A sunt indicate diferite sisteme de fabricaţie, iar în coloana B caracteristici de bază ale acestora. Realizaţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Sisteme de fabricaţie B - Caracteristici 1. rigid, reglementat a. autonomie şi cooperare 2. rigid, automatizat b. maşini cu proprietăţi senzoriale 3. flexibil c. element de modelare general 4. holonic d. grad mare de automatizare şi mecanizare 5. inteligente e. forţa de muncă strict specializată f. o reţea de comunicaţii I.3. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 38

39 F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false, în enunţuri adevărate. a. Sistemul de fabricaţie holonic nu permite realizarea unei întreprinderi de producţie agilă. b. întreprinderea fractală este un sistem global şi deschis. c. Sistemele de fabricaţie inteligente pot opera individual sau conectate în cadrul unor alte sisteme. Subiectul II (30 de puncte) II.1. Definiţi sistemul de fabricaţie. II.2. Scrieţi informaţia corectă care completează spaţiile libere: a. O întreprindere virtuală poate fi descrisă ca un model de...construit pe o alianţă strategică temporară în jurul unei... a pieţei. b. Sistemele de fabricaţie...au funcţii care imită...organismelor biologice. c. Celula...de fabricaţie este constituită din mai multe...flexibile de prelucrare cu maximum 20 de maşini şi utilaje controlate direct de calculator. II.3. a. Enumeraţi stadiile sistemelor flexibile de fabricaţie, b. Explicaţi modul de operare al sistemelor inteligente. Subiectul III (30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Integrarea sistemica a întreprinderii", după următoarea structură: a. Precizarea rolului informaticii în procesele de fabricaţie. b. Definirea conceptelor de întreprindere virtuală şi întreprindere fractală. c. Menţionarea caracteristicilor acestor întreprinderi. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 39

40 1.3. CRITERII DE EVALUARE A UTILIZĂRII SISTEMELOR DE FABRICAŢIE De-a lungul timpului, conducerile firmelor au acordat o atenţie prioritară gestionării banilor, materialelor, utilajelor şi oamenilor. Astăzi, ele au ajuns să recunoască importanţa capitală a unei a cincea resurse: informaţia. Utilizarea diverselor tipuri de sisteme de fabricaţie în procesele de producţie este însoţită de următoarele efecte: - creşterea preciziei de execuţie şi menţinerea stabilităţii acesteia în timpul desfăşurării proceselor, facilitând optimizarea fabricaţiei şi obţinerea de produse înalt calitative; - creşterea gradului de automatizare şi de informatizare a fabricaţiei; - creşterea productivităţii muncii; - creşterea nivelului de calitate la produsele industriale fabricate. Evaluarea utilizării sistemelor de fabricaţie presupune analizarea acestora pe următoarele criterii: economic, de calitate şi de competitivitate Criteriul economic Efectele economice ale utilizării unui sistem de fabricaţie care urmăreşte introducerea progresului tehnic se determină prin comparare cu rezultatele obţinute anterior aplicării acestuia. În acest scop, se urmăreşte eficienţa fiecărui sistem de fabricaţie, comparând costurile reale cu cele standard, se urmăreşte cifra de afaceri şi volumul cheltuielilor, nivelul profitului şi al investiţiilor. Realizarea unei sarcini de fabricaţie implică realizarea unor transformări într-o anumită succesiune şi în anumite condiţii de eficienţă economică. Concurenţa tot mai dinamică a pieţei este factorul care determină producătorii să accepte evoluţia tehnică, să caute cel mai potrivit scenariu de fabricaţie, să prezinte un mare grad de receptivitate la cerinţele pieţii, prin schimbarea şi restructurarea fabricaţiei, ceea ce presupune adoptarea sistemelor de producţie moderne alături de preocuparea constantă de creştere a calităţii produselor. Se respectă astfel cel mai important principiu de piaţă: a produce ceea ce este necesar, la momentul potrivit, de calitatea cea mai bună şi la costuri cât mai scăzute. Prelucrarea flexibilă a făcut posibilă aducerea eficienţei; producţiei de masă la nivelul producţiei de loturi a mai multor tipuri de produse. Astfel, producţia pe loturi corespunde unei economii de scop. În acelaşi timp, eficienţa volumului mediu este bine' compensată prin eliminarea costurilor de reorganizare a producţiei si a timpului necesar pentru trecerea de la un produs la altul. Pentru a determina eficienţa economică a utilizării unui sistem de fabricaţie se impun: - întocmirea bugetului propriu de cheltuieli, urmărirea abaterilor de la bugetul prevăzut şi căutarea cauzelor abaterilor; - adoptarea unui plan de măsuri de corecţie a abaterilor şi eliminarea cauzelor care le-au determinat; - pregătirea profesională, motivarea şi creşterea capacităţii de muncă a resursei umane; - analiza situaţiei economico-financiare cu implicaţii asupra mărimii fondurilor alocate Criteriul calitate Calitatea este o noţiune complexă, ce se referă la un proces, produs, fenomen etc. Are un caracter dinamic şi un grad mare de generalizare. Calitatea producţiei se exprimă prin randamente, consumuri specifice, indicatori de utilizare intensivă şi extensivă, grad de mecanizare, automatizare, cibernetizare, robotizare, cheltuieli de întreţinere, de protecţie a mediului, a oamenilor etc. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 40

41 Condiţiile de calitate corespunzătoare fiecărui produs sau materie primă sunt prevăzute în standarde, în norme interne (NI) sau în caiete de sarcini. În raport de natura şi cu efectul pe care îl au asupra procesului de utilizare, caracteristicile calitative ale produselor de consum pot fi grupate conform figurii Fiabilitatea este aptitudinea unui produs de a funcţiona fără defectări, la un moment dat sau într-un anumit interval de timp. Calitatea unui produs se impune încă din faza de proiectare; aceasta este urmată de faza de fabricaţie, etapă importantă de realizare a calităţii produsului, condiţionată de calitatea materiilor prime şi a celor auxiliare, de funcţionarea instalaţiei la parametri optimi, de conducerea instalaţiei de către un personal calificat. După executare, produsul este livrat beneficiarului, direct sau prin intermediari. în această fază, calitatea produsului este influenţată de calitatea depozitării, a transportului şi a altor activităţi. Creşterea calităţii produselor implică creşterea costurilor în cele trei faze menţionate, ceea ce afectează în final preţul produsului. Flexibilitatea sistemului conduce la reducerea timpului total de prelucrare, prin micşorarea timpului de reorganizare. Totodată, introduce unele proceduri a căror aplicare determină obţinerea de produse de înaltă calitate şi precizie. Se pot pune în evidenţă următoarele orientări principale privind calitatea produselor: - orientarea spre perfecţiune; - orientarea spre produs (calitatea fiind ansamblul caracteristicilor de calitate ale produsului); - orientarea spre procesul de producţie (produsul este de calitate când corespunde specificaţiilor stabilite prin proiect); - orientarea spre costuri (produsul oferă anumite performanţe la un preţ acceptabil); - orientarea spre utilizator (corespunde cerinţelor cumpărătorului referitoare la protecţia vieţii şi a sănătăţii, la protecţia mediului, la aspecte estetice plăcute, la conservarea energiei, la riscul redus de exploatare a produselor, la valorificarea resurselor naturale) Criteriul de competitivitate Fig Caracteristici de calitate ale produselor Într-un sistem de fabricaţie de tip linie tehnologică, fluxurile de materiale, de materii prime, de energie şi de informaţii se intercondiţionează direct, în vederea obţinerii unor semifabricate şi subansamble, având o informaţie încorporată la un nivel cât mai ridicat. Competitivitatea sistemelor va fi determinată de această informaţie încorporată. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 41

42 O soluţie prin care se poate îmbunătăţi competitivitatea constă în a face întreprinderea să evolueze spre conceptul de sistem integrat de producţie. Acest mod de organizare industrială are ca scop creşterea reactivităţii întreprinderii şi optimizarea fabricaţiei. Este un proces de simplificare a procesului de producţie, urmat de unificarea întreprinderii prin automatizare şi integrare. Simplificarea constă în suprimarea oricărei activităţi inutile, care nu adaugă valoare produsului. Aceasta presupune reconsiderarea fluxurilor în întreprindere, în scopul de a simplifica metoda de gestiune a producţiei şi de a reduce termenele de fabricaţie şi timpii de schimbare a echipamentelor, de a evalua mărimea loturilor lansate în fabricaţie, a producţiei în curs, a stocurilor, a costurilor indirecte de transport şi magazinare, a procedurilor etc. În toate sectoarele economice, competitivitatea este puternic determinată de capacitatea producătorilor de a se adapta la schimbările tehnologice şi la viteza de obţinere a unui nou produs. Operatorul uman va trece în spatele terminalelor, intervenind inteligent în adaptarea roboţilor şi a sistemelor flexibile, la gradul de organizare, la caracterul producţiei şi la planul de fabricaţie. Dacă sistemul de fabricaţie este economic şi de calitate, va permite obţinerea de produse competitive pe piaţă, care fac faţă concurenţei, se înnoiesc mereu şi satisfac cumpărătorii. Producţia în masă asigură utilizarea sistemelor de fabricaţie moderne, conducând la costuri reduse de producţie, în condiţii de automatizare a proceselor de producţie şi de folosire a roboţilor industriali. Conceptul modern de maşină-unealtă presupune un cadru de bază pe care se pot grefa diverse sisteme sau dispozitive dependente şi independente de acesta privind acţionarea şi comanda. Conducerea asistată de calculator a maşinii-unelte face posibilă automatizarea sistemelor de alimentare-evacuare şi selectarea variantei optime de prelucrare (a parametrilor tehnologici, a schimbării sculelor programării manipulatoarelor ataşate maşinii). Acest proces are ca scop scăderea preţului de cost, creşterea posibilităţilor de utilizare a maşinii, creşterea complexităţii pieselor prelucrate, scurtarea timpului necesar pentru introducerea unui nou produs şi creşterea calităţii obţinute. Prin urmare, flexibilitatea programului permite îmbunătăţirea simultană a productivităţii şi a calităţii produselor, precum şi reducerea timpului total, odată cu creşterea efectivă a capacităţii sistemului de a produce nesupravegheat. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 42

43 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Evaluaţi utilizarea unui sistem de fabricaţie adecvat, după criteriile precizate, răspunzând următoarelor cerinţe: 1. Enumeraţi criteriile de analiză aplicate pentru evaluarea utilizării sistemelor de fabricaţie. 2. Ce urmăreşte evaluarea economică a utilizării unui sistem de fabricaţie? 3. Ce tip de sistem de fabricaţie consideraţi că este mai eficient economic? Argumentaţi. 4. Precizaţi etapele parcurse pentru a determina eficienţa economică a utilizării unui sistem de fabricaţie. 5. Enumeraţi caracteristicile prin care se apreciază calitatea unui produs. 6. Precizaţi orientările principale în ceea ce priveşte calitatea produsului. 7. Cum se poate îmbunătăţi competitivitatea? 8. Ce factori asigură o competitivitate ridicată în utilizarea sistemelor flexibile de fabricaţie? 9. Explicaţi următoarea afirmaţie: O soluţie prin care se poate îmbunătăţi competitivitatea constă în a face întreprinderea să evolueze spre conceptul de sistem integrat de producţie (CIM)". 10. Care sunt acţiunile operatorului uman în utilizarea sistemelor de fabricaţie moderne? CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 43

44 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! În coloana A sunt indicate caracteristicile de calitate ale produselor, iar în coloana B, descrierea acestor caracteristici. Realizaţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Caracteristici de calitate B - Descrierea caracteristicii a. formă, culoare, design, comoditate în utilizare, confort, 1. tehnice ambianţă 2. economice b. uşurinţă în întreţinere 3. estetice şi organice c. preţ, greutate, termen de garanţie, finisare, ambalare 4. fiabilitate d. calitatea produsului 5. mentenabilitate e. concepţie constructivă, execuţie, parametri de lucru, nivel tehnic f. funcţionare fără defectări CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 44

45 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi! Transcrieţi pe o coală format A4 cerinţele solicitate la activităţile următoare: I. Alegeţi câte un sistem de fabricaţie şi completaţi tabelul următor cu informaţiile solicitate. Caracteristici de calitate Descrierea caracteristicii sistemului ales tehnice economice estetice mentenabilitate II. După modelul prezentat în figura Caracteristici de calitate ale produselor, întocmiţi o schemă structurală pentru sistemul de fabricaţie ales. După îndeplinirea sarcinilor cerute, schimbaţi foaia cu colegul/colega cu care aţi format pereche şi evaluaţi modul de realizare a cerinţelor. Purtaţi discuţii privind răspunsurile care necesită îmbunătăţiri. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 45

46 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă! I. Formaţi grupe de 4 elevi. Pe baza informaţiilor adunate cu prilejul vizitei de documentare efectuate după parcurgerea capitolului Metode de integrare sistemica a întreprinderii", răspundeţi la următoarele sarcini: - întocmiţi un pliant ce conţine fotografii pentru două tipuri de sisteme de fabricaţie, cu precizarea denumirilor acestor sisteme şi un tabel ce va conţine caracteristicile de calitate ale celor două sisteme şi criteriile de evaluare a utilizării acestora; - elaboraţi un eseu de o pagină în care să precizaţi produsele realizate cu ajutorul sistemelor alese, prezentarea sistemelor şi enumerarea avantajelor progresului tehnic. Câte un elev din fiecare grupă va prezenta colegilor pliantul şi eseul întocmite. Fiecare echipă va realiza autoevaluarea activităţii desfăşurate şi o va argumenta în faţa colegilor. II. Formaţi grupe de 3-4 elevi. Cu ajutorul unui dicţionar explicativ de termeni şi a informaţiilor găsite prin consultarea Internetului, întocmiţi un dicţionar tematic care să cuprindă următorii termeni: - eficienţă economică; - calitate; - caracteristici de calitate; - caracteristici tehnice; - caracteristici economice; - caracteristici estetice şi organice; - caracteristici ecologice; - caracteristici funcţionale; - fiabilitate; - mentenabilitate. Distribuiţi sarcinile în cadrul echipei şi completaţi portofoliul cu dicţionarul întocmit. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 46

47 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Criterii de evaluare a utilizării sistemelor de fabricaţie Copiază, pe o coală format A4, schema de mai jos, apoi completează cu informaţiile potrivite spaţiile libere şi cele marcate. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 47

48 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Criterii de evaluare a utilizării sistemelor de fabricaţie IML Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 2 ore. Subiectul I_(30 de puncte) I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Utilizarea diverselor sisteme de fabricaţie în procesele de producţie este însoţită de: a. creşterea productivităţii muncii; b. creşterea timpului normat; c. micşorarea bugetului de cheltuieli; d. creşterea costurilor. 2. Evaluarea utilizării sistemelor de fabricaţie presupune analizarea acestora pe următoarele criterii: a. economic, calitativ, de competitivitate; b. economic, tehnologic, ecologic; c. estetic, funcţional, ergonomie; d. economic, estetic, ecologic soluţie prin care se poate îmbunătăţi competitivitatea întreprinderii constă în introducerea: a. mecanizării; b. automatizării; c. sistemelor integrate de producţie; d. sistemelor rigide de fabricaţie. 4. Caracteristicile de calitate tehnice ale produselor se referă la: a. formă, culoare; b. preţ, greutate; c. concepţie constructivă, execuţie; d. uşurinţă în întreţinere. 5. Dacă sistemul de fabricaţie este economic şi de calitate, va permite obţinerea de produse: a. inteligente; b. competitive; c. flexibile; d. rigide. I.2. În coloana A sunt indicate diferite categorii de caracteristici de calitate, iar în coloana B, exemple ale acestora. Realizaţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Caracteristici de calitate B - Exemple 1. ecologice a. masa 2. estetice b. funcţionare fără defectări 3. tehnice c. cheltuieli de întreţinere 4. mentenabilitatea d. poluarea apei 5. economice e. conţinut în coloranţi f. stil I.3. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 48

49 F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false în enunţuri adevărate. a. În nici unul dintre sectoarele economice, competitivitatea nu este determinată de capacitatea producătorilor de a se adapta la schimbările tehnologice. b. Efectele economice ale utilizării unui sistem de fabricaţie care urmăreşte introducerea progresului tehnic se determină prin comparare cu rezultatele obţinute anterior aplicării acestuia. c. Condiţiile de calitate corespunzătoare fiecărui produs sau materie primă nu sunt prevăzute în standarde, în norme interne (NI) sau în caiete de sarcini. Subiectul II (30 de puncte) II.1. Precizaţi avantajele utilizării diverselor tipuri de sisteme de fabricaţie. II.2. Scrieţi informaţia corectă care completează spaţiile libere: a. Utilizarea diverselor tipuri de sisteme de...este însoţită de creşterea nivelului de...la produsele industriale fabricate. b. Realizarea unei sarcini de fabricaţie implică realizarea unor...într-o anumită succesiune şi în anumite condiţii de...economică. c. Cerinţele cumpărătorului se referă la:...vieţii şi sănătăţii, protecţia mediului, aspecte estetice plăcute,...energiei. II.3. a. Enumeraţi criteriile de evaluare a utilizării sistemelor de fabricaţie. b. Precizaţi orientările principale privind calitatea produselor. Subiectul III (30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Evaluarea utilizării sistemelor de fabricaţie", după următoarea structură: a. Precizarea rolului informaticii în procesele de fabricaţie. b. Definirea conceptelor de eficienţă economică, calitate şi competitivitate. c. Menţionarea caracteristicilor de calitate ale produselor. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 49

50 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Capitolul 1 Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 2 ore. Subiectul I._(30 de puncte) I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Un automobil reprezintă un produs: a) standard; b) complex, de tip bun de echipament"; c) elementar; d) complex, cu mare valoare adăugată. 2. În practică, se disting următoarele tipuri de producţie: a) individuală, în serie şi masă; b) În flux, în serie şi masă; c) la nivel de secţie şi la nivel de întreprindere; d) monitorizată şi premeditată. 3. După tipul de fabricaţie ce defineşte relaţiile întreprindere-client, se pot deosebi: a) fabricaţia la comandă, pe stoc şi mixtă; b) fabricaţia în serie şi la comandă; c) fabricaţia directă şi la comandă; d) fabricaţia contractuală şi necontractuală. 4. Sistemul de fabricaţie holonic utilizează ca unitate elementară: a) celula; b) holonul; c) veriga; d) grupul. 5. Elementul primar care stă la baza creării sistemelor de fabricaţie bionice este: a) holonul; b) modelonul; c) celula; d) organita. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 50

51 I.2. În coloana A sunt indicate diferite tipuri de produse, iar în coloana B, criterii de clasificare a acestora. Scrieţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. 1. produse de tip V a. în funcţie de proprietăţile produsului finit 2. produse brute b. după rezultatul obţinut în urma desfăşurării proceselor productive 3. produse elementare c. în funcţie de stadiul de prelucrare 4. produse eterogene d. din punctul de vedere al consumului final 5. produse principale e. din punctul de vedere al destinaţiei f. în funcţie de numărul componentelor utilizate ca materie primă I.3. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false în enunţuri adevărate. a. Întreprinderea nu se poate defini ca sistem cibernetic, component al unor sisteme ierarhice superioare, precum economia naţională, societatea. b. Fabricaţia pentru stocare priveşte produsele puţin costisitoare sau de uz general fabricate în cantitate mare. c. Fractalele nu se organizează în mod individual şi nu integrează obiectivelor întreprinderii. Subiectul II. (30 de puncte) II.1.Definiţi sistemul flexibil de fabricaţie. II.2. Scrieţi informaţia corectă care completează spaţiile libere: a. Produsul este rezultatul...al unei activităţi umane. b. Modul de producţie al unui...se caracterizează, în principal, prin combinaţia dintre cantitatea de produse de fabrica lansată deodată şi fluxul procesului de producţie. c. Tipul de fabricaţie al unui produs permite definirea relaţiilor... - client. II.3.Priviţi cu atenţie imaginea: a. Identificaţi tipul sistemului de fabricaţie şi precizaţi subsistemele componente. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 51

52 b. Alcătuiţi schema structurală a sistemului de fabricaţie. II.4. Indicaţi principalele caracteristici ale producţiei de unicate. Subiectul III._(30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Sisteme flexibile de fabricaţie", având următoarea structură de idei: a. definirea sistemului flexibil de fabricaţie; b. enumerarea caracteristicilor unui sistem flexibil de fabricaţie; c. enumerarea celor trei stadii ale sistemelor flexibile de fabricaţie; d. enumerarea a trei avantaje ale sistemelor flexibile de fabricaţie comparativ cu sistemele rigide de fabricaţie; e. definirea celulei flexibile de prelucrare. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 52

53 C A P I T O L U L 2. C O M P O N E N Ț A ȘI A N A L I ZA S I S T E M E L OR DE F A B R I C A Ț I E C O M P E T E N Ţ A Analizarea sistemelor şi a tehnologiilor de fabricaţie 2.1. Componente ale sistemelor de fabricaţie 2.2. Criterii de analiză a sistemelor de fabricaţie 2.3. Metode de analiză a sistemelor de fabricaţie O B I E C T I V E După parcurgerea acestui capitol, veţi fi capabili: 1. să identificaţi componentele sistemelor de fabricaţie 2. să identificaţi fenomenele care au loc într-un proces de fabricaţie 3. să identificaţi criteriile de analiză a sistemelor de fabricaţie 4. să justificaţi alegerea criteriilor de analiză 5. să aplicaţi metodele de analiză a sistemelor de fabricaţie folosind criteriile precizate CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 53

54 2.1. COMPONENTELE SISTEMELOR DE FABRICAŢIE Elemente şi subsisteme componente ale sistemelor de fabricaţie Parte componentă a procesului de producţie, sistemul de fabricaţie include activităţile prin care se intervine asupra materiei prime pentru a se obţine un produs finit sau un produs intermediar; ca urmare, sistemul de fabricaţie poate fi reprezentat ca un ansamblu de elemente între care există conexiuni şi interdependenţe, asupra căruia se poate acţiona din exterior şi care, la rândul său, acţionează asupra mediului exterior. Abordarea fabricaţiei ca un sistem în care intrările sunt transformate în ieşiri cu scopul realizării sarcinii de fabricaţie, conduce la reprezentarea din figura 2.1., în care x i1, x i2 x in reprezintă mărimile de intrare în sistem şi x e1, x e2 x en reprezintă mărimile de ieşire din sistem. Fig Reprezentarea schematică a fabricaţiei Orice proces tehnologic care se desfăşoară cu ajutorul maşinilor utilajelor şi instalaţiilor industriale poate fi caracterizat prin intrări ş ieşiri de materiale, energie şi informaţii. într-un sistem de fabricaţie materialele suferă procese de transformare chimică, fizică sau biologică, precum şi acţiuni perturbatoare care sunt compensaţi prin mărimile de comandă. Mărimile de ieşire sunt dependente atât de mărimile de intrare, cât şi de factorii perturbatori şi de comandă. Această dependenţă poate fi exprimată matematic prin relaţia: x e = f(x i, x p, i, e) unde: x e - mărimea variabilelor de ieşire (produs intermediar sau produs finit); x i - mărimea variabilelor de intrare (materii prime, energie, materiale auxiliare); x p - factori perturbatori (variaţia compoziţiei materiei prime, modificarea factorilor de mediu etc); i, e - variabile de comandă. Mărimile de intrare şi mărimile de ieşire se numesc variabile caracteristice şi pot fi grupate ca în figura 2.2. Fig Clasificarea variabilelor caracteristice CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 54

55 Prin urmare, orice proces tehnologic este caracterizat prin variabile care intervin la intrarea şi la ieşirea din proces, sau pe parcursul procesului. Variabilele independente comandabile sunt acele mărimi şi caracteristici care pot fi modificate de operator în sensul şi la valoarea dorită, astfel încât să fie obţinute performanţele cerute sistemului de fabricaţie (calitate, cantitate, profit etc). Ca exemple de variabile independente comandabile, pot fi enumerate: cantitatea de materie primă şi de materiale auxiliare; calitatea materiei prime şi a materialelor auxiliare; formele de energie necesară şi tipurile de surse de energie; nivelul tehnic al utilajelor; parametrii tehnologici de funcţionare a utilajelor; calificarea personalului. Variabilele independente necomandabile, denumite şi perturbaţii, sunt mărimi şi caracteristici care nu pot fi modificate de operator în sensul dorit, acestea având un caracter aleator. În general, aceste variabile provin de la: variaţia compoziţiei chimice şi a structurii materiilor prime şi auxiliare; variaţia factorilor de mediu (temperatură, umiditate etc); starea tehnică a utilajului, influenţată de uzură sau de întreţinerea necorespunzătoare; fluctuaţia preţului materiei prime, a materialelor şi a energiei; fluctuaţia forţei de muncă; conflictele de muncă etc. Variabilele dependente (de ieşire) pot fi de performanţă sau intermediare. Variabilele dependente de performanţă sunt acele mărimi şi caracteristici care conduc la aprecierea performanţelor economice şi tehnice ale sistemului tehnologic. Ca exemple de variabile dependente de performanţă, pot fi enumerate: profitul, costul de producţie, productivitatea, randamentul, cantitatea de produse principale, cantitatea de produse secundare, calitatea produselor rezultate, protecţia lucrătorilor şi a mediului. În conducerea efectivă a sistemelor tehnologice, se impune modificarea variabilelor comandabile de către factorii de decizie (operator sau calculator), astfel încât, prin compensarea efectelor nedorite ale factorilor perturbatori, să se obţină valori optime ale variabilelor de performanţă._ Variabilele dependente intermediare sunt acele mărimi şi caracteristici care permit constatarea efectului modificării variabilelor independente, înainte ca acest efect să se facă resimţit total sau parţial asupra variabilelor de performanţă. Variabilele dependente intermediare pot fi: temperaturile şi presiunile din interiorul unor instalaţii, compoziţia chimică a produselor la ieşirea din anumite utilaje intermediare etc. Variabilele intermediare pot constitui un indicator important în operaţia de modificare a variabilelor comandabile (în special a parametrilor tehnologici de funcţionare a utilajelor), astfel încât, la finalul fabricaţiei, să se obţină rezultatele dorite. Principalii factori care caracterizează desfăşurarea proceselor tehnologice din cadrul sistemelor de fabricaţie la parametrii optimi sunt: consumul de materii prime, materiale auxiliare şi energie; randamentul procesului de producţie, calitatea produsului finit, investiţiile necesare producţiei, costul produselor finite şi beneficiul obţinut, precum şi calitatea mediului. Conceptul de sistem conduce la o structură alcătuită din subsisteme subordonate executării funcţiei lui generale. Se poate considera că un sistem de fabricaţie este alcătuit din mai multe subsisteme de rang inferior: subsistemul efector; subsistemul logistic; subsistemul de comandă şi subsistemul de control. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 55

56 Funcţiile îndeplinite de fiecare subsistem sunt cuprinse în tabelul 2.1. Tabelul Funcţiile subsistemelor Denumire Funcţie subsistem Subsistemul efector (de lucru sau de prelucrare) Subsistemul logistic Subsistemul de comandă Realizează modificarea formei, a compoziţiei fizico-chimice şi a caracteristicilor obiectului muncii, prin combinarea directă a fluxurilor de materiale şi a celor de informaţie, prin intermediul fluxului energetic. Realizează transferul în spaţiu (manipulare, transport) şi în timp (depozitare) al semifabricatelor, al pieselor finite, al sculelor, al dispozitivelor, al verificatoarelor, al materialelor, al aşchiilor, al deşeurilor, al lichidelor de ungere etc. Transformă şi distribuie fluxul informaţional astfel încât, prin interacţiuni coordonate între toate componentele sistemului, să se îndeplinească funcţia generală a sistemului de fabricaţie. Compară valorile realizate ale parametrilor ce definesc calitatea pieselor cu valorile prescrise şi transmite informaţiile obţinute sistemului de comandă. Subsistemul de control Subsistemul efector, denumit şi subsistem de lucru sau de prelucrare, are caracteristici specifice fiecărui proces tehnologic şi reprezintă elementul esenţial al sistemului de fabricaţie. Subsistemul de comandă realizează atât comanda procesului de fabricaţie, cât şi pe cea a maşinilor-unelte. Subsistemul de comandă şi subsistemul de control formează împreună sistemul informaţional. Funcţia generală a unui sistem de fabricaţie este de a transforma un flux de materiale şi un flux de informaţii cu ajutorul unui flux de energie, astfel încât să se realizeze mărirea valorii de întrebuinţare a produselor obţinute la ieşirea din sistem. Interacţiunile şi interdependenţele care au loc între componentele sistemului pot avea urmări negative în funcţionarea unui sistem de fabricaţie, cu precădere în cazul lansării în fabricaţie a unui nou produs. Aceste urmări constau în: - conflicte între subsistemele şi elementele componente; - blocări ale componentelor; - incertitudini în funcţionarea sistemului. Procesul de fabricaţie este condiţionat atât de funcţionarea corectă a fiecărui subsistem component interacţiuni, cât şi de numeroasele care se stabilesc între aceste sisteme: partajarea resurselor, sincronizarea executării operaţiilor, concurenţa, Partajarea resurselor Partajarea resurselor este procesul complex de proiectare raţională a fluxurilor de materii prime, materiale energetice şi informaţionale, precum şi a resurselor umane necesare desfăşurării unei anumite activităţi de producţie. Într-un sistem de fabricaţie modern, fluxurile de materiale şi materii prime, energie şi informaţie se intercondiţionează direct, în vederea obţinerii unor produse competitive, în condiţiile creşterii productivităţii, a profitabilităţii, a performanţelor ecologice şi socio-umane ale întreprinderii. Resursele implicate în procesul de fabricaţie se împart în resurse umane, resurse tehnicomateriale şi resurse energetice. Resursele umane reprezintă totalitatea angajaţilor implicaţi în desfăşurarea fabricaţiei. Implicarea omului se face simţită, prin activităţile sale, în toate sistemele, chiar şi în sistemele CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 56

57 automate de fabricaţie, cel puţin ca personal de supraveghere şi întreţinere, pentru pregătirea programelor şi efectuarea de reglaje şi, uneori, pentru controlul calităţii produselor. Resursele umane se caracterizează, în principal, prin: numărul persoanelor angajate; structura profesională şi de vârstă a salariaţilor; nivelul de calificare şi de inteligenţă al acestora; vechimea în întreprindere. În condiţiile în care varietatea şi complexitatea produselor industriale sunt în continuă creştere, personalul muncitor va trebui să se perfecţioneze continuu, pentru a face faţă problemelor complet noi care intervin în desfăşurarea procesului de producţie. Aplicarea noilor tehnologii de producţie solicită nu numai o calificare superioară a personalului, ci şi capacitatea acestuia de a se adapta numeroaselor meserii noi şi de a-şi lărgi domeniul de competenţă (de exemplu, trecerea de la maşini-unelte tradiţionale la maşini cu comandă numerică). Resursele tehnico-materiale includ materiile prime, materialele, energia, precum şi totalitatea echipamentelor, maşinilor instalaţiilor componente ale sistemului de fabricaţie. Desfăşurarea fabricaţiei în condiţii optime este condiţionată - pe lângă alți factori - şi de natura, calitatea, accesibilitatea materiilor prime și a materialelor utilizate. Bilanţul de materiale este un document în care se exprimă cantitativ transformările la care sunt supuse în timpul fabricaţiei materiile prime şi materialele. Conţinutul acestuia depinde de tipul şi de particularităţile procesului tehnologic. Exprimarea cantitativă a materialelor implicate în procesul tehnologic - intrate şi rezultate - se realizează atât în unităţi de masă (UM), cât şi în procente (tabelul 2.2.). Tabelul Bilanţ de materiale MATERIALE INTRATE Cantitatea MATERIALE REZULTATE Cantitatea UM % UM % 1. Materii prime 1. Produs finit 2. Materiale auxiliare 2. Semifabricate 3. Materiale recuperate 3. Produse secundare 4. Combustibili 4. Deşeuri 5. Rebuturi 6. Materiale recuperabile 7. Pierderi tehnologice TOTAL TOTAL Din categoria materialelor intrate fac parte: - materiile prime-materialele iniţiale supuse transformărilor care au loc în procesul tehnologic. Ele se regăsesc în proporţia cea mai mare în produsul finit. Tehnologiile noi de fabricaţie sunt orientate către reducerea consumului de materii prime şi valorificarea tuturor componenţilor acestora; - materialele auxiliare - materiale ajutătoare (coloranţi, plastifianţi, aditivi etc.) care participă la transformarea materiei prime şi fără de care nu s-ar putea realiza produsul finit; se consumă în cantităţi mici, comparativ cu materiile prime. - materialele recuperate din alte procese de fabricaţie, utilizate în scopul reducerii consumurilor de materii prime şi, implicit, a costurilor de fabricaţie; combustibilii calculaţi în bilanţul de materiale numai în cazul în care reacţionează cu materia primă şi materialele. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 57

58 Din grupa materialelor rezultate fac parte: - produsele finite (denumite şi produse principale) - scopul principal al activităţii întreprinderii industriale - obţinute după ultima etapă a procesului tehnologic, care îndeplinesc condiţiile de calitate specificate în documentaţia tehnologică. Gama acestor produse este foarte complexă, în funcţie de specificul fiecărui domeniu industrial; - semifabricatele - produse cu un anumit grad de prelucrare, destinate a fi prelucrate în continuare în scopul obţinerii produsului finit; - produsele secundare - produse rezultate din procesul tehnologic alături de produsul principal, dar în cantităţi mult mai mici (de exemplu, zgura rezultată din procesul de obţinere a fontei de primă fuziune); - deşeurile - părţi din materia primă, care pot fi refolosite în cadrul aceluiaşi proces tehnologic sau în altul, în scopul recuperării materiei prime şi al reducerii consumurilor specifice şi a cheltuielilor materiale (de exemplu, aşchiile rezultate la prelucrarea prin strunjire, fig. 2.3); Fig Deşeuri rezultate în urma strunjirii - rebuturile - produse finite care nu corespund cerinţelor de calitate înscrise în documentaţia tehnică a produsului şi cerute de către beneficiar. Rebuturile pot fi: recuperabile, dacă defectele pot fi remediate prin operaţii suplimentare sau pot fi valorificate împreună cu deşeurile de fabricaţie, în scopul lărgirii bazei de materii prime, ceea ce se reflectă în rezultate financiare pozitive la nivelul agentului economic; nerecuperabile, dacă nu pot fi reintroduse într-un proces de fabricaţie; - pierderile tehnologice, reprezentând postul din bilanţul de materiale care egalizează totalul în cele două coloane. Ponderea cât mai redusă a pierderilor tehnologice constituie una dintre căile de eficientizare a proceselor tehnologice. Calcularea bilanţului se face aplicând legea conservării masei: suma maselor materialelor intrate este egală cu suma maselor materialelor rezultate din proces. în funcţie de momentul la care se alcătuieşte, bilanţul de materiale pentru un proces de fabricaţie poate fi antecalculat şi postcalculat. Bilanţul antecalculat se realizează înaintea începerii procesului de fabricaţie şi are ca scop estimarea cantităţii de materiale de intrare necesare fabricaţiei unui produs. în etapa de proiectare, el permite compararea mai multor procese tehnologice care pot fi folosite pentru obţinerea aceluiaşi produs. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 58

59 Bilanţul postcalculat se întocmeşte la sfârşitul unei perioade de activitate şi stabileşte cantităţile de materii prime şi de materiale consumate. El permite compararea etapei de proiectare cu cea de fabricaţie, conducând la îmbunătăţirea consumurilor specifice. Bilanţul de materiale poate fi întocmit pentru fiecare parte a procesului tehnologic (bilanţ parţial) sau pentru întregul proces tehnologic (bilanţ total). Resursele energetice au un rol important în desfăşurarea oricărui proces de fabricaţie, deoarece acesta implică consumarea unei anumite cantităţi de energie. Energia necesară este, în general, transmisă din exterior, sub formă de energie electrică sau termică. Există şi procese de fabricaţie în care o parte din energia necesară desfăşurării lor rezultă din însuşi procesul tehnologic, sub formă de căldură degajată din reacţiile exoterme. Din energia intrată, numai o parte devine energie utilă, restul reprezentând pierderi energetice. Cantitatea de energie necesară se calculează cu ajutorul bilanţului energetic, care se bazează pe legea conservării energiei şi se exprimă prin relaţia: E i = E u + E p unde: E i - energia intrată (disponibilă); E u - energia utilă; E p - energia pierdută. Un bilanţ energetic se exprimă printr-o singură formă de energie (de obicei, termică sau electrică). Pierderile de energie sunt determinate de: - imperfecţiunile tehnico-constructive ale echipamentelor, ale maşinilor-unelte, ale utilajelor sau ale instalaţiilor utilizate; - starea tehnică a utilajelor folosite; - calitatea materiilor prime şi a materialelor; - imperfecţiuni de natură energetică ale proceselor tehnologice. Similar bilanţului de materiale, bilanţul energetic poate fi antecalculat sau postcalculat, parţial sau total Sincronizarea Sincronizarea constă în asigurarea continuităţii execuţiei operaţiilor pe liniile de producţie în flux, fără timpi de aşteptare între operaţii. În cazul liniilor de producţie în flux continuu, sincronizarea executării operaţiilor este obligatorie. Liniile de producţie în flux continuu se caracterizează, în principal, prin permanentizarea executării unei operaţii sau a unui grup de operaţii pe anumite locuri de muncă, iar trecerea produselor de la o operaţie la alta se face în mod continuu, potrivit tactului de funcţionare stabilit. Tactul de producţie (T) reprezintă intervalul de timp la care un produs iese sub formă finită de pe linie şi se calculează ca raport între fondul de timp disponibil al liniei pe perioada considerată şi cantitatea de producţie prevăzută a se executa pe linie în această perioadă. Se exprimă în minute pe bucată. unde: T d - fondul de timp disponibil al liniei, exprimat în ore; T p - producţia prevăzută a se executa pe linie în perioada considerată. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 59

60 Sincronizarea operaţiilor este realizată în condiţiile în care timpul executării fiecărei operaţii, precum şi intervalul de timp în care produsele trec de la o operaţie la alta, sunt egale cu tactul de producţie sau cu un multiplu al acestuia. Pentru a se îndeplini această condiţie, numărul de locuri de muncă pentru operaţia i (N lmi ), de pe liniile în flux continuu se calculează în funcţie de durata fiecărei operaţii şi de mărimea tactului. unde: N lmi - numărul locurilor de muncă; t i - durata operaţiei i, egală cu T sau cu un multiplu al acesteia; T - durata tactului de producţie. În cazul în care durata operaţiei este egală cu mărimea tactului (t i = T), numărul locurilor de muncă este egal cu 1. Pentru exemplificarea sincronizării, se consideră o linie de producţie în flux, pe care se execută patru operaţii, cu duratele di 5 minute, 10 minute, 15 minute şi, respectiv, de 5 minute, mărimea tactului fiind de 5 minute. Pentru ca această linie să funcţioneze sincronizat, se determină numărul de maşini necesare care vor lucra în paralel pentru executarea fiecărei operaţii. Numărul de maşini se calculează prin aplicarea relaţiei: maşină execută operaţia I; maşini execută operaţia II în paralel; maşini execută operaţia III în paralel; maşină execută operaţia IV. Deoarece operaţia III se execută în 15 minute, pentru a nu exista timpi de aşteptare, operaţia I se execută în acelaşi interval de timp pentru trei produse. Datele referitoare la numărul de operaţii executate, timpul necesar executării fiecărei operaţii şi numărul de maşini necesare pentru a îndeplini condiţia de sincronizare pot fi centralizate conform tabelului 2.3. Tabelul 2.3. Sincronizarea executării operațiilor Operaţia I II III IV Timpul executării (min.) Numărul de maşini Reprezentarea grafică a executării produselor P 1 P 2, P 3 pe maşinile M 1 M 2,...M 7 ale unei linii de producţie în flux continuu este prezentată în figura 2.4. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 60

61 Fig Reprezentarea grafică a executării operaţiilor pe maşinile unei linii de producţie în flux continuu A - în funcţie de operaţie şi maşină; B - în funcţie de operaţie, maşină, timp Produsele P 1, P 2 şi P 3 se execută, succesiv, pe maşina 1. După executarea primei operaţii, produsul P 1 trece la maşina 2. Pe maşina 1 intră produsul P 2, care, după executarea primei operaţii pe maşina 1, intră pe maşina 3 (pe maşina 2 nu s-a terminat încă execuţia primului produs). După executarea primei operaţii pe maşina 1, produsul P 3 intră pe maşina 2, pe care s-a terminat execuţia produsului P 1. În acelaşi mod continuă executarea celorlalte operaţii. Din reprezentările grafice din figura 2.4 se observă că intrarea şi ieşirea produselor pe linia de fabricaţie se realizează la intervale de timp bine determinate, egale cu tactul de producţie. Prelucrarea se realizează în mod continuu, fără a exista produse în aşteptare la maşini şi nici timpi de nefuncţionare a maşinilor din cauza lipsei de produse. Maşinile funcţionează în mod continuu, fără întreruperi, asigurându-se o încărcare completă a acestora. Liniile de producţie în flux continuu caracterizate prin sincronizarea executării operaţiilor se utilizează cu maximă eficacitate în cazul producţiei de masă din numeroase domenii industriale (construcţii de maşini, electronică, electrotehnică ş.a.) Concurenţa Piaţa reprezintă elementul de referinţă pentru activităţile desfăşurate într-o întreprindere, cadrul în care este verificată oportunitatea produselor obţinute, locul de confruntare între cererea şi oferta de bunuri, în scopul realizării schimbului la preţurile stabilite prin negociere. Concurenţa reprezintă, alături de cerere şi ofertă, una dintre trăsăturile definitorii ale pieţei. Concurenţa poate fi definită ca o competiţie, o întrecere între agenţii economici, o manifestare a liberei iniţiative, fiecare subiect acţionând din interes propriu. Concurenţa conduce la necesitatea de autocunoaştere, la identificarea domeniilor în care întreprinderea trebuie să-şi optimizeze activităţile pentru a deveni competitivă. Totodată, concurenţa stimulează creativitatea, inovaţia, capacitatea de asumare a riscurilor în scopul creşterii eficienţei economice prin creşterea calităţii produselor, a productivităţii muncii, a flexibilităţii producţiei şi a economisirii resurselor tehnico-materiale. în condiţiile dezvoltării tehnico-economice actuale, concurenţa conduce întreprinderile către o evoluţie permanentă. Premisa existenţei concurenţei este libertatea formării preţului. Principalele funcţii ale concurenţei sunt: - stimulează progresul economic şi incită concurenţii la iniţiativă, creativitate şi inovare; - diferenţiază agenţii economici, avantajându-i pe cei creativi, abili şi competenţi; - salubrizează viaţa economică, eliminându-i pe cei lipsiţi de eficienţă; - diferenţiază şi diversifică oferta, duce la reducerea costurilor şi chiar a preţurilor de vânzare; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 61

62 - permite determinarea celor mai bune decizii şi opţiuni pentru entităţile economice. Etalonarea concurenţială se numără printre tehnicile utilizate frecvent în activitatea productivă, în scopul reducerii costurilor de producţie. Această metodă presupune căutarea soluţiilor de reducere a costurilor în afara întreprinderii, în rândul agenţilor economici producători ai aceloraşi tipuri de produse, adică în rândul concurenţei. Rezultatele obţinute de competitori sunt comparate cu cele proprii, sunt identificate punctele slabe ale producţiei şi se propun metode de ameliorare a acestora. Scopul acestei tehnici este de a deveni cel mai bun producător din domeniu. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 62

63 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Identificaţi componentele sistemelor de fabricaţie şi interacţiunile dintre componente, răspunzând cerinţelor următoare: 1. Ce sunt variabilele caracteristice ale unui sistem de fabricaţie? 2. Enumeraţi grupele de variabile caracteristice ale unui sistem de fabricaţie. 3. Ce sunt variabilele independente comandabile? 4. Enumeraţi patru exemple de variabile independente comandabile. 5. Care sunt subsistemele componente ale unui sistem de fabricaţie? 6. Indicaţi pentru fiecare subsistem component funcţia îndeplinită în sistem. 7. Care este funcţia generală a unui sistem de fabricaţie? 8. Ce categorii de resurse sunt implicate în realizarea funcţiei generale a sistemelor de fabricaţie? 9. Care este condiţia necesară sincronizării în executarea operaţiilor? 10. Definiţi termenul concurenţă şi explicaţi în ce constă etalonarea concurenţială". CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 63

64 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! I. Citiţi cu atenţie variabilele caracteristice sistemelor de fabricaţie enumerate mai jos şi apoi plasaţi-le în grupele înscrise în tabel: starea tehnică a utilajului, conflictele de muncă, costul de producţie, cantitatea de materie primă, variaţia temperaturii, nivelul tehnic al utilajelor, calificarea personalului, productivitatea, temperatura din interiorul instalaţiei, parametrii tehnologici de funcţionare a utilajelor, presiunea din interiorul instalaţiei. Variabile independente comandabile Variabile independente necomandabile Variabile dependente performanţă de Variabile dependente intermediare II. În cadrul unei linii de producţie în flux continuu, durata uneia dintre operaţii este de 10 minute. Ştiind că tactul liniei este de 2 minute, scrieţi relaţia de calcul şi determinaţi numărul de maşini necesar pentru executarea acestei operaţii în paralel. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 64

65 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi!_ 1. Explicaţi în ce constă partajarea resurselor materiale într-un sistem de fabricaţie şi enumeraţi grupele de materiale intrate şi de materiale rezultate din sistem. 2. Se consideră o linie de producţie în flux continuu, având mărimea tactului de 3 minute. Pentru a îndeplini condiţia de sincronizare, durata fiecărei operaţii poate fi scrisă sub forma: a) n 2; b) n 3; c) n 4; d) n 5, unde n N*. Motivaţi răspunsul! CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 65

66 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă!_ 1. Formaţi echipe de câte patru colegi. Analizaţi figura de mai jos, în care este reprezentată grafic executarea operaţiilor pe maşinile unei linii de producţie în flux continuu, cu tactul de 2 minute. Fiecare membru al echipei va răspunde uneia dintre cerinţele: a. Care este timpul executării fiecărei operaţii? b. Care este numărul de maşini utilizate pentru execuţia fiecărei operaţii? c. în ce constă sincronizarea operaţiilor? d. Menţionaţi două avantaje ale sincronizării execuţiei operaţiilor. 2. Utilizaţi surse de informare accesibile (internet, manual, reviste cu conţinut tehnic etc.) şi realizaţi un eseu cu tema Componentele sistemelor de fabricaţie", având următoarea structură de idei: a. Definirea sistemului de fabricaţie. b. Precizarea funcţiei generale a sistemului. c. Enumerarea subansamblurilor componente. d. Exemple de resurse tehnico-materiale implicate în sistem. e. Funcţiile concurenţei. Prezentaţi lucrarea în faţa colegilor. Puteţi lucra şi în perechi sau în echipe. Pentru acest capitol, veţi realiza un portofoliu cu tema Componenţa şi analiza sistemelor de fabricaţie", asemănător celui întocmit la capitolul 1. Atenţie! - Componentele portofoliului pot fi realizate individual sau în echipă. - Stabiliţi, de comun acord cu profesorul, termenele de finalizare a fiecărui component, modalităţile de prezentare şi de evaluare. - Fişele de lucru pot fi incluse în portofoliu. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 66

67 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Variabilele caracteristice sistemelor de fabricaţie Copiază, pe o foaie format A4, schema de mai jos, apoi completează spaţiile marcate cu denumirile celor două grupe de variabile caracteristice, respectiv cu exemple de variabile, conform tipurilor specificate în fiecare căsuţă. Această fişă de lucru va completa conţinutul portofoliului! CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 67

68 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data FIȘĂ DE LUCRU Partajarea resurselor materiale 1. Copiază, pe caiet, bilanţul de materiale din figura de mai jos. 2. Aplică legea conservării maselor şi completează căsuţele marcate cu x. 3. Interpretează, în scris, rezultatele obţinute. MATERIALE INTRATE Cantitatea MATERIALE REZULTATE Cantitatea UM % UM % 1. Materii prime Produs finit 122 X 2. Materiale auxiliare 5 2. Semifabricate Materiale recuperate Produse secundare Combustibili 0 4. Deşeuri 3 X 5. Rebuturi Materiale recuperabile 5 X 7. Pierderi tehnologice X X TOTAL 135 TOTAL X X Schimbă fişa de lucru cu cea a colegului/colegei de bancă şi apreciază rezultatele acestuia/acesteia. Purtaţi discuţii pe marginea rezultatelor incorecte şi apreciaţi modalităţi de îmbunătăţire a acestora. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 68

69 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data FIȘĂ DE LUCRU Sincronizarea executării operaţiilor Pe o linie de producţie în flux continuu, al cărei tact este de 5 minute, se execută un număr de 9500 de piese, lucrându-se în două schimburi a câte 8 ore pe zi, iar timpul afectat executării unei grupe de operaţii la un loc de muncă este de 10 minute. Transcrie situaţia-problemă prezentată şi răspunde cerinţelor următoare: 1. Utilizează simbolurile precizate în textul lecţiilor şi exprimă fiecare mărime dată în enunţ. 2. Determină pas cu pas, folosind relaţiile de calcul indicate: a. fondul de timp disponibil; b. numărul de ore lucrate pe zi; c. numărul de zile necesare pentru a obţine volumul de piese menţionat; d. numărul de locuri de muncă. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 69

70 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Componentele sistemelor de fabricaţie Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 45 de minute. Subiectul I (15 puncte) Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect. 1. Cantitatea de materie primă utilizată într-un sistem de fabricaţie face parte din categoria variabilelor: a. independente comandabile; b. independente necomandabile; c. dependente de performanţă; d. dependente intermediare. 2. Funcţia de modificare a formei, a compoziţiei fizico-chimice şi a caracteristicilor obiectului muncii este realizată de subsistemul: a. de control; b. de comandă; c. logistic; d. efector. 3. Documentul în care se exprimă cantitativ transformările la care sunt supuse materiile prime şi materialele în timpul fabricaţiei se numeşte: a. fişă tehnologică; b. plan de operaţii; c. bilanţ de materiale; d. bilanţ energetic. 4. Etalonarea concurenţială este una dintre tehnicile utilizate în activitatea productivă în scopul: a. reducerii costurilor de producţie; b. măririi costurilor de producţie; c. diferenţierii agenţilor economici; d. sincronizării operaţiilor. 5. Produsele finite care nu corespund cerinţelor de calitate înscrise în documentaţia tehnică a produsului şi cerute de către beneficiar se numesc: a. deşeuri; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 70

71 b. rebuturi; c. materiale auxiliare; d. pierderi tehnologice. Subiectul II_(30 puncte) 1. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi modificaţi-le pe cele false, astfel încât să fie adevărate. a. Fluctuaţia preţului materiei prime, al materialelor şi al energiei face parte din categoria variabilelor independente comandabile. b. Ponderea cât mai redusă a pierderilor tehnologice constituie una dintre căile de eficientizare a proceselor tehnologice. c. Operaţiile de transport şi manipulare a semifabricatelor sunt realizate de subsistemul efector. 2. Scrieţi pe foaia de lucrare informaţia corectă care completează spaţiile libere din enunţurile de mai jos: a. Variabilele...pot fi comandabile şi necomandabile. b. Sistemul de comandă şi sistemul de control formează împreună sistemul... c. Sincronizarea executării...este obligatorie în cazul liniilor de producţie în flux continuu. Subiectul III_(45 puncte) Pe o linie de producţie în flux, care funcţionează sincronizat, se execută trei operaţii, tactul de producţie al liniei fiind de 4 minute. Prima operaţie se execută în 4 minute, a doua operaţie în 12 minute şi a treia în 4 minute. Răspundeţi cerinţelor: 1. Calculaţi numărul de maşini necesare pentru executarea fiecărei operaţii. 2. Determinaţi numărul de locuri de muncă. 3. Reprezentaţi grafic executarea produselor pe linia de producţie în funcţie de operaţie, maşină şi timp. 4. Precizaţi avantajele sistemelor de fabricaţie caracterizate prin sincronizarea executării operaţiilor. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 71

72 2.2. CRITERII DE ANALIZA A SISTEMELOR DE FABRICAŢIE Criteriile de analiză stabilesc principiile normele, punctele de vedere pe baza cărora se realizează clasificarea, definirea şi aprecierea sistemelor de fabricaţie, examinând fiecare dintre părţile componentele ale acestora. Principalele criterii de analiză ale sistemelor de fabricaţie sunt: ergonomia, evaluarea riscului, rezultatele activităţii, atribuţiile locului de muncă, tipurile de echipamente şi tehnologiile de fabricaţie Ergonomia Componenta cea mai importantă a unui sistem de fabricaţie o constituie factorul uman. Progresul tehnic, materializat prin introducerea mecanizării, a automatizării şi a robotizării fabricaţiei, a condus la schimbarea raportului dintre munca fizică şi munca intelectuală, în sensul că, din executant, omul devine operator şi conducător al procesului tehnologic. Pe măsura dezvoltării societăţii, oamenii au devenit mai exigenţi în ceea ce priveşte confortul, condiţiile de viaţă şi de muncă, ceea ce a condus la apariţia unei noi discipline - ergonomia, care studiază munca sub toate aspectele ei: fizice, cognitive, sociale, organizaţionale şi de mediu. Ergonomia integrează cunoştinţe dintr-o varietate de discipline care includ anatomia, fiziologia, igiena muncii, medicina muncii, antropometria, ştiinţele tehnice, psihologia, sociologia, economia etc. Scopul acestei discipline este acela de a crea condiţii de muncă şi viaţă care să conducă la solicitarea factorului uman în limitele posibilităţilor lui biologice. Pentru aceasta, organizarea muncii trebuie să asigure evitarea efortului fizic şi intelectual inutil, să înlăturare influenţele nocive ale unor microclimate excesive, combaterea zgomotului, a vibraţiilor, trepidaţiilor, să creeze o ambianţă psihică optimă şi o securitate maximă a muncii. Realizarea acestor deziderate conduce la instituirea unor motivaţii care să facă plăcută şi interesantă activitatea angajatului. Managementul resurselor umane, organizarea şi amenajarea locului de muncă, limitele capacităţii omului sunt puse în corelaţie cu munca de către ergonomie. Studiile specifice organizării ergonomice a fabricaţiei sunt îndreptate spre: - factorul uman; - concepţia de organizare a locului de muncă; - mediul industrial şi influenţa sa asupra omului. Privitor la factorul uman, optimizarea activităţii omului implică îndeplinirea următoarelor condiţii: - orientarea şi selecţia riguroasă a factorului uman; - reorientarea profesională; - proiectarea echipamentelor în concordanţă cu posibilităţile umane; - crearea unei ambianţe care să asigure securitate şi ^. confort; - repartizarea raţională a sarcinilor; - economia energetică a organismului uman (economia de mişcări). Pentru procesele manuale sau manual-mecanice, este important a se respecta principiile economiei de mişcări (tabelul 2.4.). Ergonomia este disciplina care se ocupă cu studiul relaţiilor om - maşină - mediu, având ca scop optimizarea activităţii omului şi a performanţelor sistemului din care acesta face parte. Tabelul Principiile economiei de mişcări CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 72

73 Sfera de aplicabilitate Principii ergonomice 1.Aplicabile corpului Să existe o interdependenţă a mâinilor şi a braţelor. omenesc Munca să fie astfel organizată încât să permită un ritm uşor şi natural, oriunde este posibil. Mişcările care cer precizie mare să nu implice un efort muscular important. 2.Aplicabile locului de Pe suprafaţa de lucru să se menţină numai materialele care se muncă utilizează în ziua respectivă. Să existe un loc bine definit pentru fiecare material. 3.Aplicabile echipamentului tehnic Materialele să fie plasate aproape de locul de utilizare. Dimensiunile echipamentului să fie corelate cu datele antropometrice ale executantului. Elementele componente să asigure unghiul vizual optim şi o poziţie confortabilă în timpul lucrului. În timpul activităţii, trebuie să se asigure executantului posibilitatea alternării poziţiei aşezat cu cea ortostatică. Dacă se impune o singură poziţie, este de preferat poziţia aşezat. Un loc de muncă care necesită o poziţie ortostatică implică o solicitare intensivă a picioarelor. Aceasta poate duce la umflarea picioarelor, deoarece muşchii nu se mişcă suficient pentru a pompa spre inimă cantitatea de sânge necesară. Inima nu este alimentată cu o cantitate suficientă de sânge, iar individul se va simţi obosit. La polul opus se situează muncile în ritm accelerat, care duc la intensificarea circulaţiei sângelui, din cauza efortului fizic depus. Concepţia de organizare a locului de muncă are la bază principiile ergonomice în organizarea locului de muncă, care sunt specificate în Normele generale" de sănătate şi securitate în muncă elaborate de Ministerul Muncii şi Solidarităţii Sociale, împreună c~u Ministerul Sănătăţii şi Familiei în anul Dintre aceste principii obligatoriu de respectat în organizarea oricărui loc de muncă, pot fi enumerate următoarele: - dimensionarea locului de muncă în funcţie de particularităţile anatomice, fiziologice şi psihologice ale omului, dar şi de caracteristicile echipamentului utilizat; - asigurarea posibilităţii de mişcare şi de modificare a poziţiei în timpul lucrului; - amenajarea corespunzătoare a spaţiului de lucru; - utilizarea echipamentelor tehnice care respectă reglementările în vigoare; - optimizarea fluxului tehnologic; - manipularea corectă a materialelor; - asigurarea căilor de circulaţie între posturile de lucru; - asigurarea circulaţiei uşoare şi rapide a materiilor prime, a materialelor şi a produselor; - respectarea înălţimii planului de lucru în funcţie de poziţia angajatului (aşezat sau ortostatic) şi de tipul de activitate (lucrări manuale, lucrări de precizie, lucrări de birou, lucrări care implică mânuirea pieselor grele etc.) În lucrarea amintită mai sus, sunt stabilite principiile ergonomice de proiectare şi utilizare a echipamentelor tehnice. Dintre acestea pot fi enumerate: - caracteristicile constructive, funcţionale şi de securitate ale echipamentului tehnic trebuie să corespundă particularităţilor constitutive, psihofiziologice şi mentale ale operatorului, precum şi naturii şi caracteristicilor sarcinii de muncă; - amplasarea echipamentului tehnic trebuie să asigure realizarea cu uşurinţă a operaţiilor pe care le efectuează operatorul, o poziţie de lucru confortabilă, mişcări în conformitate cu ritmurile CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 73

74 naturale ale corpului, reducerea spaţiului şi a timpului de deplasare, cerinţe de forţă situate la un nivel acceptabil; - organele de comandă ale echipamentului tehnic trebuie să fie vizibile, identificabile cu uşurinţă şi marcate corespunzător; amplasarea lor se va face în afara zonei periculoase, astfel încât manevrarea lor să nu genereze riscuri suplimentare; - pornirea echipamentului tehnic trebuie să fie posibilă numai printr-o acţiune voluntară a operatorului; - echipamentele electrice trebuie să fie proiectate, montate, întreţinute, exploatate astfel încât să asigure protecţie împotriva pericolelor generate de sarcina electrică. Proiectarea echipamentelor tehnice trebuie să aibă în vedere toate interacţiunile acestuia din procesul muncii: echipament - sarcină - mediu - operator Mediul industrial şi influenţa sa asupra omului în derularea procesului de producţie constituie, de asemenea o preocupare a ergonomiei. Factorii legaţi de mediul (ambianţa) în care se desfăşoară munca se referă, în principal, la: - microclimat, determinat de temperatura şi umiditatea aerului din încăpere, de viteza curenţilor de aer şi de temperatura suprafeţelor din zona de lucru; - ventilaţie, care se realizează în încăperile de lucru cu mijloace care să asigure condiţiile de calitate a mediului prin eliminarea sau reducerea până la limita admisă a următoarelor elemente: fumuri, gaze, vapori toxici; pulberi; substanţe toxice sau iritante; substanţe explozive; umiditate; curenţi de aer; căldură. - iluminat, presiune, zgomot, vibraţii. Nerespectarea condiţiilor de mediu poate conduce, pe lângă alţeconsecinte, la apariţia bolilor profesionale. Boala profesională reprezintă o afecţiune cauzată de agenţi nocivi fizici, chimici sau biologici caracteristici locului de muncă, precum şi de suprasolicitarea diferitelor organe sau sisteme în procesul de muncă. Cauzele bolilor profesionale sau ale accidentărilor, enumerate în tabelul 2.5, sunt factori proprii elementelor componente ale sistemului de muncă care au provocat accidentul sau boala profesională şi care, înainte de producerea acestor evenimente, constituiau factori de risc. Tabelul Boli legate de profesie şi principalele lor cauze potenţiale Boli legate de profesie Factori profesionali cauzali Hipertensiune arterială Zgomot, vibraţii, temperatură ridicată, stres Cardiopatie ischemică Solicitări fizice şi psihice crescute Afecţiuni osteo-musculoarticulare crescut, postură incomodă etc. Microclimat nefavorabil, vibraţii, efort fizic Afecţiuni digestive Noxe chimice, temperatură ridicată etc. Afecţiuni respiratorii Pulberi, gaze iritante etc. Afecţiuni neuropsihice Zgomot, vibraţii, stres etc. În ţările UE, principala cauză de îmbolnăvire legată de activitatea profesională este manipularea manuală a maselor la locul de muncă, pe locul al doilea situându-se stresul în muncă. Deşi în ultimii ani procentul lucrătorilor care efectuează operaţii de manipulare manuală a maselor a scăzut - ca urmare a mecanizării, automatizării şi robotizării fabricaţiei -, el se menţine totuşi la un nivel ridicat, aproximativ 35% dintre lucrători declarând că execută operaţii de ridicare, susţinere, aşezare, împingere, tragere sau deplasare a maselor grele. Manipularea manuală a maselor (Fig. 2.5) poate cauza afecţiuni ale sistemului musculoscheletic, precum şi traumatisme acute produse prin accidentare (tăieturi, fracturi etc). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 74

75 Evaluarea riscului Fig Manipularea manuală a maselor Riscul reprezintă posibilitatea (probabilitatea) apariţiei unor evenimente nedorite, care să prejudicieze activitatea întreprinderii. Într-un sistem de fabricaţie pot apărea riscuri care determină: accidente şi îmbolnăviri (risc profesional), deteriorări ale echipamentelor (risc tehnic), pierderi de producţie (risc economic). Evaluarea riscului constituie o cerinţă a managementului şi îndeplineşte funcţia de monitorizare a factorilor de risc şi de aplicare de măsuri de prevenire, limitare sau contracarare a consecinţelor acestora, obiective care se realizează prin: tehnici de prevenire, supraveghere, acoperire a daunelor; efectuarea studiilor de fezabilitate; alegerea optimă a tehnologiilor şi a echipamentelor tehnice; pregătirea profesională a angajaţilor; efectuarea instructajului la locul de muncă etc. Riscul profesional se referă la probabilitatea producerii unei vătămări sau îmbolnăviri a lucrătorului, ca urmare a expunerii la un pericol la locul de muncă. Evaluarea riscului profesional are ca scop menţinerea sănătăţii şi asigurarea securităţii lucrătorilor, contribuind la creşterea competitivităţii şi a productivităţii întreprinderii. Evaluarea riscurilor profesionale necesită parcurgerea etapelor enumerate în figura 2.6. Fig Evaluarea riscurilor profesionale 1. Colectarea este etapa în care se culeg informaţii despre: poziţia locului de muncă, persoanele angajate (sex, vârstă, persoane cu disabilităţi etc), echipamentele tehnice utilizate, materialele prelucrate, procedeele tehnologice utilizate, sarcinile de muncă executate, pericolele identificate şi măsurile de protecţie aplicate. Aceste informaţii se obţin prin: CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 75

76 - examinarea mediului de muncă; - studierea datelor tehnice despre: echipamente şi materiale folosite, procedee tehnice şi instrucţiuni de lucru, standarde şi alte prescripţii legale; - măsurători ale factorilor nocivi; - înregistrări ale accidentelor de muncă; - discuţii cu angajaţii etc. 2. Pericolele identificate de către angajator sunt structurate în Fişa de expunere la riscuri profesionale, care este specifică fiecărui loc de muncă. Aceasta cuprinde date despre: tipul activităţii, spaţiul de lucru, poziţia de lucru, factorii de mediu,) echipamentele de lucru şi mijloacele de protecţie utilizate. 3. Evaluarea riscurilor constă în estimarea probabilităţii şi a gravităţii consecinţelor şi încadrarea riscului ca fiind acceptabil sau inacceptabil. în funcţie de gravitatea consecinţelor, se stabileşte dacă riscul este mic, mediu sau mare (tabelul 2.6). Dacă riscul este mare, se impun măsuri imediate de reducere a acestuia. în acţiunea de evaluare a riscurilor, implicarea lucrătorilor este obligatorie. Se va ţine cont şi de sexul, de vârsta şi de starea generală de sănătate a acestora. 4. Pentru fiecare risc identificat, se planifică acţiuni specifice de reducere a efectelor pe care acesta le poate genera. 5. Elaborarea documentaţiei este etapa care constă în completarea Fişei de evaluare a riscurilor (tabelul 2.7). Aceasta reprezintă un document centralizator al operaţiilor efectuate în etapele precedente. Tabelul Evaluarea riscului Probabilitate Tabelul Fişă de evaluare a riscurilor Nr. Crt. Gravitatea consecinţelor Vătămare moderată Vătămare medie Vătămare gravă Puţin probabil Mied) Mied) Mediu(2) Probabil Mied) Mediu (2) Mare (3) Foarte probabil Mediu (2) Mare (3) Mare (3) Pericol Măsuri de prevenire/ protecţie utilizate Estimarea/ Evaluarea riscurilor Activităţi planificate în scopul reducerii riscurilor Riscul tehnic poate fi generat de funcţionarea utilajelor, a instalaţiilor şi a tehnologiilor adoptate, prevăzute în etapa de proiectare a procesului. Este dat de probabilitatea de funcţionare a componentelor sistemelor tehnice. Reducerea factorilor de risc tehnic se realizează prin metode specifice fiecărui domeniu. Indiferent de structura sistemului tehnologic, reducerea factorilor de risc se poate realiza prin analiza fenomenelor stocastice (întâmplătoare) care pot apărea în derularea procesului de producţie Atribuţiile locului de muncă Locul de muncă reprezintă cel mai mic compartiment productiv înzestrat cu mijloace de muncă (maşini, utilaje, scule şi dispozitive etc.) şi obiecte ale muncii (materii prime, materiale, semifabricate etc.) necesare îndeplinirii sarcinii de producţie. Sarcina de producţie reprezintă totalitatea acţiunilor care trebuie efectuate de către unul sau mai mulţi executanţi cu pregătirea necesară, prin intermediul mijloacelor de muncă, pentru CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 76

77 realizarea unei operaţii sau lucrări în condiţii tehnice, organizatorice şi de protecţia mediului precizate. Locurile de muncă pot fi individuale (pentru un executant) sau colective (pentru o formaţie, atelier, secţie etc). Organizarea ergonomică a locului de muncă presupune asigurarea condiţiilor necesare pentru munca de înaltă productivitate, cu cele mai reduse consumuri de eforturi, fără mişcări inutile sau obositoare şi cu minimum de cheltuieli. Etapele parcurse în organizarea raţională a locului de muncă sunt: - orientarea şi selecţia riguroasă a factorului uman; - reorientarea profesională; - proiectarea echipamentelor în concordanţă cu posibilităţile umane; - crearea unei ambianţe care să asigure securitate şi confort; - repartizarea raţională a sarcinilor; - economia energetică a organismului uman. Postul de lucru (sau de muncă) din figura 2.7 reprezintă un element al structurii organizatorice al unei unităţi economico-sociale care constă din totalitatea obiectivelor, sarcinilor, autorităţilor şi responsabilităţilor alocate spre exercitare unui executant, în mod regulat şi organizat. Fişa postului este documentul care precizează sarcinile şi responsabilităţile cei revin titularului postului, condiţiile de lucru, standardele de performanţă, modalităţile de recompensare, precum şi caracteristicile personale necesare angajatului pentru îndeplinirea cerinţelor postului. Fişa postului este un document important atât pentru activitatea de resurse umane, cât şi pentru derularea în bune condiţii a întregii activităţi a întreprinderii. Acest document este anexat contractului colectiv de muncă şi constituie unul dintre cele mai importante instrumente manageriale prin care sunt exprimate aşteptările şi exigenţele organizaţiei faţă de munca pe care o vor desfăşura persoanele care ocupă postul respectiv. Fig Loc de muncă Conţinutul de bază al unei fişe de post elaborat într-o concepţie actuală cuprinde informaţiile specificate în tabelul 2.8. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 77

78 Tabelul Fişa postului Cuprinsul fişei postului Detalii 1. Date despre locul de muncă - denumirea profesiei conform Clasificării Ocupaţiilor din România (COR); - numărul persoanelor angajate pe postul respectiv; - persoana responsabilă de întreaga activitate, subordonaţii. 2. Obiectivul postului - cerinţa principală specifică postului 3. Competenţe - performanţele solicitate deţinătorului locului de muncă: studii, experienţă, abilităţi (unii angajatori menţionează şi trăsături de personalitate necesare celui care ocupă postul respectiv); 4. Atribuţii principale care revin postului, în conexiune cu rezultatele - cheie aşteptate - atribuţiile posturilor de execuţie: operează, prezintă, întreţine, execută, urmăreşte, menţine etc; - atribuţiile posturilor de specialitate: analizează, propune, elaborează, evaluează, dezvoltă, sprijină, recomandă etc. - atribuţiile posturilor manageriale: asigură, implementează, antrenează, alocă, controlează, planifică, direcţionează, stabileşte etc; 5. Responsabilităţi - lista de obligaţii ce revine deţinătorului locului de muncă; 6. Condiţii materiale ale muncii - unelte şi materiale cu care lucrează angajatul; 7. Condiţii de muncă - orele de muncă; posibilităţi de muncă peste program; - tipul de muncă (sedentară sau activă); - particularităţi ale mediului fizic al muncii (vibraţii, acceleraţii, noxe, umiditate etc) Rezultatele activităţii Rezultatele activităţii desfăşurate într-un sistem de fabricaţie pot fi analizate atât din punctul de vedere al calităţii produsului industrial obţinut, cât şi din punctul de vedere al calităţii muncii prestate de către angajat. a. Analiza sistemului de fabricaţie prin prisma calităţii produsului. O importanţă deosebită pentru produsele rezultate din fabricaţie o reprezintă calitatea de conformitate care este determinată de măsura în care execuţia produsului a respectat documentaţia de proiectate elaborată. Tabelul Clasificarea operaţiilor de control al produselor Criteriul de Operații de control al produselor clasificare a. Locul unde se efectuează - la locul de muncă - la posturile de control plasate de-a lungul fluxului tehnologic; - într-un spaţiu afectat special acestui scop, dotat cu mijloace de măsurare şi control corespunzătoare (Fig. 2.8) b. Conţinut - analize de laborator - control geometric - probe tehnologice - control exterior - controlul respectării disciplinei tehnologice CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 78

79 Documentele tehnice care definesc calitatea produselor sunt standardele, normele tehnice şi contractele. Aceste documente stabilesc condiţiile tehnice de calitate, regulile şi metodele de verificare a calităţii, prescripţiile speciale de transport, depozitare şi ambalare a produsului. Efectuarea în condiţii optime a operaţiilor de control necesită adoptarea unor forme organizatorice corespunzătoare. Clasificarea operaţiilor de control se poate face conform tabelului următor. Fig Controlul automat al produselor În urma efectuării controlului produselor, vor fi respinse produsele cu deficienţe şi se vor propune măsuri de ameliorare a nivelului calităţii produselor. Controlul activităţii în faza de producţie este deosebit de important pentru calitatea finală a produsului, deoarece conduce la preîntâmpinarea apariţiei rebuturilor sau a pierderilor ca urmare a nerespectării tehnologiei de fabricaţie. b. Analiza sistemului de fabricaţie prin prisma calităţii activităţii lucrătorului Analiza activităţii lucrătorului se realizează prin observarea directă a activităţii şi întocmirea unei fişe de apreciere care are ca reper atribuţiile şi responsabilităţile ce revin fiecărui angajat în conformitate cu fişa postului. în cadrul aprecierilor activităţii, sunt urmărite o serie de elemente cum ar fi: - rezultatele obţinute la nivelul postului pe care-l ocupă; - potenţialul salariatului; - perspectivele de dezvoltare profesională. Prezentăm mai jos un model de fişă de apreciere a personalului (pentru muncitori, tehnicieni şi funcţionari). Fişă de apreciere a personalului (model) Etape Conținutul etapei 1. Aprecierea 1. Cunoaşterea activităţii postului performanţei 2. Calitatea activităţii desfăşurate 3. Volumul activităţii desfăşurate 4. Respectarea instrucţiunilor de muncă (în legătură cu lucrările executate, securitatea muncii etc.) 5. Capacitatea de asimilare şi de apreciere 6. Capacitatea de adaptare (posibilitatea de însuşire de noi cunoştinţe) 7. Calităţile personale (memorie, spirit de echipă, creativitate, iniţiativă etc.) 8. Aprecierea generală privind postul pe care-l ocupă II. Orientarea Corelarea pregătirii profesionale cu cerinţele postului. profesională Măsura în care propriile competenţe permit mobilitatea în cadrul firmei. III. Potenţialul Potenţial de conducere Potenţial de promovare profesional CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 79

80 Tipuri de echipamente Echipamentele implicate în sistemele de fabricaţie, numite şi echipamente de muncă, pot fi împărţite după destinaţie în categoriile prezentate în continuare. Echipamentele individuale de lucru sunt utilizate pentru a proteja îmbrăcămintea personală împotriva uzurii şi a murdăririi excesive (salopete, halate, şepci etc.) Echipamentele individuale de protecţie (Fig. 2.9) reprezintă totalitatea mijloacelor cu care este dotat fiecare participant la procesul de muncă pentru a fi protejat împotriva acţiunii factorilor de risc de accidentare şi îmbolnăvire profesională (mănuşi de protecţie, căşti de protecţie, veste de protecţie, îmbrăcăminte din bumbac, ochelari de protecţie, mască de sudură, centură de siguranţă etc). Proiectarea acestor echipamente în conformitate cu cerinţele ergonomice poate constitui un factor important în reducerea riscurilor de accidentare şi a stresului fizic, în menţinerea stării de sănătate şi în îmbunătăţirea confortului la locul de muncă. Fig Echipament individual de protecţie Echipamentele tehnice sunt ansambluri de piese, dispozitive şi mecanisme, împreună cu elementele de legătură dintre acestea, cu rol bine determinat în cadrul unui sistem tehnic. Echipamentele tehnice pot fi: maşini, utilaje, instalaţii, aparatură, dispozitive, unelte şi alte mijloace utilizate în procesul muncii; ele reprezintă o parte componentă a mijloacelor de producţie. În alegerea echipamentului tehnic, angajatorul trebuie să aibă în vedere următoarele aspecte: - echipamentul să fie adecvat sarcinii de fabricaţie sau să fie adaptabil cu uşurinţă pentru îndeplinirea acesteia; - echipamentul să poată fi utilizat fără a prezenta riscuri pentru sănătatea şi securitatea angajaţilor. Echipamentele tehnice pot fi acţionate mecanic, electric, hidraulic, pneumatic sau mixt. Echipamentele acţionate mecanic folosesc energia potenţială sau energia de deformaţie pentru a furniza lucru mecanic. Echipamentele acţionate electric folosesc curentul electric ca agent purtător de energie şi informaţie. Acest tip de acţionare este cel mai des utilizat, întrucât conferă echipamentelor preţ de cost scăzut, fiabilitate ridicată, viteză mare de răspuns, posibilitatea miniaturizării şi a modularizării. Echipamentele acţionate hidraulic folosesc ca mediu de lucru un lichid sub presiune. Utilizarea lichidului sub presiune, ca mediu de lucru, oferă o gamă largă de avantaje: obţinerea unor forţe şi momente foarte mari; posibilitatea reglării continue şi precise a vitezelor de lucru, a forţelor şi a poziţiei sarcinii antrenate; schimbarea facilă a sensului de mişcare a sarcinii antrenate; funcţionarea fără şocuri şi vibraţii; durabilitatea ridicată a elementelor componente; posibilitatea tipizării elementelor componente. Datorită avantajelor pe care le oferă, sistemele hidraulice sunt din ce în ce mai frecvent utilizate în industria constructoare de maşini, aviaţie, minerit, industria navală etc. Dintre dezavantajele acţionărilor hidraulice, pot fi enumerate: necesitatea asigurării unor etanşări perfecte; necesitatea utilizării unor materiale de calitate superioară; vitezei mică de răspuns; variaţia parametrilor de lucru ai instalaţiei cu temperatura fluidului de lucru. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 80

81 Echipamentele acţionate pneumatic utilizează ca mediu de lucru un gaz sub presiune (de obicei, aerul comprimat). Principalele avantaje ale utilizării acţionărilor pneumatice sunt: greutate redusa a elementelor componente, eliminare a riscului ca supraîncărcarea să producă avarii sistemului; întreţinere uşoară, pericol redus de accidente, complet nepoluante. Acţionările pneumatice se utilizează în aplicaţiile industriale care nu necesită forţe şi momente mari, în instalaţiile din industria alimentară şi farmaceutică, în liniile automate de îmbuteliere etc. Echipamentele acţionate mixt, prin combinaţii între sisteme de acţionare electrice, pneumatice sau hidraulice, realizează cu uşurinţă componentele de forţă, putere, moment, precum şi diferite regimuri de mişcare, asigură durabilitate în funcţionare, permit miniaturizarea, tipizarea, modularizarea Tehnologii de fabricaţie_ Tehnologia reprezintă ansamblul de procese, metode, procedee, reguli, operaţii şi condiţii tehnice care se desfăşoară în scopul obţinerii unui anumit produs (piesă, organ de maşină, sistem tehnic, construcţie industrială sau de altă natură etc). Comisia economică ONU pentru România defineşte tehnologia ca fiind aplicarea corectă a cunoştinţelor ştiinţifice şi tehnice în concepţia, dezvoltarea şi fabricarea unui produs". Potrivit acestei definiţii, tehnologia poate fi privită ca un sistem de cunoştinţe ştiinţifice şi tehnice înglobate în procedee, materiale, echipamente şi sisteme informaţionale specifice (planuri, programe, documentaţii). Tehnologia de fabricaţie a unui produs impune executarea operaţiilor într-o ordine determinată şi prestabilită. Tehnologia de fabricaţie influenţează în mod direct modul de valorificare a investiţiilor şi resurselor, modul de utilizare a forţei de muncă, costul de producţie şi organizarea întreprinderii. Alegerea optimă a tehnologiei de obţinere a unui produs conduce la creşterea rentabilităţii şi a productivităţii întreprinderii, la reducerea consumurilor de materiale. Analiza sistemelor de fabricaţie pe baza tehnologiei utilizate într-o întreprindere se face în principal în funcţie de: a. nivelul de dezvoltare tehnologică; b. gradul de înzestrare tehnică şi modul în care sunt conduse procesele tehnologice; c. flexibilitatea tehnologiilor; d. noutatea procedeelor aplicate. a. După nivelul de dezvoltare tehnologică, tehnologiile se clasifică conform tabelului Tabelul Caracteristicile diferitelor tipuri de tehnologii Tipuri de Caracteristici tehnologii emergente evolutive mature în declin depăşite - fiind foarte noi, puţin testate şi aplicate, nu şi-au dovedit încă defectele şi calităţile; - aplicarea lor poate conduce la creşterea riscurilor de fabricaţie şi la scăderea profitului; - sunt deja cunoscute prin performanţele lor; pentru că aplicarea lor conduce la creşterea profitului întreprinderii, urmează a fi generalizate; - sunt cunoscute în detaliu şi sunt aplicate în mod curent cu rezultate bune; - sunt depăşite de alte tehnologii sub aspect calitativ şi aplicarea lor nu mai reprezintă un avantaj concurenţial pentru întreprindere; - nu mai asigură performanţe sub aspectul calităţii produsului şi al costului de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 81

82 Emergenţa, evoluţia, maturizarea, declinul şi depăşirea sunt faze care caracterizează desfăşurarea în timp a oricărei tehnologii, proces care se poate reprezenta grafic ca în figura Fig Performanţele tehnologiei în timp OA - emergenţa; AB - evoluţia; BC - maturizarea; CD - declinul; DE - depăşirea De exemplu, procedeul de fotolitografiere utilizat pentru fabricarea circuitelor integrate este un procedeu socotit matur, cu diferite variante ce îl fac evolutiv, iar utilizarea laserului pentru deschiderea de ferestre este un procedeu emergent. În categoria tehnologiilor evolutive se înscrie cea introdusă de maşinile cu comandă numerică (Fig. 2.11). Fig Maşină cu comandă numerică b. După gradul de înzestrare tehnică şi după modul în care sunt conduse procesele tehnologice, tehnologiile pot fi: - manuale, în care munca este efectuată de către om, având o pondere neglijabilă în cadrul economiei moderne; - mecanizate, în care efortul este preluat de către maşini conduse în mod direct de către om; - automatizate, caracterizate prin faptul că o parte dintre funcţiile operatorului uman este preluată de către o instalaţie care realizează controlul unor factori comandabili, ca: urmărire, semnalizare, comandă, reglare a valorilor între anumite limite, blocare, dispecerizare etc. - cibernetizate (automatizate complex), la care conducerea proceselor tehnologice se realizează prin calculator; - robotizate (automatizate flexibil), care permit realizarea unor lucrări complexe fără intervenţia directă a omului. Tehnologiile manuale sunt utilizate pentru execuţia unor operaţii cu ajutorul sculelor de mână sau a unor dispozitive simple. Deoarece prin utilizarea acestor tehnologii productivitatea muncii este foarte mică, ele sunt utilizate îndeosebi în cadrul producţiei de unicate, de exemplu în cazul recondiţionării pieselor uzate prin sudare sau în operaţiile de lăcătuşărie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 82

83 Mecanizarea constă în introducerea maşinilor, a mecanismelor, a aparatelor şi a instrumentelor pentru executarea unor activităţi productive. Mecanizarea a constituit în urmă cu câteva decenii principala cale de creştere a productivităţii muncii şi de diminuare a efortului uman în cadrul proceselor de producţie industrială, prin utilizarea energiei maşinilor-unelte şi a agregatelor complexe. Automatizarea (Fig. 2.12) permite realizarea unor valori optime ale parametrilor regimului de lucru prin sesizarea la timp a abaterilor şi prin anularea rapidă a defectelor în cadrul aceleiaşi faze a procesului tehnologic, preîntâmpinând astfel dereglări ale fazelor următoare ale procesului şi asigurând calitatea produselor. De asemenea, se asigură controlul la distanţă al proceselor care se desfăşoară în medii toxice, chimice sau explozive, la temperaturi limită sau în condiţii de radiaţii puternice. Fig Vopsire automată Ansamblul format din procesul supus automatizării şi dispozitivele tehnice care asigură automatizarea formează un sistem automat. Echipamentele tehnice specifice sistemelor automate sunt: regulatoare automate, amplificatoare, relee, traductoare, elemente de execuţie. Sistemele automate utilizate în sistemele de fabricaţie realizează următoarele funcţii: - reglarea parametrilor funcţionali şi menţinerea lor în limitele optime; - urmărirea mărimilor de ieşire şi realizarea modificării lor în funcţie de variaţia mărimilor de intrare; - invariaţia mărimilor de ieşire faţă de acţiunea factorilor perturbatori; - optimizarea regimului de lucru. Automatizarea conduce la creşterea randamentului utilajelor şi al instalaţiilor prin reducerea timpului de pornire şi a timpului de staţionare cauzat de opriri accidentale, la creşterea calităţii produselor prin respectarea riguroasă a parametrilor regimului de lucru, la creşterea duratei de funcţionare a utilajelor prin eliminarea suprasarcinilor şi a şocurilor în exploatare. În cadrul sistemelor de fabricaţie, după sfera de cuprindere a operaţiilor de producţie, automatizările pot fi simple sau complexe. Automatizarea simplă constă în introducerea în procesul de fabricaţie a unor aparate, maşini sau dispozitive care permit realizarea unor operaţii sau activităţi fără participarea nemijlocită a omului. Automatizarea complexă asigură executarea unui ansamblu de operaţii de producţie, atât de bază, cât şi auxiliare sau de servire (operaţii de producţie, control, transport, reglaj, protecţie, blocaj etc). Automatizarea complexă poate fi întâlnită fie în cadrul unor maşini, utilaje sau instalaţii unde este posibilă automatizarea unei succesiuni de operaţii sau a tuturor operaţiilor din ciclul operaţional al acestora, fie în cadrul unor linii tehnologice, secţii sau uzine automatizate. Automatizarea are o largă aplicabilitate în conducerea proceselor continue şi a liniilor de asamblare complexe. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 83

84 Cibernetizarea utilizează calculatorul de proces în conducerea proceselor tehnologice. Calculatoarele de proces sunt calculatoare universale prevăzute cu unităţi specifice - numite interfeţe de proces - care le permit să interacţioneze direct cu procesul tehnologic condus. Echipamentele tehnice specifice proceselor cibernetizate sunt: - calculatorul numeric - echipament electronic care prelucrează informaţia primită; - interfeţe de proces, alcătuite din dispozitive funcţionale distincte (multiplexoare, demultiplexoare, decodoare, blocuri de comandă, convertoare) cu rol de memorare a informaţiei, de control şi comandă secvenţială a perifericelor de proces şi de adaptare a semnalelor; - echipamente periferice (consola operatorului, imprimantă, memorie externă, bloc de afişaj numeric) cu rolul de a scoate şi de a introduce date în sistem. Utilizarea calculatoarelor de proces permite vizualizarea unor informaţii despre parametrii procesului, detectarea rapidă a defecţiunilor apărute, eliminarea lucrărilor de rutină din activitatea operatorilor tehnologici (registre, bilanţuri datorate posibilităţii imprimării acestor date), optimizarea corelată în timp real a tuturor proceselor din instalaţia reglată automat. Robotizarea a condus la înzestrarea proceselor de producţie cu sisteme automatizate, informatice, precum şi cu roboţi industriali. Roboţii industriali au apărut prin îmbinarea inteligenţei calculatorului cu manipulatoarele mecanice. Roboţii pot fi definiţi ca maşini automate, programabile, care pot efectua lucrări simple, repetitive şi care au capacitatea de percepere şi interpretare a semnalelor din mediul exterior, precum şi capacitatea de adaptare la mediu în timpul procesului de lucru. Roboţii industriali se utilizez cu precădere în ramuri industriale cu procese discontinue cui sunt industria constructoare de maşini, de prelucrare a lemnului industria uşoară ş.a., pentru executarea unor operaţii de sortam manipulare, transport, sudare, vopsire, lipire, asamblare etc. În figura 2.13 sunt ilustrate două exemple de operaţii executate ci ajutorul roboţilor industriali. Fig Operaţii efectuate de roboţi industriali CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 84

85 Introducerea roboţilor industriali în sistemele de fabricaţie oferă numeroase avantaje muncitorilor, industriilor şi implicit ţărilor care le utilizează. Dintre acestea, pot fi enumerate: - creşterea securităţii muncii, prin utilizarea roboţilor în spaţii periculoase, în condiţii de mediu dăunătoare omului sau în condiţii necunoscute de exploatare; - creşterea calităţii produselor şi a productivităţii; - reducerea substanţială a preţului de cost, prin scăderea consumurilor de materii prime; - scăderea stocurilor de piese şi semifabricate; - înlocuirea omului în executarea unor acţiuni repetitive, monotone sau pentru manipularea maselor grele. Industriile moderne, caracterizate prin fabricaţie de unicat sau de serii mici şi mijlocii, utilizează cu precădere automatizarea flexibilă, bazată pe folosirea microprocesoarelor, a roboţilor şi a informaticii industriale. Automatizarea, cibernetizarea şi robotizarea au devenit factori decisivi în dezvoltarea fiecărei ţări, prin introducerea unor efecte pozitive substanţiale, atât în plan tehnico-economic, cât şi în plan social. în plan tehnico-economic, introducerea acestor tehnologii conduce la: - creşterea productivităţii muncii; - întărirea controlului asupra siguranţei în funcţionare a instalaţiilor industriale; - economisirea de energie şi de materii prime; - optimizarea costurilor de infrastructură; - realizarea unor operaţii de producţie complexe; - creşterea calităţii produselor. În plan social, efectele aplicării acestor tehnologii contribuie la: - îmbunătăţirea condiţiilor de muncă prin plasarea operatorului uman la distanţă faţă de sursele de zgomot, vibraţii, temperaturi extreme, noxe etc; - eliminarea stresului produs de acţiunile monotone, repetitive şi de manipulare a maselor grele; - creşterea securităţii muncii prin eliminarea pericolului de producere a exploziilor sau a incendiilor. c. Din punctul de vedere al flexibilităţii, tehnologiile pot fi clasificate în: sisteme cu flexibilitate naturală, la care maşinile pot fi folosite în orice succesiune pentru realizarea unui produs (de exemplu, atelierele de lăcătuşărie); sisteme rigide, în cadrul cărora se realizează un singur produs, schimbarea acestuia implicând modificarea componenţei şi a liniei de fabricaţie (de exemplu, benzile rulante din secţiile de asamblare); sisteme cu flexibilitate artificială, cunoscute şi sub denumirea de sisteme flexibile de fabricaţie, care pot realiza diferite produse fără intervenţia omului, folosind maşini-unelte programabile şi roboţi industriali. Flexibilitatea reprezintă capacitatea proceselor de fabricaţie de a se adapta la volume diferite de producţie, la o înnoire a produselor, sau de a adapta mijloace de producţie diferite, pentru a obţine acelaşi produs. Sistemele flexibile de fabricaţie sunt alcătuite din utilaje tehnologice programabile, dispozitive de schimbare automată a sculelor, dispozitive automate de încărcare - descărcare a maşinilor-unelte, sisteme de depozitare şi transport a pieselor şi a sculelor. Componenta de bază a unui sistem flexibil o constituie unitatea flexibilă, care este reprezentată de către o maşinăunealtă cu comandă numerică. Mai multe maşini-unelte a căror activitate este coordonată de către un calculator de proces alcătuiesc o celulă flexibilă. d. Din punctul de vedere al noutăţii procedeelor aplicate, tehnologiile pot fi: clasice, utilizate pe scară largă în industria prelucrătoare; neconvenţionale. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 85

86 Tehnologiile clasice de prelucrare a materialelor în vederea obţinerii de piese finite se materializează prin procedee de turnare, de deformare plastică (laminare, forjare, trefilare, extrudare) şi prin aşchiere (strunjire, rabotare, frezare, găurire, alezare etc). Tehnologiile neconvenţionale nu înlocuiesc, ci completează tehnologiile de prelucrare clasică, în situaţiile în care acestea devin nesatisfăcătoare: pentru prelucrarea unor materiale cu proprietăţi deosebite (materiale refractare, materiale cu duritate foarte mare, materiale compozite etc), imposibil sau greu de prelucrat prin procedee clasice şi pentru prelucrarea unor piese de dimensiuni mici şi complexitate ridicată din mecanica fină, electronică, automatică ş.a. Prelucrările neconvenţionale se utilizează, în general, pentru îndepărtarea excedentului de material într-un proces de eroziune care se desfăşoară între un agent eroziv (descărcare electrică în impulsuri, substanţă chimică, jet de plasmă, radiaţii, ultrasunete) şi obiectul eroziunii (piesa de prelucrat). Costul instalaţiilor pentru prelucrări neconvenţionale este foarte ridicat, motiv pentru care utilizarea acestor tehnici de prelucrare este justificată numai în situaţiile în care procedeele clasice sunt nesatisfăcătoare. Prelucrările neconvenţionale se realizează prin eroziune electrică, eroziune electrochimică, cu ultrasunete, cu fascicul de electroni, cu laser, prin eroziune cu plasmă etc Comparativ cu tehnologiile convenţionale, cele neconvenţionale prezintă o serie de avantaje: - creşterea vitezei de desfăşurare a proceselor; - reducerea timpului de prelucrare; - diminuarea consumului de materiale şi energie; - îmbunătăţirea calităţii produselor. Tehnologiile neconvenţionale necesită însă instalaţii complexe, medii de lucru deosebite (presiuni mari sau vid, medii speciale de ionizare). Costul prelucrării este mai mare decât la prelucrările prin procedee convenţionale şi poate fi redus prin creşterea numărului de piese de acelaşi tip. Analiza sistemelor de fabricaţie din punctul de vedere al tehnologiilor utilizate trebuie să evidenţieze în ce măsură aceste sisteme sunt caracterizate prin capacitatea de a se adapta uşor unor noi sarcini de producţie, prin utilizarea procedeelor tehnologice adaptate tipului de producţie şi de produse executate, prin conducerea automatizată, cibernetizată sau robotizată a producţiei. Tehnologiile noi (Fig. 2.14) reprezintă rezultatul creativităţii umane, al inovaţiei şi al progresului tehnic şi urmăresc atât creşterea flexibilităţii producţiei, a calităţii produselor, cât şi creşterea calităţii vieţii profesionale şi protecţia mediului ambiant. Fig Prelucrare în 3D cu laser CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 86

87 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Justificaţi alegerea criteriilor de analiză a sistemelor de fabricaţie răspunzând cerinţelor de mai jos: 1. Definiţi ergonomia. 2. Enumeraţi principiile ergonomice care stau la baza organizării locului de muncă. 3. Enumeraţi cauzele apariţiei bolilor profesionale. 4. Definiţi locul de muncă şi sarcina de producţie. 5. Definiţi riscul profesional şi riscul tehnic. 6. Indicaţi măsurile de ordin general care se aplică în scopul monitorizării factorilor de risc, al prevenirii, al limitării sau al contracarării consecinţelor acestora. 7. Clasificaţi echipamentele de muncă după destinaţie. 8. Daţi exemple de trei echipamente de lucru. 9. Enumeraţi echipamentele tehnice specifice proceselor automatizate. 10. Enumeraţi echipamentele tehnice specifice proceselor cibernetizate. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 87

88 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! I. Faceţi legătura dintre elementele coloanei A, în care sunt enumerate boli legate de profesie, şi elementele coloanei B, în care suni indicaţi factori profesionali cauzali. A - Boli profesionale B - Factori cauzali 1. Afecţiuni osteo-musculo-articulare a. Noxe chimice, temperatură ridicată 2. Afecţiuni digestive b. Gaze iritante 3. Afecţiuni neuropsihice c. Stres 4. Hipoacuzie d. Zgomot peste limita maximă admisă e. Vibraţii, postură incomodă II. În scopul evaluării riscului profesional se parcurg mai multe etape. Stabiliţi ordinea cronologică de parcurgere a acestor etape: - Evaluarea riscurilor generate de pericole (estimarea probabilităţii şi a gravităţii consecinţelor şi decizia încadrării riscului ca fiind acceptabil sau inacceptabil); - Colectarea informaţiilor legate de locul de muncă, de echipamente, de lucrători etc; - Identificarea pericolelor care pot provoca accidentări, vătămări sau care pot cauza sănătăţii lucrătorilor; - Planificarea activităţilor de eliminare a riscurilor şi analiza evaluării; - Elaborarea documentaţiei de evaluare a riscurilor. III. Realizaţi un eseu cu tema Evaluarea riscurilor asociate stresului la locul de muncă", cu următoarea structură de idei: a. Stresul şi solicitările locului de muncă. b. Etape în evaluarea riscurilor asociate stresului. c. Măsuri organizatorice luate la locul de muncă pentru prevenirea stresului. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 88

89 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi! Folosindu-vă de experienţa acumulată în cadrul activităţilor de instruire practică din atelierul şcoală sau al celor desfăşurate la diverşi agenţi economici, purtaţi discuţii cu colegul/colega de echipă şi îndepliniţi sarcinile prezentate în continuare. 1. Analizaţi implicaţiile nerespectării principiilor ergonomice de organizare a locului de muncă în îndeplinirea funcţiei generale a unui sistem de fabricaţie. 2. Alegeţi un loc de muncă specific domeniului vostru de calificare şi identificaţi factorii de risc profesional care pot apărea. 3. Analizaţi influenţa factorilor de risc profesional asupra desfăşurării activităţii de producţie. Comunicaţi rezultatele activităţii voastre unei alte perechi din clasă. Ascultaţi şi apreciaţi activitatea acesteia. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 89

90 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă! I. Formaţi echipe din 3-4 colegi. Priviţi cu atenţie imaginea din figura 2.15 a, în care este reprezentată o maşină cu comandă numerică, ce poate realiza prelucrări complexe, la o singură prindere a piesei, utilizând diverse scule, dispuse într-o magazie de scule, în condiţiile unei precizii de execuţie ridicate. Studiaţi figurile 2.15 b, c, d, e, f şi g, în care sunt ilustrate facilităţile oferite de utilizarea acestei maşini şi îndepliniţi sarcinile următoare: 1. Indicaţi trei acţiuni pe care le efectuează operatorul în acest sistem de fabricaţie. 2. Analizaţi sistemul de fabricaţie prezentat din punctul de vedere al respectării principiilor ergonomice în organizarea locului de muncă şi în utilizarea echipamentului tehnic, apoi apreciaţi dacă sunt îndeplinite criteriile enunţate mai jos. Motivaţi răspunsul! a. Asigurarea posibilităţii de mişcare a executantului şi de modificare a poziţiei în timpul lucrului; b. Respectarea înălţimii planului de lucru în funcţie de poziţia angajatului; c. Organele de comandă ale echipamentului tehnic sunt vizibile, identificabile cu uşurinţă şi marcate corespunzător; amplasarea lor se va face în afara zonei periculoase astfel încât manevrarea lor să nu genereze riscuri suplimentare; d. Amplasarea echipamentului tehnic asigură realizarea cu uşurinţă a operaţiilor pe care le efectuează operatorul, o poziţie de lucru confortabilă, mişcări în conformitate cu ritmurile naturale ale corpului, reducerea spaţiului şi a timpului de deplasare. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 90

91 Fig Maşină cu comandă numerică şi facilităţi oferite de utilizarea acesteia a - maşină cu comandă numerică; b - arborele principal al maşinii, situat la 1050 mm de sol, cu un spaţiu de acces de 500 mm; c - uşa de acces glisantă; d - pupitru de comandă orientabil; e - acces frontal la rezervorul cu ulei; f - platformă mobilă de lubrifiere; g - panou pentru schimbarea sculelor. Alegeţi un lider al echipei care să prezinte rezultatele activităţii şi celorlalţi colegi din clasă. După susţinerea prezentărilor de către toate grupele, realizaţi reciproc o evaluare a fiecărei echipe, argumentată cu note sau cu calificative. II. P.A. este mecanic de întreţinere, are vârsta de 60 de ani şi o vechime în muncă de 40 de ani. Munca acestuia se desfăşoară atât în atelierul de reparaţii, cât şi în secţiile de bază ale întreprinderii. în activitatea pe care o desfăşoară pot apărea probleme precum expunerea la praf şi la zgomot sau lucrul în zone greu accesibile; uneori apare necesitatea lucrului în schimburi. P.A. utilizează în mod curent instrumente de măsură şi control mecanice şi electrice, testere, şurubelniţe, cleşti, pile, maşini de prelucrare prin aşchiere etc. Transcrieţi pe o foaie format A4 datele acestei situaţii-problemă şi rezolvaţi sarcinile următoare. 1. Completaţi fişa de expunere la riscuri profesionale. 2. Identificaţi riscurile. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 91

92 3. Completaţi fişa de evaluare a riscurilor. III. Munca unui tehnician mecanic pentru întreţinere şi reparaţii include o gamă largă de activităţi legate de intervenţiile dintr-o întreprindere, dintre care: inspectarea şi repararea maşinilor-unelte şi a dispozitivelor de transport, aplicarea unor teste de funcţionare, recondiţionarea unor componente pentru maşini şi echipamente, reglarea maşinilor conform indicatorilor de toleranţă specifici. Activitatea acestuia se desfăşoară în ateliere ale întreprinderilor sau în firme de service, în locuri greu accesibile, cu expunere la praf, zgomot, vibraţii. Echipamentele utilizate sunt: instrumente manuale, mijloace de măsurare şi diagnosticare, maşini, utilaje etc. Bazându-vă pe informaţii despre activităţile tehnicianului mecanic pentru întreţinere şi reparaţii şi despre condiţiile de lucru, consultativa în cadrul echipei şi rezolvaţi, în scris, cerinţele următoare. 1. Precizaţi atribuţiile locului de muncă. 2. Indicaţi factorii de risc tehnic şi profesional. 3. întocmiţi fişa postului de tehnician mecanic pentru întreţinere şi reparaţii. Atenţie! Fişele pe care aţi rezolvat sarcinile de la activităţile II şi III pot intra în componenţa portofoliului echipei. IV. Dotarea cu echipament individual de protecţie se face în scopul prevenirii accidentelor de muncă şi a îmbolnăvirii profesionale. Echipamentele individuale de protecţie trebuie să fie utilizate atunci când riscurile nu pot fi evitate sau limitate prin mijloace tehnice de protecţie colectivă sau prin măsuri, metode sau procedee de organizare a muncii. Având în vedere părţile corpului aflate în pericol de a fi vătămate, transcrieţi pe caiete şi completaţi tabelul de mai jos cu echipamentele individuale de protecţie necesare pentru fiecare dintre riscurile precizate. Riscuri Părţi ale corpului Echipament 1. cădere de la înălţime craniu 2. şoc, lovire, impact, compresiune craniu, ochi, faţă, piele, picioare, trunchi 3. înţepare, tăiere, abraziune mâini, braţe, picioare, piele 4. alunecare, cădere de la acelaşi nivel picioare 5. expunere la frig trunchi, mâini, picioare 6. expunere la pulberi ochi, căi respiratorii 7. împroşcare, stropire cu diverse ochi, faţă, mâini, braţe substanţe 8. expunere la căldură cap, trunchi CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 92

93 V. Priviţi cu atenţie figura de la pagina 61, în care este reprezentată schematic o celulă flexibilă robotizată, destinată prelucrării arborilor. Semifabricatele utilizate sunt bare laminate cu masa de 15 kg. Echipamentele tehnice care intră în componenţa celulei sunt următoarele: - strung cu comandă numerică pentru execuţia operaţiei de degroşare (S 1 ); - strung cu comandă numerică pentru execuţia operaţiei de finisare (S 2 ); - robot industrial (RI); - dispozitiv de alimentare (DA); - dispozitiv de evacuare (DE); - calculator de proces (CP); - container cu semifabricate (CS f ). Purtaţi discuţii în cadrul echipei şi îndepliniţi sarcinile următoare: 1. Analizaţi celula de fabricaţie din punctul de vedere al echipamentelor şi al tehnologiilor utilizate şi completaţi tabelul de mai jos: Criteriul de clasificare Tipul de tehnologie utilizat Nivelul de dezvoltare Gradul de înzestrare tehnică Noutatea procedeelor aplicate Flexibilitatea 2. Apreciaţi care sunt beneficiile utilizării robotului industrial din punctul de vedere al riscurilor profesionale. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 93

94 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișa de lucru Tehnologii de fabricaţie În figura de mai jos este prezentat un robot industrial care execută manipularea unor piese. Răspunde cerinţelor următoare: a. Defineşte robotul industrial. b. Indică tipul de sistem din punctul de vedere al flexibilităţii. c. Menţionează alte două operaţii pentru execuţia cărora pot fi utilizaţi roboţii industriali. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 94

95 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Criterii de analiză a sistemelor de fabricaţie Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 45 de minute. Subiectul I (30 de puncte I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Disciplina care se ocupă cu studiul relaţiilor om - maşină - mediu în scopul optimizării activităţii omului şi a performanţelor sistemului din care acesta face parte se numeşte: a. psihologie; b. ergonomie; c. sociologie; d. antropometrie. 2. Evaluarea riscurilor profesionale este efectuată de către: a. angajator, fără implicarea angajatului; b. angajat, fără implicarea angajatorului; c. angajator, cu implicarea obligatorie a angajatului; d. angajat, cu implicarea obligatorie angajatorului. 3. Fişa de expunere la riscuri profesionale este specifică: a. fiecărei ramuri industriale; b. fiecărei întreprinderi; c. fiecărui loc de muncă; d. fiecărui produs. I.2. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi modificaţi-le pe cele false astfel încât enunţurile să fie adevărate. a. Calitatea de conformitate este determinată de măsura în care execuţia produsului a respectat documentaţia de proiectare elaborată. b. Riscul tehnic se referă la probabilitatea unei vătămări sau îmbolnăviri a lucrătorului, ca urmare a expunerii la un pericol la locul de muncă. c. Echipamentele individuale de protecţie sunt utilizate pentru a proteja îmbrăcămintea personală împotriva uzurii şi a murdăririi excesive. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 95

96 Subiectul II (30 de puncte) II.1. Completaţi spaţiile libere cu informaţiile corecte. a. Tehnologia de fabricaţie a unui produs impune executarea...într-o ordine determinată şi prestabilită. b. Flexibilitatea reprezintă...proceselor de fabricaţie de a se adapta la volume diferite de producţie, la o înnoire a produselor sau de a adapta mijloace de producţie diferite pentru a obţine acelaşi produs. c. Ansamblul format din procesul supus automatizării şi...care asigură automatizarea formează un sistem automat. II.2. Indicaţi trei echipamente tehnice specifice sistemelor automatizate. Subiectul III (30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Criterii de analiză a sistemelor de fabricaţie", având în vedere următoarea structură de idei: 1. Enumerarea a cinci dintre criteriile de analiză a sistemelor de fabricaţie. 2. Definirea tehnologiei de fabricaţie a unui produs. 3. Clasificarea tehnologiilor de fabricaţie după nivelul de dezvoltare. 4. Justificarea alegerii tehnologiei de fabricaţie ţinând seama de criteriile de analiză a sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 96

97 2.3. METODE DE ANALIZĂ A SISTEMELOR DE FABRICAŢIE Fenomene stocastice Pe lângă studiul componentelor sistemelor de fabricaţie şi al interacţiunilor care au loc între ele, o problemă foarte importantă în analiza acestora o constituie descrierea fenomenelor stocastice (întâmplătoare) care pot apărea. Acestea sunt: a. defectarea şi repararea maşinilor şi a utilajelor; b. variaţia timpilor de prelucrare. a. Defectarea şi repararea maşinilor şi utilajelor Siguranţa în funcţionare este o cerinţă esenţială a sistemelor de fabricaţie. Un sistem tehnologic are o funcţionare corectă dacă evoluţia sa nu conţine erori, iar timpul de execuţie a unei comenzi nu depăşeşte o limită specificată. Conform standardelor în vigoare, defectul se defineşte prin neîndeplinirea unei cerinţe referitoare la o utilizare intenţionată sau specificată". Defectul este, deci, o imperfecţiune a unui element al sistemului, care generează o funcţionare eronată. Defectarea unui sistem reprezintă deteriorarea sau întreruperea capacităţii acestuia de a asigura o funcţie cerută în condiţiile de funcţionare specificate. Un defect nu conduce neapărat la o detectare, sistemul putând continua să funcţioneze, dar la un nivel mai redus. Producerea unei defectări este însă cauzată întotdeauna de apariţia unuia sau a mai multor defecte. Clasificarea defectelor se poate face după mai multe criterii, conform tabelului Tabelul Clasificarea defectelor După durată După formă După extensie - permanente (fig a.); - sistematice; - locale; - tranzitorii (fig b.); - aleatorii. - globale. - intermitente (fig c); - cu zgomot (fig d.); - în derivă (fig e.) Fig Clasificarea defectelor după durată În figura 2.16 sunt reprezentate grafic tipurile de defecte, în funcţie de durată. Din punctul de vedere al componentei afectate, pot apărea defecte ale sistemelor mecanice, ale hardului sau ale softului. Cea mai importantă cauză a defectării sistemelor mecanice o reprezintă fenomenul de uzură. Apariţia uzurii conduce la scăderea randamentului maşinii, ia creşterea consumului de lubrifiant, la creşterea nivelului de zgomot şi vibraţii, la modificarea raportului de transmitere şi, în final, la deteriorarea sistemului mecanic, fără posibilitatea de reparare. În cazul maşinilor-unelte, a manipulatoarelor, a roboţilor industriali, a căror funcţie esenţială o reprezintă asigurarea preciziei cinematice, modificarea dimensiunilor elementelor componente datorată uzurii conduce la funcţionarea lor incorectă, adică la defectare. În afara uzurii, defecţiunile sistemelor mecanice mai pot fi cauzate de: CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 97

98 - factori de mediu ambiant (temperatură, umiditate, radiaţii solare, radiaţii nucleare, microorganisme, praf); - factorul uman, prin incompleta instruire sau prin neatenţie; - concepţia constructivă şi tehnologică neadecvată. Defecţiunile pot fi clasificate după mai multe criterii, conform tabelului Tabelul Criterii de clasificare ale defecţiunilor sistemelor mecanice Nr. Criterii de clasificare Tipul defecţiunii crt. 1. Modul de depistare - vizibilă - ascunsă 2. Mijlocul de eliminare a defecţiunii - prin schimbarea piesei defecte - prin reglare - folosind un sistem mecanic nereparabil 3. Consecinţa defecţiunii - inerentă (cauzată de utilizarea necorespunzătoare) - critică majoră - critică minoră 4. Gradul de dependenţă a defecţiunii - dependentă - independentă 5. Posibilitatea eliminării cauzei defecţiunii - eliminabilă - neeliminabilă 6. Complexitatea intervenţiei necesare pentru - simplă eliminarea defecţiunii - complexă 7. Viteza de apariţie - bruscă - progresivă 8. Frecvenţa apariţiei defecţiunii - unică - sistematică 9. Nivelul de defectare - total - parţial 10. Ordinea de apariţie - primară - secundară Sistemele tehnice (maşini, utilaje, instalaţii) sunt alcătuite din mai multe părţi componente, fiecare dintre acestea caracterizându-se printr-o anumită fiabilitate. Fiabilitatea, denumită şi siguranţă în exploatare a produselor, reprezintă capacitatea unui produs de aşi îndeplini funcţia pentru care a fost creat, pentru un interval de timp prestabilit. Fiabilitatea totală a sistemului R (t) este dată de produsul fiabilităților elementelor componente R i(t). unde: R (t) - fiabilitatea totală a sistemului; R i(t) - fiabilitatea unui element component; i = 1...n, unde n este numărul de elemente componente. Specific exprimării numerice a fiabilităţii este faptul că principalul indicator de fiabilitate se exprimă printr-o probabilitate, deci printr-un număr cu valori cuprinse între 0 şi 1. în aprecierea fiabilităţii intră două componente: CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 98

99 - dimensiunea temporală; - condiţiile concrete de funcţionare (inclusiv mediul ambiant). Utilizând reprezentarea grafică din figura 2.17, se poate afirma că: - fiabilitatea scade în timp (este o funcţie descrescătoare); - la momentul punerii în funcţiune, sistemul tehnic trebuie să aibă fiabilitatea maximă (valoarea fiabilităţii la momentul punerii în funcţiune este 1); - la durate mari de funcţionare (t ), fiabilitatea devine nulă (R (t) = 0). Fig Reprezentarea fiabilităţii în timp Fiabilitatea unui produs este legată de fenomenele de defectare, pentru care se definesc noţiunile de mentenabilitate, mentenanţă şi disponibilitate. Mentenabilitatea este probabilitatea ca un sistem tehnic defect să fie repus în stare de funcţionare într-un interval de timp prestabilit. Mentenanţa este activitatea depusă în vederea restabilirii capacităţii de bună funcţionare a unui produs sau a unui sistem tehnic defectat. Disponibilitatea este probabilitatea ca un sistem să fie apt de bună funcţionare după o activitate de mentenanţă. Pentru a realiza evaluarea previzională a fiabilităţii unui echipament tehnic (mecanic, electric, hidraulic sau pneumatic) se poate aplica metoda AMDEC - ET (Analiza Modurilor de Defectare, a Efectelor şi a Criticităţii Echipamentelor Tehnice). AMDEC - ET este o metodă de analiză care are ca obiectiv evaluarea şi garantarea fiabilităţii, a mentenabiiităţii, a disponibilităţii şi a securităţii echipamentelor tehnice prin prevenirea defectelor. Metoda AMDEC - ET implică parcurgerea mai multor etape, cuprinse în tabelul Tabelul Etapele parcurse prin metoda AMDEC - ET Etape Acţiuni 1. Iniţierea studiului - Definirea fazelor de funcţionare - Definirea obiectivelor analizei - Constituirea grupului de lucru - Stabilirea planului de acţiune - Punerea la punct a suporţilor de studiu 2. Descompunerea funcţională a sistemului - Descompunerea pe subansambluri şi elemente componente - Schema contextului de utilizare a unui subansamblu - Identificarea funcţiilor elementelor componente 3. Analiza AMDEC a sistemului - Identificarea modurilor de defectare - Cercetarea cauzelor - Cercetarea efectelor - Recenzarea modurilor de defectare - Estimarea timpilor de intervenţie - Evaluarea criteriilor de cotare - Calculul criticităţii 4. Sinteza studiului - Ierarhizarea defectelor - Lista punctelor critice - Lista recomandărilor CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 99

100 Sistemele de fabricaţie moderne au în componenţă sisteme de detectare şi diagnoză a defectelor (FDD - Fault Detection and Diagnosis). Funcţia de detectare a defectelor este o necesitate în orice sistem practic si este urmată de funcţia de localizare a defectelor, în egală măsură importantă pentru buna funcţionare a sistemelor. Funcţia de diagnosticare a sistemului stabileşte o legătură cauză-efect între un simptom observat şi defectarea care îi urmează, între cauzele şi consecinţele sale, utilizând algoritmi specifici şi conducând la detectarea timpurie a situaţiilor anormale, prevenind astfel avarii importante. Performanţele unui sistem de detecţie şi diagnoză sunt determinate de următoarele caracteristici ale sistemului: promptitudinea detecţiei: detectarea defectelor la puţin timp după apariţia acestora; sensibilitatea la defect: capacitatea sistemului de a detecta erori relativ mici; robusteţea: capacitatea sistemului de a funcţiona în prezenţa zgomotului, a perturbaţiilor şi a erorilor de modelare; exactitatea: identificarea corectă a componentelor defecte. Metodele de detectare şi diagnoză ale defectelor nu au un caracter universal. în funcţie de natura proceselor, a echipamentelor sau a sistemelor de conducere, trebuie să se pună în practică, de fiecare dată, metode specifice care să ţină cont de tehnologiile folosite. Procedura de detectare şi diagnosticare se focalizează întotdeauna în jurul următoarelor etape: - extragerea de informaţii necesare comparării caracteristicilor asociate funcţionării normale şi anormale, utilizând mijloace de măsură adecvate, precum şi observaţii utile furnizate de către personalul de exploatare şi supraveghere a instalaţiei; - elaborarea caracteristicilor asociate simptomelor revelatoare de defectare, cu scopul detectării unei disfuncţionalităţi; - utilizarea unei metode de diagnosticare a defectelor, plecând de la utilizarea relaţiilor cauzăefect; - luarea deciziei în funcţie de consecinţele defectelor detectate. Această etapă poate conduce la o oprire a instalaţiei, dacă consecinţele sunt grave, sau la o reconfigurare a funcţionării instalaţiei. Reconfigurarea funcţionării instalaţiei constă în: reparametrizarea comenzii, dacă defectele constatate sunt minore; înlocuirea elementelor funcţionale blocate, dacă defectele constatate sunt majore. În strânsă relaţie cu diagnoza, funcţia de mentenanţă contribuie la creşterea siguranţei în funcţionare, permiţând urmărirea stării maşinilor, a utilajelor şi a instalaţiilor, precum şi planificarea adecvată pentru realizarea operaţiilor de întreţinere şi reparare. Activitatea de întreţinere şi reparare a utilajelor are ca obiective principale: - menţinerea utilajului în stare de funcţionare pe o perioadă cât mai îndelungată; - evitarea uzurii excesive şi a ieşirii în mod accidental din funcţiune; - creşterea timpului de funcţionare atât prin mărirea duratei dintre două intervenţii tehnice, cât şi prin reducerea timpilor necesari executării reparaţiilor; - modernizarea maşinilor şi a utilajelor învechite. Reparaţia este lucrarea efectuată în scopul menţinerii utilajului de producţie în stare de funcţionare. Pentru a evita ieşirea accidentală din funcţiune a utilajului, s-au elaborat două tipuri de sisteme de întreţinere şi reparare a utilajelor: 1. sistemul de întreţinere şi reparare pe baza constatărilor; 2. sistemul de întreţinere şi reparare preventiv-planificat. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 100

101 Sistemul de întreţinere şi reparare pe baza constatărilor prevede supravegherea sistematică a modului de funcţionare a utilajului de către personalul specializat şi întocmirea unei fişe care cuprinde informaţii despre defecţiunile constatate, reparaţiile care trebuie efectuate, precum şi data intrării în reparaţie. Acest sistem are dezavantajul că nu permite elaborarea unui plan de reparaţii pentru o perioadă îndelungată de timp, ceea ce creează dificultăţi în activitatea de producţie. Sistemul de întreţinere şi reparare preventiv-planificat permite desfăşurarea unor activităţi de întreţinere, control şi reparare, care se efectuează la intervale de timp bine determinate, cu scopul de a preveni apariţia uzurii premature şi a avariilor şi de a menţine calităţile de exploatare necesare funcţionării normale a utilajului. Acest sistem poate fi aplicat prin două metode: metoda standard şi metoda după revizie. Conform metodei standard, fiecare utilaj intră în reparaţie la intervale de timp bine stabilite, indiferent de starea lui de funcţionare, pe baza unei documentaţii tehnice bine întocmite. Metoda după revizie constă în aplicarea unei revizii tehnice prealabile, cu rolul de a stabili concret lucrările care trebuie executate pentru fiecare utilaj, eliminând astfel posibilitatea efectuării unor reparaţii care nu sunt impuse de starea tehnică a acestuia. În afara intervenţiilor tehnice prevăzute prin sistemul de reparaţii preventiv-planificat, în cadrul întreprinderii se mai execută şi alte tipuri de reparaţii: - reparaţii accidentale determinate de ieşirea neprevăzuţi din funcţiune a utilajelor; - reparaţii de renovare efectuate în cazul utilajelor care au un grad avansat de uzură fizică şi care necesită lucrări de modernizare; - reparaţii de avarii cauzate de exploatarea necorespunzătoare a utilajelor sau de calamităţi naturale (cutremure, inundaţii etc). Pe parcursul utilizării lor, maşinile şi utilajele sunt supuse atât uzurii fizice, cât şi uzurii morale. Uzura fizică este înlăturată prii activităţile de întreţinere şi reparare, iar uzura morală poate 1 încetinită prin modernizarea utilajelor. Metodele moderne de executare a reparaţiilor au ca scop reducerea duratei de execuţie a acestora, scăderea cheltuielilor şi creşterea calităţii lucrărilor de reparaţie. Dintre metodele moderne de executare a reparaţiilor fac parte metoda de reparare pe subansambluri şi metoda de reparare după principiul liniilor de producţie în flux. Metoda de reparare pe subansambluri, aplicabilă în cadrul întreprinderilor care au un număr mare de utilaje de acelaşi tip,: prevede demontarea pieselor şi a subansamblurilor uzate şi înlocuirea acestora cu altele identice, existente într-un stoc de subansambluri în stare de funcţionare. Subansamblurile defecte vor fi reparate şi vor intra în componenţa stocului de subansambluri funcţionale. Această metodă reduce timpul de reparaţii, mărind, implicit, durata de funcţionare a utilajului. Metoda de reparare după principiul liniilor de producţie în flux se aplică utilajelor care necesită demontarea de pe fundaţii şi transportarea în atelierele de reparaţii. Pentru executarea reparaţiilor se vor utiliza posibilităţile oferite de liniile de producţie în flux din cadrul secţiilor de bază ale întreprinderii. b. Variaţia timpilor de prelucrare O problemă importantă a organizării producţiei o reprezintă echilibrarea acesteia şi constă, în esenţă, în egalizarea timpilor de execuţie a tuturor operaţiilor de la fiecare loc de muncă, pentru a se obţine o durată egală, denumită tact sau cadenţă. în acest mod, se asigură capacitatea dorită şi o activitate continuă, în condiţii de efort minim şi de confort maxim pentru executanţi. Obiectivul echilibrării timpilor de prelucrare este de a minimiza costurile de CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 101

102 producţie pentru o cadenţă de lucru dorită, cu o încărcare uniformă şi completă a forţei de muncă şi a utilajelor, a ceea ce se realizează practic, prin minimizarea timpilor de neutilizare a maşinilor. Problema echilibrării liniei se pune în toate cazurile în care durata executării operaţiilor nu poate fi egală cu tactul sau cu un multiplu al acestuia. Variaţia timpilor de prelucrare poate conduce la efectele enumerate în figura Fig Efectele variaţiei timpilor de prelucrare În cazul producţiei de serie mică, care are un pronunţat caracter manual, dificultăţile de echilibrare sunt determinate de: - variaţia îndemânării executanţilor în timpul schimbului; - gradul diferit de dotare tehnică a liniilor tehnologice; - executarea fazelor operaţiilor într-o ordine subiectivă. Din cauza dificultăţilor de divizare, operaţiile de prelucrare se echilibrează mai greu comparativ cu cele de asamblare Metode de analiză a funcţionării sistemului de fabricaţie Sistemele de fabricaţie actuale sunt caracterizate printr-un înalt grad de complexitate, din cauza numeroaselor elemente componente, a interacţiunilor dintre acestea, precum şi a diversităţii fenomenelor şi a proceselor care au loc în interiorul lor. Pentru a utiliza eficient un sistem de fabricaţie este necesară analiza funcţionării lui luând în consideraţie fenomenele stocastice (aleatorii) care apar în sistem. Metodele de analiză a sistemelor de fabricaţie se aplică în scopul optimizării proceselor de proiectare, al îmbunătăţirii fabricaţiei şi al reducerii costului de producţie. Analiza sistemelor de fabricaţie (Fig. 2.19) se poate face fie prin metode analitice, care recurg la descompunerea întregului în părţi componente, fie prin tehnici de simulare (inductive), care permit abordarea sistemică, integratoare a fabricaţiei, ceea ce a condus, în ultima perioadă, la rezultate valoroase în plan teoretic şi practic. Fig Metode de analiză a funcţionării sistemelor de fabricaţie Metodele analitice de analiză a unui sistem propun separarea obiectului în elemente componente, determinarea locului şi a rolului fiecărui element, precum şi identificarea raporturilor de interdependenţă cu celelalte elemente din sistem. Aceste metode permit obţinerea rapidă a soluţiei problemei de conducere a sistemului printr-un raţionament bazat pe algoritmi. Algoritmul reprezintă o succesiune de operaţii parcursă în scopul soluţionării unei probleme. Simularea sistemelor de fabricaţie se realizează pe calculator, prin utilizarea unor programe specializate, şi are ca scop analiza comportării sistemelor în cazul variaţiei unor parametri caracteristici. Simularea oferă o imagine a comportării sistemului de fabricaţie în CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 102

103 diverse situaţii, utilizând un model al acestuia. Simularea se realizează prin parcurgerea următoarelor etape: 1. descrierea modelului; 2. execuţia efectivă a modelului; 3. efectuarea analizei. Modelarea unui sistem este o reprezentare logică a părţilor importante din sistem. Modelul de simulare descrie sistemul de fabricaţie în termeni specifici unui limbaj de programare, denumit limbaj de simulare. Modelele sunt utilizate pentru a ajuta în explicarea, înţelegerea sau îmbunătăţirea unui sistem real. Pentru sistemele de fabricaţie se folosesc, în general, modele matematice sau grafice. Într-un model matematic, componentele unui sistem de fabricaţie şi atributele lor sunt reprezentate de variabile matematice. Într-un model grafic, operaţiile dintr-un sistem de fabricaţie pot fi vizualizate cu ajutorul unor imagini simplificate, numite icoane, sau al simbolurilor. Modelele grafice sunt foarte apropiate de sistemele reale. Simularea sistemelor de fabricaţie prezintă atât avantaje, cât şi dezavantaje (Tabelul 2.14). Tabelul Avantajele şi dezavantajele simulării sistemelor de fabricaţie Avantaje Dezavantaje testarea de noi metode, procedee, sisteme de transport, moduri construirea modelului de organizare, fluxuri informaţionale etc, fără funcţionarea cere experienţă; sistemului; rezultatele simulării pot analiza interacţiunilor dintre variabilele sistemului şi a fi dificil de interpretat; performanţelor acestuia, în diverse situaţii; identificarea blocajelor din sistem; analiza modelării cere timp îndelungat; identificarea cauzelor apariţiei fenomenelor stocastice. simularea prezintă riscuri în aplicare; produsele software utilizate sunt scumpe. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 103

104 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE I. Identificaţi fenomenele care au loc într-un proces de fabricaţie răspunzând cerinţelor de mai jos. 1. Numiţi fenomenele stocastice (întâmplătoare) care pot apărea într-un sistem de fabricaţie. 2. Definiţi conceptele de defect" şi defectare". 3. Clasificaţi defectele după durată. 4. Enumeraţi cauzele apariţiei defectelor sistemelor mecanice. 5. Explicaţi conceptul de fiabilitate. 6. Explicaţi care este scopul aplicării metodei AMDEC - ET. 7. Enumeraţi etapele procedurii de detectare şi diagnosticare a sistemelor de fabricaţie. 8. Precizaţi care sunt obiectivele activităţii de întreţinere şi reparare a utilajelor. 9. Precizaţi care este scopul metodelor moderne de executare a reparaţiilor. 10. Enumeraţi două metode moderne de executare a reparaţiilor. II. Răspundeţi cerinţelor de mai jos referitoare la utilizarea metodelor de analiză a sistemelor de fabricaţie. 1. Precizaţi scopul aplicării metodelor de analiză a sistemelor de fabricaţie. 2. Enumeraţi metodele de analiză a sistemelor de fabricaţie. 3. Descrieţi metodele analitice de analiză. 4. Precizaţi etapele parcurse în simularea sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 104

105 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! I. În coloana A sunt indicate performanţe ale sistemelor de detectare şi diagnoză a defectelor, iar în coloana B sunt date definiţiile acestora. Copiaţi, pe caiete, cele două coloane, apoi stabiliţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Performanţe 1. Exactitate 2. Promptitudinea detecţiei 3. Sensibilitatea la defect 4. Robusteţe B - Definiţii a. capacitatea sistemului de a detecta erori relativ mici b. capacitatea sistemului de a funcţiona în prezenţa zgomotului cu cât mai puţine alarme false c. detectarea defectelor la puţin timp după apariţia acestora d. evitarea identificării incorecte a componentelor defecte e. siguranţa în exploatare II. Stabiliţi ordinea cronologică de parcurgere a etapelor de detectare şi diagnosticare a defectelor: - luarea deciziei în funcţie de consecinţele defectelor detectate; - extragerea de informaţii necesare comparării caracteristicilor asociate funcţionării normale şi anormale, utilizând mijloace de măsură adecvate, precum şi de observaţii utile furnizate de către personalul de exploatare şi supraveghere a instalaţiei; - utilizarea unei metode de diagnosticare a defectelor plecând de la utilizarea relaţiilor cauză-efect; - elaborarea caracteristicilor asociate simptomelor revelatoare de defecte, cu scopul detectării unei disfuncţionalităţi. III. Realizaţi un eseu cu tema Fenomene stocastice în sistemele de fabricaţie", după următoarea structură: a. Enumerarea fenomenelor stocastice care au loc în sistemele de fabricaţie. b. Indicarea principalelor cauze ale apariţiei defectelor sistemelor mecanice. c. Clasificarea metodelor de analiză a sistemelor. d. Justificarea necesităţii echilibrării liniilor de producţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 105

106 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi! Folosindu-vă de experienţa acumulată în timpul stagiilor de pregătire practică, purtaţi discuţii cu colegul/colega de bancă şi răspundeţi cerinţelor următoare: 1. Enumeraţi cauzele apariţiei defecţiunilor sistemelor mecanice. 2. Analizaţi influenţa uzurii asupra stării tehnice a sistemelor mecanice specifice domeniului vostru de calificare. 3. Precizaţi care sunt obiectivele activităţii de întreţinere şi reparaţii. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 106

107 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data FIȘĂ DE EVALUARE. Metode de analiză a funcţionării sistemului de fabricaţie Pentru a realiza un studiu comparativ al metodelor de analiză aplicate sistemelor de fabricaţie, copiază tabelul de mai jos pe caietele de clasă şi apoi completează conform cerinţelor specificate în prima coloană. Scopul aplicării Definire Avantaje Dezavantaje Metode analitice Tehnici de simulare CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 107

108 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru Repararea maşinilor şi a utilajelor 1. Stabileşte asocierile corecte dintre elementele coloanei A, în care sunt enumerate diverse tipuri de reparaţii, şi elementele coloanei B, în care sunt enumerate condiţiile în care se aplică acestea. A - Tipuri de B - Condiţii de aplicare reparaţii a. reparaţii 1. utilajul a trecut prin mai multe reparaţii capitale şi are un grad avansat accidentale de uzură b. reparaţii de 2. ieşirea neprevăzută din funcţiune a utilajului renovare c. reparaţii de avarii 3. utilajul a fost exploatat necorespunzător 2. În figura de mai jos este prezentat un robot industrial utilizat întrun sistem de fabricaţie. a. Indică tipul de sistem din punctul de vedere al flexibilităţii. b. Denumeşte trei operaţii care pot fi efectuate de roboţii industriali. c. Precizează trei dintre avantajele utilizării roboţilor industriali în sistemele de fabricaţie moderne. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 108

109 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Metode de analiză a sistemelor de fabricaţie Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 45 de minute. Subiectul I (30 de puncte) I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-3), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Activitatea depusă în vederea restabilirii capacităţii de bună funcţionare a unui produs sau a unui sistem tehnic defectat se numeşte: a. fiabilitate; b. disponibilitate; c. mentenanţa; d. mentenabilitate. 2. La momentul punerii în funcţiune, fiabilitatea unui sistem tehnic trebuie să fie: a. 0; b. 1; c. 2; d Printre fenomenele stocastice care pot apărea într-un sistem de fabricaţie se numără şi: a. defectarea; b. sincronizarea; c. concurenţa; d. simularea. I.2. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false în enunţuri adevărate. a. Un sistem tehnologic are o funcţionare corectă dacă evoluţia sa nu conţine erori, iar timpul de execuţie a unei comenzi nu depăşeşte o limită specificată. b. Metodele de detectare şi diagnoză a defectelor au un caracter universal. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 109

110 c. Reconfigurarea funcţionării unei instalaţii constă în reparametrizarea comenzii, în situaţia în care defectele constatate sunt majore. Subiectul II 30 de puncte) II.1. Scrieţi pe foaia de lucrare informaţia corectă care completează spaţiile libere din enunţurile de mai jos: a. Reparaţiile...sunt determinate de ieşirea neprevăzută din funcţiune a utilajelor. b. Echilibrarea liniei de producţie constă în... timpilor de execuţie a operaţiilor. c. Cea mai importantă cauză a defectării sistemelor mecanice o reprezintă... II.2. Enumeraţi trei dintre principalele obiective ale activităţii de întreţinere şi reparare a utilajelor. Subiectul III (30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Metode de analiză a sistemelor de fabricaţie", având în vedere structura de idei următoare: a. Enumerarea a două dintre fenomenele stocastice care pot apărea în sistemele de fabricaţie. b. Clasificarea metodelor de analiză. c. Enumerarea etapelor de aplicare a simulării. d. Justificarea aplicării simulării pentru analiza sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 110

111 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Capitolul 2 Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 2 ore. Subiectul I (30 de puncte) I.1. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos (1-5), scrieţi litera corespunzătoare răspunsului corect: 1. Exactitatea sistemelor de detectare şi diagnosticare a defectelor se referă la: a. capacitatea de detectare a defectelor la puţin timp după apariţia acestora; b. capacitatea sistemului de a detecta erori relativ mici; c. capacitatea sistemului de a funcţiona în prezenţa zgomotului, a perturbaţiilor şi a erorilor de modelare, cu cât mai puţine alarme false; d. capacitatea sistemului de a identifica corect componentele defecte. 2. Riscul profesional se referă la probabilitatea de: a. accidentare şi îmbolnăvire a lucrătorului; b. funcţionare a componentelor sistemelor tehnice; c. apariţie a defectelor; d. pierderi de producţie. 3. Echipamentele acţionate pneumatic utilizează ca agent de lucru: a. lichid sub presiune; b. gaz sub presiune; c. gaz la presiune atmosferică; d. curent electric. 4. Printre avantajele echipamentelor acţionate hidraulic se numără şi: a. obţinerea unor forţe şi a unor momente foarte mari; b. necesitatea asigurării unor etanşări perfecte; c. viteză mică de răspuns; d. variaţia parametrilor de lucru ai instalaţiei cu temperatura fluidului de lucru. 5. Etapa finală a evaluării riscurilor profesionale constă în: a. culegerea informaţiilor despre locul de muncă; b. identificarea factorilor de risc; c. planificarea activităţilor de eliminare a riscurilor; d. elaborarea documentaţiei de evaluare a riscurilor. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 111

112 I.2. În coloana A sunt indicate tipurile de tehnologii în funcţie de nivelul de dezvoltare, iar în coloana B, caracteristici ale acestora. Scrieţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A - Tipuri de tehnologii B - Caracteristici 1. emergente 2. evolutive 3. mature 4. în declin 5. depăşite a. pot realiza diferite produse fără intervenţia omului; b. nu mai asigură performanţe sub aspectul calităţii produsului; c. sunt cunoscute în detaliu şi sunt aplicate în mod curent; d. sunt puţin testate şi aplicate, nu şi-au dovedit calităţile şi defectele; e. sunt depăşite de alte tehnologii, sub aspect calitativ; f. sunt deja cunoscute prin performanţele lor, urmând a fi generalizate. I.3. Transcrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că răspunsul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că răspunsul este fals, apoi transformaţi-le pe cele false în enunţuri adevărate. a. Componenta de bază a unui sistem flexibil de fabricaţie o constituie celula flexibilă reprezentată de către o maşină-unealtă cu comandă numerică. b. Utilizarea echipamentelor de manipulare electrice sau mecanice (roboţi, transportoare, stivuitoare etc.) reduce riscurile provocate de manipularea manuală a maselor. c. Mentenabilitatea reprezintă capacitatea unui produs de aşi îndeplini funcţia pentru care a fost creat, pentru un interval de timp prestabilit. Subiectul II (30 de puncte) II.1. Definiţi tehnologia de fabricaţie a unui produs. II.2. Scrieţi informaţia corectă care completează spaţiile libere: a. Echipamentele...sunt ansambluri de piese, dispozitive şi mecanisme, împreună cu elementele de legătură dintre acestea, cu rol bine determinat în cadrul unui sistem tehnic. b. Reducerea factorilor de...tehnic se realizează prin metode specifice fiecărui domeniu. c. în cadrul sistemelor...de fabricaţie se realizează un singur produs, schimbarea acestuia implicând modificarea componenţei şi a liniei de fabricaţie. II.3. a. Enumeraţi performanţele necesare sistemelor de detectare şi diagnosticare a defectelor, b. Explicaţi cum se realizează reconfigurarea unei instalaţii în funcţie de defectul constatat. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 112

113 Subiectul III (30 puncte) Realizaţi un eseu cu tema Ergonomia - criteriu de analiză a sistemelor de fabricaţie", după structura următoare: a. Definirea ergonomiei. b. Indicarea principalelor ramuri ale ergonomiei. c. Menţionarea a cinci dintre principiile ergonomice de organizare a locului de muncă. d. Analiza rolului ergonomiei în funcţionarea sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 113

114 C A P I T O L U L 3. C O N E X I U N E A F U N C Ț I O N A L - T E H N O L O G I C Ă D I N T R E S I S T E M E L E DE F A B R I C A Ț I E ȘI P R O C E S E L E DE P R O D U C Ț I E C O M P E T E N Ţ A Stabilirea legăturii dintre sistemele de fabricaţie şi aspectele planificării şi controlului 3.1. Procese în sistemele de fabricaţie 3.2. Aspecte ale planificării şi controlului procesului de producţie După parcurgerea acestui capitol, veţi fi capabili: 1. să identificaţi procesele care au loc în sistemele de fabricaţie; 2. să explicaţi influenţa aspectelor planificării şi controlului asupra sistemelor de fabricaţie; 3. să propuneţi soluţii de optimizare a sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 114

115 3.1. PROCESE IN SISTEMELE DE FABRICAŢIE Procesul de prelucrare În cadrul unui sistem de fabricaţie, procesul de prelucrare reprezintă reuniunea unor procedee tehnologice prin care se modifică succesiv sau succesiv-simultan fie calitatea materialului, fie forma geometrică a unei piese. Din punctul de vedere al naturii proceselor, deosebim grupele prezentate în continuare. Procese de semifabricare, prin care materiile prime şi materialele brute sunt transformate în semifabricate, având, de regulă, forme geometrice şi dimensiuni standardizate. Aceste procese cuprind, în general, procedee de prelucrare fizico-chimice, prin care se urmăreşte obţinerea calităţii impuse materialului prin documentaţia de execuţie. Principalele procese de semifabricare sunt: turnarea, deformarea plastică la cald (laminarea, forjarea, matriţarea). Procese de tratament termic, prin care se modifică structura metalografică a materialului piesei, cu scopul îmbunătăţirii proprietăţilor fizico mecanice şi tehnologice ale materialului. Procese de prelucrare mecanică, prin care se schimbă forma geometrică, dimensiunile finale şi calitatea suprafeţei unei piese finite, în concordanţă cu cerinţele de precizie impuse. Din categoria proceselor de prelucrare mecanică fac parte: - procedee de prelucrare prin aşchiere (strunjire, găurire, frezare, rabotare, mortezare, rectificare); - procedee de deformare plastică la rece (ambutisare, fasonare). Procese de prelucrări neconvenţionale (electroeroziune, vibraţii ultrasonice, laser). Procese de asamblare, prin care piese distincte, realizate la precizia impusă prin documentaţia de execuţie, sunt îmbinate într-o unitate de asamblare finală (produs finit), după o schemă determinată. Produsul finit trebuie să respecte condiţiile de funcţionare cerute de beneficiar şi să corespundă cerinţelor reale ale pieţei libere. Schema globală a proceselor existente într-un sistem de fabricaţie este prezentată în figura 3.1. Se observă că blocurile care cuprind procesele de semifabricare, de prelucrare şi de asamblare se desfăşoară într-o succesiune bine determinată. Procesele de tratamente termice sunt incluse în procesele de semifabricare şi în procesele de prelucrare, întrucât ele intervin în diferite etape ale procesului tehnologic global proiectat pentru realizarea unui anumit produs finit. Procedeele de control tehnic sunt executate după procesele de semifabricare, de prelucrare şi de asamblare şi cuprind operaţii de control specifice, în diferite momente ale aceluiaşi proces tehnologic de fabricaţie global. În tabelul 3.1 sunt definite procedeele de prelucrare prezentate. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 115

116 Fig Schema de principiu a procesului tehnologic general de fabricare a pieselor/ansamblelor mecanice Tabelul Procese ale sistemului de fabricaţie PROCEDEE DE SEMIFABRICARE Denumire Definiţie Turnarea Procedeu de obţinere a unor semifabricate de forme geometrice şi dimensiuni variate, prin care un aliaj aflat în stare lichidă este introdus într-o formă de turnare. Laminarea Operaţia la care are loc modificarea continuă a aliajului, ca urmare a trecerii materialului printre doi cilindri aflaţi în mişcare de rotaţie, ceea ce conduce la modificarea dimensiunii şi a formei semifabricatului. Exemple Lingouri, arbori cotiţi, carcase pentru pompe, reductoare, maşini electrice. Profile (pătrat, rotund, dreptunghiular, cornier, profil în U, T etc), table şi benzi, ţevi. PROCEDEE DE TRATAMENT TERMIC Denumire Definiţie Domeniul de aplicare Recoacerea Tratament termic care are drept scop modificarea structurii Se aplică pieselor turnate, forjate, pentru eliminarea cristaline în vederea obţinerii de grăunţi fini şi uniform tensiunilor interne, pentru uniformizarea structurii distribuiţi. cristaline, pentru îmbunătăţirea prelucrabilităţii prin aşchiere. Călirea Tratament termic aplicat aliajelor în scopul creşterii durităţii, a Piese din construcţia de maşini, scule etc. rezistenţei mecanice, a rezistenţei la uzură, la oboseală. Revenirea Tratament termic aplicat întotdeauna după călire pentru eliminarea tensiunilor interne/fragilităţii apărute după călire. membrane. Se aplică tuturor pieselor călite: arbori, biele, arcuri, PROCEDEE DE PRELUCRARE PRN AȘCHIERE Denumire Definiţie Tipuri de suprafeţe prelucrate/domenii de aplicare Strunjirea Procedeu de prelucrare prin aşchiere, executat cu ajutorul unor Suprafeţe de revoluţie exterioare şi interioare, suprafeţe scule numite cuţite de strung, pe maşini-unelte numite frontale, suprafeţe profilate, filete. strunguri. Găurirea Procedeu de prelucrare prin aşchiere a suprafeţelor de revoluţie interioare, executat cu ajutorul unor scule numite burghie, pe maşini de găurit. Suprafeţe de revoluţie interioare. Frezarea Procedeu de prelucrare prin aşchiere, executat cu ajutorul unor Suprafeţe plane, canale de pană, caneluri, suprafeţe scule numite freze, pe maşini de frezat. profilate, filete, roţi dinţate. Alezarea Procedeu de finisare a unor suprafeţe de revoluţie interioare, Suprafeţe de revoluţie existente. existente. Rabotarea Procedeu de prelucrare prin aşchiere, executat cu ajutorul unor Suprafeţe plane, ghidaje, canale longitudinale. scule numite cuţite de rabotat, pe maşini de rabotat. Mortezarea Procedeu de prelucrare prin aşchiere, executat cu ajutorul unor Suprafeţe plane verticale, canale de pană, caneluri în scule numite cuţite de mortezat, pe maşini de mortezat. alezaje. Rectificarea Procedeu de prelucrare prin aşchiere, de finisare, executat cu Suprafeţe de revoluţie exterioare, suprafeţe plane, ajutorul pietrelor abrazive, care se aplică în urma operaţiilor de caneluri, suprafeţe profilate, roţi dinţate. Se utilizează ca prelucrare de mai sus, în scopul asigurării unei precizii ridicate procedeu de prelucare unic, la semifabricate turnate sau din punct de vedere dimensional şi ca formă geometrică şi a forjate care au adaos de prelucrare mic şi duritate mare a unei calităţi superioare a suprafeţei. materialului. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 116

117 Pe lângă procedeele de prelucrare clasice, cuprinse în figura 3.1, există şi procedee de prelucrare neconvenţională (Tabelul 3.2). Tabelul Procedee de prelucrare neconvenţionale PROCEDEE DE PRELUCRARE NECONVENŢIONALE Denumire Definiţie Exemple/tipuri de piese Electroeroziunea Procedeu de prelucrare a alezajelor şi a cavităţilor în materiale conductive electric, prin detaşare controlată de material, folosind topirea sau vaporizarea materialului, prin impulsuri electrice. Electrochimia Procedeu de prelucrare bazat pe desprinderea localizată şi controlată de material prin dizolvare anodică într-o celulă electrolitică. Piesa este fixată la anod, iar scula este catodul. Vibraţiile ultrasonice Procedeu de prelucrare prin eroziune în câmp ultrasonic, prin care are loc detaşarea controlată de material, sub acţiunea erozivă a unor particule abrazive aflate în suspensie. Plăci active ale stanţelor şi matriţelor, ascuţirea sculelor simple şi profilate, fabricarea sapelor de foraj pentru industria petrolieră. Se prelucrează şi se finisează piese cu geometrie complexă. Se prelucrează materiale dure şi fragile: sticlă, ceramică, cuarţ, carburi metalice, oţeluri aliate. Se realizează finisarea elementelor active ale stanţelor şi matriţelor, ascuţirea sculelor aschietoare Procesul de control_ Funcţia de control, de verificare şi de certificare a calităţii piesei finite sau a produsului final este specifică sistemelor de fabricaţie. În sistemul de fabricaţie, controlul poate fi operaţional, interoperaţional sau final şi are rolul de a detecta, cât mai devreme posibil, apariţia abaterilor sau a erorilor. Controlul operaţional se desfăşoară pe parcursul derulării unei operaţii din cadrul procesului tehnologic, de regulă între fazele componente ale acelei operaţii. Prin acest control se certifică obţinerea parametrilor dimensionali şi geometrici impuşi pentru faza/operaţia tehnologică respectivă. Se efectuează direct de către operatorul care execută operaţia tehnologică, folosind mijloace de măsură şi control adecvate locului de muncă (şublere, micrometre, comparatoare). Controlul interoperaţional se desfăşoară în intervalul de procesare a unei operaţii consecutive din secvenţa de fabricare şi urmăreşte să stabilească dacă piesa este aptă din punct de vedere calitativ pentru a trece la operaţia următoare din secvenţa de fabricare. în afara controlului dimensional şi geometric, în această etapă se pot verifica şi proprietăţile fizicomecanice ale materialului piesei, aşa cum au rezultat din operaţia anterioară (duritate, structură metalografică, rezilienţă, tenacitate). Se efectuează, de regulă, de către controlori specializaţi, la locuri de muncă special amenajate şi dotate cu logistica necesară conţinutului acestui tip de control (Fig. 3.2). Controlul final se realizează la sfârşitul secvenţei de fabricare şi urmăreşte certificarea faptului că piesa finită îndeplineşte toate cerinţele impuse privitoare la precizia dimensională, geometrică şi la calitatea materialului, pentru a fi introdusă în procesul de asamblare. În cazul în care controlul final vizează un produs finit, obţinut li montajul general, se va verifica respectarea parametrilor: - funcţionali (productivitate); - constructivi; - tehnologici (costul fabricaţiei, timpul necesar asamblării); - ergonomiei (respectarea normelor psihologice în utilizarea acelui produs). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 117

118 Fig Control interoperaţional Controlul final se execută de către controlori specializaţi, la nivelul locurilor de muncă sau în secţii special amenajate. în etapa de control final al produsului pot fi implicaţi şi reprezentanţi ai beneficiarului. Spre exemplificare, în tabelul 3.3 sunt enumerate fazele procesului de control al piesei reprezentate în figura 3.3. Tabelul Fazele procesului de control Controlul operaţional - verificarea dimensiunilor fusurilor: 026, 020, 010, 08; - verificarea lungimilor treptelor corespunzătoare diametrelor măsurate anterior: 110, 75, 54,16; - verificarea razei de racordare R10; - verificarea conicităţii 60 şi a teşiturilor; - verificarea rugozităţii. Controlul interoperaţional - verificarea tuturor parametrilor obţinuţi prin prelucrare; - verificarea calităţii materialului în strat superficial după tratamentul termic; - verificarea poziţiei reciproce a suprafeţelor (cilindricitate, bătaie frontală, coaxialitate). Controlul final - verificarea parametrilor dimensionali şi geometrici; - verificarea defectelor de suprafaţă; - verificarea durităţii materialului; - încercări de rezistentă. Fig Desen de execuţie al unei piese (vârf de centrare) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 118

119 Procesul de stocare Stocul reprezintă cantitatea de materiale (constând în semifabricate, piese aflate în diferite stadii de execuţie, scule etc.) care trebuie să fie atribuită fiecărui loc de muncă pentru a asigura continuitatea procesului tehnologic pe linia de fabricaţie. Stocul are rolul de a asigura stabilitatea tuturor activităţilor cu caracter tehnologic de pe flux, în conformitate cu ritmul impus fabricaţiei. Dacă stocul este prea mare, atunci are loc o imobilizare pe fluxul tehnologic a unor valori materiale, ceea ce implică creşterea costului de fabricaţie. Dacă stocul este prea mic, pot apărea întreruperi în desfăşurarea fluxului tehnologic, cauzate de producerea de discontinuităţi în aprovizionările realizate succesiv. Conducerea întreprinderii trebuie să stabilească mărimea optimă a stocului, care să se situeze între cele două variante menţionate, ţinând seama de toţi parametrii care condiţionează derularea ritmică a procesului de producţie. Tendinţa actuală este de a minimiza stocurile, pentru a micşora costul de fabricaţie şi de imobilizările de mijloace circulante. Aceste obiective pot fi atinse printr-un management tehnologic al procesului, care să permită o aprovizionare fluentă cu toate bunurile materiale care intră în structura unui stoc. Unele strategii actuale de management tehnologic - de exemplu, Just In Time - se caracterizează prin aplicarea principiului reducerii la minimum sau al eliminării stocurilor de materii prime, materiale, piese, subansambluri, producţie neterminată şi, implicit, reducerea costurilor aferente acestor stocuri, indiferent de volumul producţiei. Principalele categorii de stocuri dintr-un sistem de fabricaţie sunt: a) stocuri de semifabricate; b) stocuri de producţie neterminată (piese în diferite stadii de prelucrare); c) stocuri de piese finite (care aşteaptă trecerea la sistemul tehnologic consecutiv de pe linia de fabricaţie); d) stocuri de scule aşchietoare e) stocuri de piese de schimb pentru intervenţii necesare restabilirii parametrilor funcţionali ai sistemului. Într-un sistem de fabricaţie, dimensionarea raţională a stocurilor trebuie să asigure: - aprovizionarea ritmică a procesului de producţie; - alocarea unor fonduri minime pentru asigurarea nivelului stocurilor; - cheltuieli raţionale de aprovizionare, depozitare, distribuire. Gestionarea stocurilor constă în determinarea cantităţii din fiecare material şi a momentului optim în care trebuie făcută aprovizionarea. Pornind de la faptul că procesul de aprovizionare se desfăşoară în condiţiile specifice existente în fiecare întreprindere, pot fi diferenţiate patru tipuri de gestiune a stocurilor, şi anume: 1. gestiune cu cerere constantă şi reaprovizionare cu cantităţi egale în perioade fixe; 2. gestiune cu cerere variabilă şi reaprovizionare cu cantităţi variabile în perioade fixe de reaprovizionare, astfel încât stocul să atingă nivelul maxim la sfârşitul fiecărei perioade; 3. gestiune cu cerere variabilă şi reaprovizionare cu cantităţi fixe până la un anumit nivel, într-o perioadă variabilă de aprovizionare; 4. gestiune cu cerere variabilă şi reaprovizionare cu cantităţi fixe, într-o perioadă variabilă de reaprovizionare. Din raţiuni legate de specificul economiei libere cu cerere variabilă de produse pe piaţă şi cu perioade variabile în furnizarea componentelor unui stoc, în figura 3.4 se exemplifică ultima variantă enunţată (cu cerere variabilă şi reaprovizionare cu cantităţi fixe). S-au utilizat notaţiile: CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 119

120 T 1 T 2 T 3 - perioade de producţie; π - interval de siguranţă; t 1 t 2, t 3, t 4 - momentele în care se solicită reaprovizionarea; n - cantitatea fixă de bucăţi cu care se face aprovizionarea. Fig Gestiune cu cerere variabilă şi reaprovizionare cu cantităţi fixe într-o perioadă variabilă de reaprovizionare Se poate observa că la momentul t 0 stocul are nivelul maxim. Ca urmare a consumului de materiale, are loc o scădere liniară a nivelului stocului. La momentul t 1 aflat cu un interval de siguranţă τ înaintea atingerii nivelului de alarmă, se face comanda de reaprovizionare cu o cantitate fixă a stocului. Astfel, odată ce comanda este onorată, la momentul t 1 + τ, stocul creşte brusc, de la nivelul de alarmă la nivelul maxim. Pentru următoarea perioadă de producţie T 2 datorită unor comenzi multiple, se apreciază că viteza de descreştere a stocului este mai mare [T 2 < T 1 ). În mod similar, la momentul t 2 aflat cu acelaşi interval de siguranţă τ înaintea atingerii nivelului de alarmă, se face comanda de reaprovizionare cu cantităţi fixe. Ca urmare, în momentul t 2 + τ, stocul va creşte din nou, de la nivelul de alarmă la cel maxim. În gestiunea stocurilor este utilă determinarea stocului mediu (S m ), mărime necesară în programarea şi în conducerea procesului de producţie. În cazul general, dacă se cunoaşte funcţia S(t) de evoluţie a stocului într-o perioadă de timp T, atunci se poate determina S m cu relaţia: În practică, graficul funcţiei S(t) se poate aproxima prin segmente liniare care, prin regresie, modelează variaţia stocului într-o anumită perioadă de timp. Graficul funcţiei matematice S(t), reprezentat în figura 3.5, se poate aproxima în practică prin segmente liniare care, prin regresie, modelează variaţia stocului într-o anumită perioadă de timp (Fig. 3.6). Fig Graficul funcţiei matematice CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 120

121 Fig Graficul funcţiei în varianta acceptată în practică Aplicaţie Fie următoarea situaţie a stocurilor la un sistem de fabricaţie: Starea stocului: la 31 decembrie, 0 bucăţi; la 30 aprilie, 10 bucăţi; la 31 octombrie, 26 bucăţi; la 31 decembrie, 18 bucăţi. Intrări în stoc: la 1 ianuarie, 110 bucăţi; la 1 mai, 60 bucăţi; la 1 noiembrie, 124 bucăţi. Aplicând formula de determinare a stocului mediu, rezultă, unde: S m - stocul mediu total, exprimat în bucăţi, corespunzător intervalului T; în cazul aplicaţiei date, T = 12 luni. T 1 T 2, T 3 = perioade de timp (luni). S m1,s m2,s m3 = stocurile medii corespunzătoare perioadelor T 1 T 2 T 3. Starea stocului este analizată pe trei cele trei perioade astfel: T 1 = 4 luni, de la 31 decembrie până la 30 aprilie; T 2 = 6 luni, de la 1 mai până la 31 octombrie; T 3 = 2 luni, de la 1 noiembrie până la 31 decembrie. Iniţial, există în stoc 10 bucăţi. Pe 1 ianuarie, intră în stoc 110 bucăţi, deci stocul mediu este La 30 aprilie se află pe stoc 10 bucăţi, iar la 1 mai se adaugă 60 de bucăţi. La finalul perioadei T 2, pe 31 octombrie, pe stoc mai sunt 26 de bucăţi. Prin urmare, stocul mediu este Analog se calculează pentru perioada T 3 Stocul mediu total este: Cu datele numerice obţinute se trasează: a) graficul evoluţiei variaţiei stocului (Fig. 3.7); b) graficul curbelor cumulate de intrări şi ieşiri (Fig. 3.8). CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 121

122 Fig Graficul evoluţiei variaţiei stocului Fig Graficul curbelor cumulate de intrări şi ieşiri Procese de transport şi manipulare Transportul reprezintă activitatea prin care se asigură transferul materiilor prime, al materialelor, al pieselor aflate în diferite stadii de execuţie, al pieselor/produselor finite, între diferite locuri de muncă, între locurile de muncă şi spaţiile de depozitare temporară (buffere) sau direct la locul de expediere. Încărcarea, descărcarea şi depozitarea sunt părţi componente ale activităţilor de transport. într-un sistem tehnologic precum cel prezentat în figura 3.9, sistemul de transport conţine transportoare, manipulatoare (roboţi), precum şi elemente de comandă şi reglare a ritmului de transport (calculatorul sistemului). Fig Schemă de transport într-un sistem de fabricaţie Din depozitul intermediar de piese (buffer), în care se înmagazinează piesele obţinute în alte etape ale procesului de producţie din cadrul sistemului de fabricaţie, un manipulator preia succesiv piesele, le aşează pe transportor şi le aduce în spaţiul de lucru al centrului de prelucrare, de unde un alt manipulator (robot) le instalează în dispozitivul de prelucrare. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 122

123 Calculatorul sistemului de fabricaţie comandă preluarea piesei din depozit atunci când sistemul de prelucrare este disponibil, comandă acţiunea transportorului şi selectează piesele care urmează să fie prelucrate. Manipularea asigură funcţiunea de transfer al materialelor pe raza locului de muncă sau în imediata vecinătate a acestuia. Transportul împreună cu manipularea formează mişcarea materialelor. Ritmul efectuării operaţiilor de transfer trebuie să fie în concordanţă cu timpii tehnologici pretinşi de efectuarea operaţiei de prelucrare, pentru a se asigura şi condiţiona desfăşurarea continuă a întregului proces tehnologic. În figura 3.10 este prezentat schematic procesul de manipulare a pieselor supuse prelucrării. Sistemul tehnologic de fabricaţie este format din maşini-unelte MU dispuse în succesiunea cerută de secvenţa tehnologică de prelucrare a unei mulţimi P de piese. Prelucrarea are loc cu ajutorul unei mulţimi S de scule aşchietoare. Transferul pieselor de la o maşinăunealtă la următoarea se realizează cu ajutorul manipulatoarelor M. Pe figură mai sunt utilizate următoarele notaţii: SP - sistem de prindere a piesei, care defineşte relaţia piesă - maşină; SSS - sistem de schimbare a sculei, care defineşte relaţia sculă - maşină; SC - sistem de comandă al mişcărilor de lucru ale piesei sau sculei, care defineşte relaţia piesă-sculă. Fig Manipularea în sistemele de fabricaţie Activitatea de organizare integrată a sistemului de transport-manipulare din sistemele de fabricaţie conduce la obţinerea următoarelor avantaje: - reducerea ciclului de producţie; - accelerarea rotaţiei mijloacelor circulante; - creşterea volumului de produse care se pot obţine pe fiecare utilaj; - creşterea productivităţii muncii; - reducerea efortului personalului şi a accidentelor de muncă; - diminuarea pierderilor înregistrate din cauza deplasării necorespunzătoare. Mijloacele tehnice de transport-manipulare pot fi clasificate în raport cu cerinţele proceselor de fabricaţie (Tabelul 3.4). Tabelul Clasificarea mijloacelor de transport Criteriul de clasificare Mijloace de transport Modul de acţionare/sursa de energie folosită - manuale: roaba de mână, cărucioare; - cu acţionare electrică: elevatoare (Fig. 3.11), ascensoare, macarale; - cu acţionare pneumatică: trolii, macarale, elevatoare. Gradul de continuitate a mişcării - cu deplasare continuă: transportoare cu bandă, cu lanţ, cu cablu; - cu deplasare discontinuă: macarale, poduri rulante (Fig. 3.12). Natura resursei transportate - materiale vrac: transportoare, bene automate, roabe; - semifabricate şi produse finite: elevatoare, poduri rulante, macarale; - produse containerizate: macarale, poduri rulante, stivuitoare. Direcţia de deplasare - pe orizontală şi în plan înclinat: transportoare, funiculare; - pe verticală: elevatoare, macarale, ascensoare; - alternativ, pe orizontală şi pe verticală: stivuitoare, macarale. Gradul de integrare cu fluxul tehnologic - independent de flux: macarale, poduri rulante; - integrate parţial în flux: manipulatoare, roboţi. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 123

124 Fig Elevator Fig Pod rulant Comanda Comanda sistemului tehnologic implică luarea unor decizii/dispoziţii în scopul asigurării unei desfăşurări corecte a programelor de fabricaţie, cu respectarea cerinţelor de minimizare atât a costului fabricaţiei, cât şi a timpului tehnologic necesar execuţiei. În tabelul 3.5 sunt indicate activităţile curente şi elementele de decizie cuprinse în procesul de comandă. Tabelul Activităţi şi elemente de decizie ale procesului de comandă Activităţi curente > alegerea parametrilor regimului de prelucrare: alegerea avansului, a turaţiei > stabilirea poziţiei relative de reglaj sculă - piesă > funcţionarea roboţilor industriali > funcţionarea auxiliarelor sistemului Elemente de decizie > repartizarea diferitelor piese/loturi de fabricaţie pe diferite sisteme tehnologice de fabricare, urmărind minimizarea timpului tehnologic > armonizarea funcţionării transportului interoperaţional al pieselor/unităţilor de asamblare între diferite sisteme tehnologice. Funcţia de comandă poate fi organizată pe următoarele niveluri: superior, mediu, local. Nivelul superior este localizat, de regulă, la subsistemul de producţie şi cuprinde funcţii referitoare la gestiunea bazelor de date, privind: - piesele componente ale loturilor de fabricaţie ce urmează a intra în prelucrare; - sculele, verificatoarele şi dispozitivele necesare; - monitorizarea şi simularea subsistemului de producţie; - supravegherea stării de funcţionare a sistemului tehnologic. Nivelul mediu urmăreşte, în cadrul unui sistem tehnologic de fabricaţie, stabilirea acelor comenzi care asigură sincronizarea diferitelor operaţii tehnologice, luând în considerare toate informaţiile provenite din proces, precum şi optimizarea fluxului tehnologic pentru fiecare piesă. Se urmăreşte comportarea fiecărei componente a sistemului tehnologic (de exemplu, în CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 124

125 cazul unei maşini-unelte, păpuşa principală, masa maşinii, dispozitivele utilizate, mandrina port-sculă), dinamica poziţiei relative piesă-sculă în timpul prelucrării, precum şi derularea succesiunii poziţiei pieselor care intră succesiv în sistem, în vederea execuţiei. Nivelul local de comandă gestionează, în principal, operaţiile şi fazele tehnologice de prelucrare, în concordanţă cu transportul şi cu depozitarea pieselor. La acelaşi nivel local se asigură şi emiterea mesajelor de eroare apărute în derularea fluentă a procesului, primindu-se semnalul de feed-back pentru corecţia necesară. Sistemul de comandă al sistemului tehnologic de fabricare STF din figura 3.13 conţine un calculator central şi sisteme de comandă ale componentelor STF-ului. Calculatorul este legat cu echipamentele de comandă ale componentelor prin legături bidirecţionale. Calculatorul central transmite echipamentelor de comandă ale UP (utilaje de prelucrare), Rl (roboţi industriali) şi DA/E (dispozitive de alimentare/evacuare) programele-piesă şi programele de comandă a funcţiilor sistemului (de începere/încheiere a ciclurilor de transport al roboţilor de alimentare cu semifabricate, de evacuare a pieselor finite etc). Echipamentele de comandă pot fi echipamente de tipul: NC (Numerical Control), CNC (Computer Numerical Control), RC (Robot Control) sau PLC (Programable Logic Controler - automat programabil) Conducerea Fig Sistemul de comandă al unui sistem tehnologic de fabricare Conducerea unui sistem tehnologic este un ansamblu de funcţii care urmăreşte utilizarea raţională, în condiţii optimale, a potenţialului acelui sistem tehnologic. Conducerea unui sistem de fabricare se regăseşte la diferite niveluri ierarhice ale sistemului de conducere a procesului de producţie respectiv. în conceptul de conducere a unui sistem tehnologic se pot identifica mai multe funcţii, conform figurii Fig Funcţiile de conducere ale unui sistem tehnologic Funcţia de prognoză, pentru un sistem tehnologic de fabricaţie, are rolul de a evidenţia capacitatea acelui sistem de a prelua noile comenzi de producţie şi de a identifica posibile soluţii de modernizare a tehnologiilor de fabricaţie. Funcţia de organizare la nivelul sistemelor tehnologice de fabricaţie urmăreşte: - stabilirea ponderii adecvate fiecărei componente (de bază sau auxiliare), a timpului tehnologic necesar efectuării secvenţei de fabricare pe acel sistem; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 125

126 - respectarea normelor ergonomice şi de protecţia muncii în activităţile desfăşurate la acel loc de muncă. Funcţia de coordonare la nivelul unui sistem tehnologic de fabricaţie se referă, în special, la acomodarea/armonizarea ritmului de fabricaţie al sistemului cu funcţionarea altor unităţi asociate (unităţi de transport, flux de aprovizionare cu materii prime şi materiale, semifabricate, scule etc). Coordonarea presupune cunoaşterea interdependenţei dintre elementele şi performanţele funcţionale ale tuturor componentelor sistemului tehnologic. Funcţia de control este o altă componentă a conducerii, care trebuie să respecte: - asigurarea continuităţii controlului; - monitorizarea permanentă a activităţii şi a rezultatelor; - respectarea informării imediate a conducerii de nivel ierarhic superior asupra rezultatelor controlului, pentru a permite luarea unor măsuri corective în timp real; - identificarea cauzelor care determină distorsiuni şi abateri în informaţiile de control şi, implicit, stabilirea de măsuri corective pentru înlăturarea acestora. Procesul de conducere a unui sistem tehnologic de fabricaţie trebuie privit ca un sistem cibernetic (Fig. 3.15) în care apar: - elemente de intrare: materiale, semifabricate, scule, energie, resursele umane; - elemente de ieşire: piese finite, produse finale. Fig Procesul de conducere - sistem cibernetic Această abordare armonizează fluxul de intrări şi de ieşiri, permiţând definirea logică a performanţelor funcţionale şi tehnologice ale sistemelor de fabricaţie. în acelaşi timp, responsabilităţile tuturor participanţilor la activitatea din acel sistem tehnologic de fabricaţie privind folosirea integrală a capacităţilor sistemului sunt mai precise. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 126

127 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Stabiliţi legătura dintre procesele care au loc în sistemele de fabricaţie, răspunzând următoarelor cerinţe: 1. Care sunt procesele care au loc în sistemele de fabricaţie? 2. Definiţi procesul de prelucrare. Daţi exemple de procese de prelucrare întâlnite în domeniul vostru de pregătire. 3. Care este rolul controlului în sistemele de fabricaţie? 4. Precizaţi ce diferenţă există între controlul interoperaţional şi controlul final. 5. Care este diferenţa dintre transport şi manipulare, în cadrul unui sistem de fabricaţie? 6. Care este rolul organizării integrate a sistemului de transportmanipulare din sistemele de fabricaţie? 7. Ce urmăreşte controlul pe nivelul mediu într-un sistem de fabricaţie? 8. Care sunt funcţiile conducerii unui sistem de fabricaţie? 9. Precizaţi care este rolul funcţiei de prognoză a conducerii unui sistem de fabricaţie. 10. Care este rolul funcţiei de control într-un sistem de fabricaţie? CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 127

128 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! 1. Mijloacele tehnice de transport-manipulare pot fi clasificate după mai multe criterii. Identificaţi mijloacele de transport corespunzătoare fiecărui criteriu de clasificare cuprins în tabelul de mai jos. Criteriul de clasificare Mijloace de transport Modul de acţionare/sursa de energie folosită Gradul de continuitate al mişcării Natura resursei transportate Direcţia de deplasare Gradul de integrare cu fluxul tehnologic Principiul constructiv şi posibilităţile de deplasare 2. Explicaţi care sunt avantajele utilizării roboţilor industriali în cadrul proceselor de fabricaţie, din perspectiva optimizării transportului. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 128

129 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi! Studiaţi figura 3.1 de la pagina 72, în care este prezentată schema de principiu a procesului tehnologic general de fabricare a pieselor/a ansamblelor mecanice. Pornind de la această schemă, alegeţi o piesă specifică domeniului în care vă pregătiţi şi precizaţi: a. procesul de semifabricare pentru piesa aleasă; b. procese de prelucrare necesare pentru obţinerea piesei. Fiecare membru al echipei realizează pe caiete schema procesului tehnologic pentru piesa aleasă. Realizaţi apoi o evaluare reciprocă a sarcinilor îndeplinite. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 129

130 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă!_ 1. Formaţi echipe de câte 4 elevi, purtaţi discuţii şi precizaţi influenţa corelării proceselor de prelucrare, control, stocare, transport, comandă şi conducere asupra unui sistem de fabricaţie. 2. Mergeţi în vizită la un agent economic şi urmăriţi cu atenţie procesul de obţinere a unui produs. Răspundeţi următoarelor cerinţe: - indentificaţi procesele de prelucrare/asamblare care au loc; - precizaţi modul în care se realizează transportul şi manipularea produselor; - indicaţi cum se exercită funcţia de control, componentă a conducerii procesului de obţinere a produsului; - întocmiţi, pe echipe, câte un referat cu tema: Procese desfăşurate în cadru prelucrării/asamblării produsului...", care să conţină aspecte întâlnite la agentul economic vizitat, dar şi informaţii obţinute din alte surse: reviste de specialitate, alte module, Internet. 3. Realizaţi portofoliul cu tema Legătura dintre sistemele de fabricaţie - planificare - control ale producţiei". Adăugaţi referatele realizate de echipă cu ocazia vizitei efectuate la agentul economic. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 130

131 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru procese în sistemele de fabricaţie Pentru realizarea produsului de bază, o întreprindere achiziţionează diferite componente de la furnizorii săi. Situaţia stocurilor este următoarea: Starea stocului: la 5 decembrie, ora 7 0 bucăţi la 5 decembrie, ora 8 12 unităţi la 5 decembrie, ora unităţi la 5 decembrie, ora unităţi Intrări în stoc: la 5 decembrie, ora 7,30 22 unităţi la 5 decembrie, ora 9 34 unităţi la 5 decembrie, ora unităţi a. calculează stocul mediu; b. trasează graficul curbelor cumulate de intrări şi ieşiri. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 131

132 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fisă de lucru Procese în sistemele de fabricaţie 1. Fie piesa din desenul de mai jos, confecţionată din oţel. Identifică parametrii (geometrici, constructivi şi funcţionali) care vor fi controlaţi în cadrul fiecărui tip de control (operaţional, interoperaţional, final) şi notează-i pe caiet într-un tabel realizat după modelul de mai jos. Tipul de control Parametri operaţional interoperaţional final 2. Transcrie pe caiet tabelul de mai jos. Dă valori cotelor a, b, c, d, e, g şi alege mijloacele potrivite pentru măsurarea acestora. Completează aceste informaţii în tabel. Cota de pe desen Valoarea numerică Mijloc de măsurare a b c d e g Atenţie! Fişele de lucru şi testele de evaluare pot fi componente ale portofoliului. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 132

133 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Procese în sistemele de fabricaţie Notă. Toate subiectele sunt obligatorii. Se acordă 10 puncte din oficiu. Timpul efectiv de lucru este de 45 de minute. Subiectul I (30 de puncte) I. Pentru fiecare din cerinţele de mai jos, indicaţi litera corespunzătoare răspunsului corect. 1. Dacă într-un proces stocul este prea mare, atunci: a. apar întreruperi în desfăşurarea fluxului tehnologic; b. are loc o imobilizare a unor valori materiale pe fluxul tehnologic; c. nu se produc perturbări, mărimea stocului nu are importanţă în proces. 2. Controlul final într-un proces de fabricaţie realizează: a. încercări de rezistenţă ale piesei; b. numai controlul dimensiunilor piesei; c. numai defectele de suprafaţă ale materialului piesei. 3. Nivelul superior al funcţiei de comandă a unui proces de fabricaţie: a. este localizat, la subsistemul de producţie gestionând bazele de date privind: schiţele, planurile, proiectele; b. asigură comunicarea cu piaţa de desfacere; c. urmăreşte stabilirea acelor comenzi care asigură sincronizarea diferitelor operaţii tehnologice. Subiectul II (20 de puncte) II. În coloana A sunt indicate tipuri de mijloace de transport intern, iar în coloana B, exemple ale acestora. Notaţi în caiete asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. 1. Integrate parţial în flux a. macarale 2. Pe post fix b. poduri rulante 3. Mobile c. roboţi 4. Manuale d. linii automate e. cărucioare Subiectul III (20 de puncte) III. Completaţi spaţiile libere cu informaţia corectă. a. Funcţia de..., componentă a conducerii, trebuie să asigure continuitatea controlului şi monitorizarea permanentă a activităţii şi a rezultatelor. b. Procesele de...asigură funcţia de transfer pe raza locului de muncă sau în imediata vecinătate a acestuia. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 133

134 Subiectul IV (20 de puncte) IV. Completaţi schema următoare cu acele componente care lipsesc. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 134

135 3.2. ASPECTE ALE PLANIFICĂRII SI CONTROLULUI PROCESULUI DE PRODUCŢIE Planificarea producţiei_ În cadrul unei organizaţii (firmă, întreprindere), planificarea producţiei constă în adaptarea capacităţii de producţie la sarcina de producţie. Planificarea producţiei face parte dintr-un complex de activităţi de management operaţional al producţiei/ conducere operativă a producţiei, care mai cuprinde programarea şi conducerea producţiei, conform reprezentării din figura Fig Schema managementului operaţional al producţiei Capacitatea de producţie reprezintă producţia maximă pe care o poate realiza o unitate de producţie, într-un timp dat, în condiţii tehnico-organizatorice optime. Sarcina de producţie reprezintă volumul de piese/produse care trebuie realizate cu respectarea termenelor contractuale. Cunoaşterea capacităţii de producţie determină: - elaborarea şi fundamentarea ştiinţifică a planului de producţie; - dimensionarea corectă a unităţilor de producţie şi stabilirea necesarului de utilaje; - adoptarea variantei optime de prelucrare. În atingerea obiectivului de planificare optimă a producţiei pot apărea factori cu influenţă negativă (impedimente), cum ar fi cei enumeraţi în tabelul 3.6. Tabelul Impedimente întâmpinate în atingerea obiectivului de planificare Obiectivul planificării producţiei Impedimente în atingerea obiectivului Desfăşurarea continuă, fluentă a programului de - cererea pieţei de desfacere este instabilă de-a fabricaţie, în condiţiile unor costuri de lungul timpului, adesea sezonieră; producţie cât mai avantajoase, pentru a obţine - sortimentul de producţie impus de piaţă este profit. variat; - dependenţa producţiei de aprovizionarea cu materii prime, materiale, componente sau de comenzi executate prin subcontractare; - ajustarea permanentă a programelor de producţie, în vederea respectării termenelor contractuale. Sistemul de planificare este organizat în cascadă cu două niveluri (cu termen mediu şi cu termen scurt), în dependenţă de durata medie a ciclului de producţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 135

136 Ciclul de producţie reprezintă durata totală a parcurgerii etapelor tehnologiei de fabricaţie sau de asamblare la executarea pieselor sau a produselor. În tabelul 3.7 sunt menţionate principalele caracteristici ale ciclurilor de producţie şi domeniile de aplicare ale acestora. Tabelul Caracteristicile ciclurilor de producţie Durata medie a ciclului de Termen mediu Termen Domeniul de aplicare producţie scurt Cicluri scurte 1 an 1-3 luni Producţia de bunuri de larg calendaristic consum Cicluri lungi 18 luni - 3 ani 12 luni Maşini şi utilaje grele, aeronautică, vapoare Activitatea de planificare are două componente: - planificarea tehnico-economică, care are ca obiect stabilirea principalilor indicatori cantitativi şi calitativi (producţie, progres tehnic, forţă de muncă, salarizare, aprovizionaredesfacere, costuri), pe toate domeniile de activitate; - planificarea operativă, care are ca obiect elaborarea programelor de activitate pentru secţii, ateliere etc, pe diferite unităţi de timp: lună, decadă, zi, schimb, oră. Pentru a realiza o planificare operativă riguroasă a producţiei, se parcurg etapele enumerate în figura Fig Etapele planificării producţiei 1) Programarea producţiei reprezintă totalitatea activităţilor strict necesare în vederea asigurării tuturor condiţiilor pentru desfăşurarea la nivel optim a procesului de fabricaţie a produselor. Programarea producţiei este necesară întrucât asigură: producţii corespunzătoare calitativ; obţinerea cantităţilor solicitate de client; respectarea termenelor prevăzute în contractul economic. Programarea producţiei presupune cunoaşterea următoarelor date de bază: caracteristicile tehnice ale produsului; numărul de produse executate şi eşalonarea livrării acestora; resursele organizaţiei; costul estimat al produselor. Pentru programarea activităţilor specifice locului de muncă, este necesară cunoaşterea următoarelor elemente: desenul de execuţie, volumul producţiei, semifabricatul folosit, utilajul de care se dispune, calificarea muncitorilor. 2) Lansarea programelor de producţie constă în întocmirea şi transmiterea către conducătorii direcţi ai producţiei a documentelor referitoare la manoperă, salarii, materiale, utilităţi etc. şi a documentaţiei tehnico-economice necesare realizării programelor operative. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 136

137 Documentele referitoare la materiale, manoperă, utilităţi etc. formează documentaţia economică a lansării şi va servi la calculaţia costului produselor. 3) Execuţia propriu-zisă a programului de producţie cuprinde lucrări şi activităţi legate de desfăşurarea efectivă a fabricaţiei, ca, de exemplu, repartizarea lucrărilor pe locuri de muncă, pregătirea locurilor de muncă, înregistrarea aspectelor legate de funcţionarea maşinilor şi a utilajelor. 4) Controlul îndeplinirii programelor de producţie se realizează pe parcursul întregii desfăşurări a fabricaţiei, rezultând informaţii necesare corectării programelor iniţiale Controlul producţiei_ Controlul producţiei este un atribut managerial esenţial în conceperea şi în desfăşurarea procesului de producţie, având roluri multiple: - verifică respectarea programelor puse în aplicare (timp, spaţiu, resurse umane); - măsoară abaterile constatate faţă de programul stabilit; - identifică factorii şi cauzele care au generat abaterile; - decide asupra modului în care trebuie să se intervină pentru eliminarea/corectarea abaterilor. în vederea îndeplinirii obiectivelor propuse, controlul producţiei trebuie pregătit ţinând cont de corelaţia existentă între elementele specifice procesului de producţie: materiale - produse - procese - metode - tehnici - oameni Programul de organizare şi desfăşurare a controlului trebuie elaborat unitar, pentru întregul proces de producţie, dar şi pentru celelalte activităţi care concură la derularea activităţii întreprinderii, având în vedere folosirea eficientă a resurselor. Controlul producţiei reuneşte activităţile cuprinse în figura Fig Activităţile specifice controlului producţiei Controlul calităţii_ Controlul calităţii cuprinde tehnicile şi activităţile cu caracter operaţional utilizate pentru îndeplinirea cerinţelor privind calitatea. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 137

138 Calitatea unui produs este determinată de ansamblul însuşirilor şi caracteristicilor acestuia, care se pot observa, încerca, măsura sau compara cu un etalon sau/şi care sunt în concordanţă cu cerinţele funcţionale impuse de beneficiarul acelui produs. Din numeroasele însuşiri ale unui produs, numai unele pot determina, la un moment dat, calitatea; acestea sunt denumite caracteristici de calitate. Caracteristicile de calitate se pot clasifica în funcţie de mai multe criterii, conform celor cuprinse în tabelul 3.8. Tabelul Clasificarea caracteristicilor de calitate Criteriul Tipuri de caracteristici Exemple > economice - cheltuieli de fabricaţie, cheltuieli de exploatare, a) Natura caracteristicilor cheltuieli de mentenanţa > tehnice - productivitate, viteză, raport de transfer, proprietăţi fizico-chimice, mecanice, structura materialului. starea suprafeţelor > sociale - influenţa asupra mediului, gradul de poluare, proprietăţi ergonomice, aspect exterior c) Modul de > cantitative - se exprimă prin - lungimea, diametrul unei piese, grosimea unei table mărimi concrete, măsurabile exprimare > calitative - se exprimă printr-o - bun/rău, lucios/mat, aspru/neted apreciere calitativă > direct măsurabile - dimensiuni, greutăţi, concentraţii d) Posibilitatea de > indirect măsurabile - puterea unui motor electric măsurare > comparabile cu o mostră etalon - gradul de alb al unei ţesături, caroiajul unui > psihosenzoriale - se determină cu ajutorul simţurilor imprimeu textil - gust, miros Indicatorii calităţii produselor constituie expresii cantitative ale caracteristicilor acestora şi arată în ce măsură un anumit produs îndeplineşte condiţiile specifice destinaţiei sale în procesul utilizării. Sunt instrumente indispensabile care permit măsurarea performanţei şi relevă ecartul dintre nivelul calităţii atins şi nivelul calităţii dorit. Indicatorii de calitate ai unui produs sunt elemente lucrative care permit: - măsurarea satisfacţiei clientului; - identificarea punctelor slabe ale procesului de producţie în toate compartimentele sale (inclusiv în depozite, în biroul de vânzări etc); - măsurarea conformităţii rezultatelor muncii cu cerinţele. Indicatorii calităţii produselor sunt prezentaţi în figura CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 138

139 Fig Indicatorii calităţii produselor Indicatorii funcţionali (tehnici şi de exploatare) sunt legaţi direct de procesul de utilizare al produsului. Indicatorii tehnologici sunt legaţi direct de procesul de fabricaţie şi de reparaţie a produsului şi caracterizează nivelul tehnico-ştiinţific al soluţiilor adoptate în etapa de execuţie a produsului sau în activităţi de întreţinere reparaţii. Indicatorii ergonomiei sunt legaţi direct de interacţiunea om-produs-mediu şi ţin seama de ansamblul de norme igienice, antropometrice, psihofiziologice. Indicatorii economici (preţ, volum de producţie) sunt legaţi direct de caracteristicile economice ale concepţiei, fabricaţiei şi utilizării produsului analizat. Indicatorii estetici (design industrial) sunt legaţi direct de caracteristicile produsului derivate din cerinţele respectării relaţiilor frumos - raţional, estetic - funcţional, în construcţia produselor industriale. Aceşti indicatori iau în considerare solicitările pieţelor de desfacere privind echilibrul şi armonia construcţiei produsului, aspectul exterior, finisajul şi cromatica. Indicatorii de fiabilitate sunt legaţi de probabilitatea ca produsul fabricat şi utilizat în condiţii normale să-şi menţină o perioadă de timp stabilită parametrii funcţionali, tehnologici şi economici iniţiali. Verificarea calităţii reprezintă procesul de măsurare, examinare, încercare (testare), etalonare sau orice altă modalitate de comparare a unităţii de produs verificate cu specificaţiile care îi sunt aplicabile. Inspecţia calităţii este o activitate de evaluare a conformităţii, care se desfăşoară prin observarea şi judecarea unităţii de produs şi este însoţită, după caz, de măsurări, încercări sau comparări cu un calibru. Unitatea de produs verificată poate fi un produs individual, un lot de produse, un proces de fabricaţie. Indiferent de natura produsului finit (materii prime, materiale, semifabricate, repere, subansamble, produse simple sau complexe), controlul calităţii produsului vizează urmărirea aceloraşi elemente, iar modalitatea de control urmăreşte aceleaşi etape, precum în reprezentarea din figura Mijloacele de control utilizate în sistemele de fabricaţie sunt: standurile de probă, care sunt instalaţii complexe ce permit probarea subansamblelor şi a produselor în stare de funcţionare prin verificarea unuia sau a mai multor parametri; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 139

140 instalaţiile de control activ, care sunt montate pe mijloacele de producţie şi care controlează caracteristica de calitate prevăzută în documentaţia tehnică, în timpul procesului de fabricaţie; instalaţiile de control automat, care controlează în mod automat caracteristica de calitate prevăzută în documentaţia tehnică, după ce reperul, subansamblul sau produsul a fost executat; instalaţiile de control multidimensional, care permit verificarea simultană a două sau mai multe caracteristici dimensionale. Metodele de control adoptate trebuie să fie adecvate proceselor verificate şi să evidenţieze conformitatea cu cerinţele, determinând astfel eficacitatea controlului. După procedeul aplicat, controlul delimitează trei metode de control: măsurarea, încercarea şi observarea. Cele mai utilizate metode de control în sistemele de fabricaţie sunt prezentate în figura Fig Controlul calităţii produseloi Fig Metode de control în sistemele de fabricaţie CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 140

141 Autocontrolul este controlul desfăşurat în timpul procesului de fabricaţie, realizat de muncitorul care execută, la un moment dat, o operaţie de prelucrare. Pentru aplicarea autocontrolului, executantul trebuie să cunoască două elemente: modul de efectuare a operaţiei de prelucrare şi modul de control al operaţiei efectuate. Controlul în lanţ se aplică în procesul de fabricaţie în flux atunci când la un produs lucrează mai mulţi executanţi. în acest caz, înainte de a realiza propria operaţie de prelucrare, fiecare executant controlează operaţia anterioară şi numai în cazul în care aceasta a fost corect executată, efectuează propria sa operaţie. După efectuarea operaţiei proprii, muncitorul efectuează autocontrolul. Executantul trebuie să cunoască trei elemente: modul de control al operaţiei anterior executate, modul de efectuare a operaţiei proprii de prelucrare şi modul de control al operaţiei efectuate. Controlul volant are ca scop urmărirea respectării tehnologiilor şi stabilizarea procesului de fabricaţie din punctul de vedere al preciziei şi al reglajului. Acest control vizează procesul de fabricaţie şi nu piesele, reperele, subansamblurile. Atunci când parametrii maşinilor şi ai utilajelor nu corespund celor prevăzuţi în documentaţia tehnică, acestea sunt oprite pentru efectuarea reglajelor şi a corecţiilor necesare pentru a împiedica apariţia rebuturilor. Controlul calităţii prin eşantionare statistico-matematică constă în verificarea unui număr restrâns de unităţi de produse (numit eşantion), extrase dintr-un lot sau dintr-un proces de fabricaţie, pe baza unor criterii ştiinţifice, statistico matematice. Verificarea eşantionului se face piesă cu piesă. în funcţie de numărul de piese corespunzătoare din eşantion (număr de piese care este stabilit matematic), se ia decizia de acceptare/ respingere a întregului lot de produse. Metoda se aplică în cazul producţiei de serie (de exemplu, la execuţia de rulmenţi, pistoane, arcuri, ace, supape, becuri, hârtie, nasturi, produse chimice şi farmaceutice, cereale, produse alimentare) şi la verificarea unor parametri tehnici în fluxul proceselor, în vederea menţinerii sub control a temperaturilor de lucru, a concentraţiilor, a presiunilor, a debitelor. Controlul activ este o formă de control care constă în verificarea unui parametru sau a unei caracteristici, în cursul desfăşurării procesului tehnologic, cu ajutorul unor instalaţii de control activ, care dau informaţii asupra mărimii valorii urmărite şi care acţionează pentru menţinerea procesului în limitele prescrise. Metoda se aplică în domeniul prelucrărilor mecanice: rectificarea, finisarea arborilor şi a alezajelor cutiilor de viteze. Controlul automat reprezintă verificarea unor caracteristici tehnice a produselor finite şi a subansamblelor fără intervenţia omului, în decursul desfăşurării procesului de fabricaţie, folosind dispozitive, aparate şi instalaţii complexe de control. Metoda se aplică în procesul obţinerii produselor electronice (la verificarea componentelor electronice active şi pasive, a circuitelor integrate, a plăcilor funcţionale), a produselor chimice (la fabricarea motorinei, a benzinei etc), a automobilelor (la executarea segmenţilor, a motoarelor, a supapelor, a hoiturilor, a pistoanelor, a axelor pentru cutiile de viteze, a bucşelor). Utilizarea acestei metode de control asigură o precizie ridicată a măsurărilor prin respectarea toleranţelor prevăzute, realizând totodată separarea produselor bune de cele necorespunzătoare. Controlul multidimensional se execută cu ajutorul unor mijloace şi aparate conectate la un sistem de calcul automat care redă încadrarea în limitele de toleranţă a întregii fabricaţii, prin măsurarea simultană a mai multor caracteristici de calitate. Metoda se aplică la controlul produselor complexe cu multe cote, ca, de exemplu, arbori cotiţi, biele, carcase, roţi dinţate, axe etc. Această metodă furnizează informaţii asupra CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 141

142 încadrării întregului reper sau produs în limitele de toleranţă prescrise şi conferă măsurătorilor o productivitate şi o precizie ridicată Sănătatea si securitatea muncii Principiile de organizare a activităţii de sănătate şi securitate în muncă sunt enunţate în Legea securităţii şi sănătăţii în muncă nr. 312/2006 şi sunt armonizate cu prevederile europene din Directiva Cadru 89/391/CEE. Principiile generale de prevenire pe care angajatorul trebuie să le urmărească în implementarea măsurilor de asigurare a sănătăţii şi securităţii în muncă sunt: a) evitarea riscurilor; b) evaluarea riscurilor care nu pot fi evitate; c) adaptarea muncii la om, în special în ceea ce priveşte proiectarea locurilor de muncă; alegerea echipamentului tehnic şi a metodelor de muncă, pentru a evita activităţile monotone şi pe cele desfăşurate într-o cadenţă predeterminată şi pentru a reduce efectele acestora asupra sănătăţii; d) adaptarea la progresul tehnic: e) înlocuirea pericolelor cu ceea ce nu este periculos sau cu ceea ce este mai puţin periculos; f) dezvoltarea unei politici de prevenire a pericolelor care să cuprindă tehnologiile, organizarea muncii şi a condiţiilor de muncă, relaţiile sociale şi influenţa factorilor de mediu; g) adoptarea, în mod prioritar, a măsurilor de protecţie colectivă faţă de măsurile de protecţie individuală; h) furnizarea de instrucţiuni corespunzătoare lucrătorilor; i) protejarea grupurilor expuse la riscuri de accidentare şi de îmbolnăvire profesională. Responsabilitatea majoră în asigurarea condiţiilor de siguranţă la locul de muncă şi respectarea prevederilor de securitate şi sănătate în muncă revin angajatorului. Pregătirea şi instruirea personalului reprezintă mijlocul prin care se poate influenţa în mod hotărâtor atât scăderea numărului de accidente de muncă, cât şi a celui de îmbolnăviri profesionale. De asemenea, legea impune angajatorului să asigure, pe cheltuiala unităţii, instruirea, testarea şi perfecţionarea profesională a lucrătorilor care au atribuţii în domeniul securităţii şi sănătăţii în muncă. Pregătirea şi instruirea în domeniul sănătăţii şi securităţii muncii constituie o parte componentă a pregătirii profesionale care are ca scop însuşirea cunoştinţelor şi formarea deprinderilor de securitate şi sănătate în muncă. Instructajul de sănătate şi securitate în muncă cuprinde trei faze: instructajul introductiv general, instructajul la locul de muncă şi instructajul periodic. Toate aceste faze vor fi consemnate în mod obligatoriu în Fişa individuală de instructaj, cu indicarea materialului predat, a duratei şi a datei instruirii. Totodată, în acest document se trec datele personale ale angajatului, data la care a fost realizat instructajul, materialele prezentate. Fişa este semnată de persoana care a efectuat instructajul, de angajat şi de o persoană desemnată să verifice efectuarea instructajului. În cadrul instructajului introductiv general se vor expune următoarele probleme: a) riscurile de accidentare şi de îmbolnăvire profesională specifice unităţii; b) legislaţia de sănătate şi securitate în muncă în vigoare; c) consecinţele posibile ale necunoaşterii şi ale nerespectării legislaţiei de sănătate şi securitate în muncă; d) măsuri tehnico-organizatorice de prevenire, alarmare, intervenţie, evacuare şi prim ajutor. Instructajul la locul de muncă se face după instructajul introductiv general şi are ca scop prezentarea riscurilor şi a măsurilor de prevenire specifice locului de muncă unde a fost CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 142

143 repartizată persoana respectivă. Acest instructaj se face de către conducătorul direct al locului de muncă respectiv. Instructajul periodic se face întregului personal şi are drept scop cunoaşterea şi aprofundarea instrucţiunilor proprii de sănătate şi securitate în muncă elaborate la nivelul fiecărui loc de muncă, pe baza evaluărilor de riscuri. Acest instructaj se va completa în mod obligatoriu şi cu demonstraţii practice. Instructajul periodic se face de către conducătorul locului de muncă respectiv. În continuare, sunt prezentate principalele reguli de sănătate şi securitate în muncă a căror respectare se impune în cadrul sistemelor de fabricaţie. Purtarea echipamentului individual de protecţie este obligatorie, în scopul prevenirii accidentelor de muncă şi al îmbolnăvirilor profesionale. Echipamentele tehnice trebuie să fie menţinute, printr-o întreţinere adecvată, într-o stare corespunzătoare, care să nu prezinte riscuri pentru securitatea şi sănătatea angajaţilor. Angajatorul trebuie să ia toate măsurile necesare pentru ca angajaţii să dispună de informaţii adecvate şi de instrucţiuni scrise referitoare la echipamentul tehnic utilizat în muncă. Echipamentele tehnice trebuie amplasate, instalate şi utilizate astfel încât să reducă riscurile pentru utilizatori prin asigurarea unui spaţiu suficient între părţile mobile ale echipamentului tehnic şi structurile fixe sau mobile din vecinătatea lor. Părţile mobile ale echipamentelor tehnice care depăşesc în timpul funcţionării gabaritul acestora trebuie vopsite în dungi alternative galben-negru, în formele şi dimensiunile standardizate. Măsurile de sănătate şi securitate în muncă trebuie elaborate de producătorul echipamentului tehnic. Angajatorul trebuie să deţină Cartea tehnică/manualul de utilizare/instrucţiunile de utilizare pentru fiecare echipament tehnic. Echipamentele tehnice trebuie utilizate numai pentru operaţiile cărora le-au fost destinate şi în condiţiile precizate în Cartea tehnică/manualul de utilizare/instrucţiunile de utilizare. Operaţiile de întreţinere trebuie să poată fi efectuate doar atunci când echipamentul tehnic este oprit. Dacă echipamentele tehnice sunt prevăzute cu programe de întreţinere, acestea trebuie respectate întocmai şi la zi. Echipamentele trebuie prevăzute cu dispozitive care să nu permită punerea accidentală în funcţiune a acestora pe perioada de repaus necesară pentru revizii, reparaţii sau pentru alte lucrări. Pentru asigurarea cerinţelor de securitate şi sănătate în muncă, la proiectarea şi utilizarea echipamentelor tehnice trebuie să se respecte principiile ergonomice. Organele de comandă trebuie proiectate, alese şi amplasate astfel încât să fie compatibile cu caracteristicile fiziologice (în special de mişcare) ale părţilor corpului utilizate pentru acţionare, să fie vizibile, iar acţionarea lor să fie comodă şi sigură. Echipamentele electrice trebuie să fie astfel proiectate, fabricate, montate, întreţinute şi exploatate încât să fie asigurată protecţia împotriva pericolelor generate de energia electrică şi a celor datorate influenţelor externe. Proiectarea, fabricarea, montarea, exploatarea şi verificarea instalaţiilor sub presiune, de ridicat şi de transportat, trebuie să se facă în conformitate cu prescripţiile tehnice cuprinse în colecţia Inspecţiei pentru cazane, recipiente sub presiune şi instalaţii de ridicat [ISCIR). Executarea intervenţiilor la instalaţiile sub presiune, de ridicat şi de transportat (depanări, reparaţii, modificări, racordări etc.) trebuie să se facă numai de către personal calificat, instruit şi autorizat în acest scop. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 143

144 Tehnologia informaţiei în realizarea sistemelor de fabricaţie Dezvoltarea tehnologiei informaţiei a atras, în mod firesc, implementarea în producţia de bunuri a sistemelor asistate de calculator. Prin utilizarea informaticii, în procesul de cercetareproiectare-planificare-producţie-control se introduce totalitatea cunoştinţelor tehnologice disponibile pentru linia de producţie respectivă. Utilizarea tehnologiei informaţiei în realizarea sistemelor de fabricaţie este condiţionată de existenţa resursei umane calificate (ingineri, tehnicieni, desenatori), de software-ul necesar şi de baza materială (calculatoare, sisteme de comandă digitală). Activităţile care pot fi desfăşurate cu ajutorul calculatorului, în sistemele de producţie sunt cuprinse în figura CAD (Computer-Aided Design) - proiectarea asistată de calculator este tehnologia/tehnica care priveşte utilizarea sistemelor computerizate, în vederea realizării proiectării, analizei şi optimizării produselor. Este clasificat ca un software CAD orice program pe calculator specializat în grafică computerizată şi aplicaţii care facilitează activităţi inginereşti în procesele de proiectare. ACTIVITĂȚI DESFĂȘURATE CU AJUTORUL CALCULATORULUI CAD(Computer Aided Design) CAP(Computer Aided Work Planninh) CAP(Computer Aided manufacturing) PPS (Production Planning System) CADS(Computer Aided uality Assurance) CAP(Computer Aided Organisation) Fig Activităţile care pot fi desfăşurate cu ajutorul calculatorului CAD se referă la proiectarea produselor pe baza unor soft-ware-uri specifice, cu ajutorul cărora se desfăşoară următoarele activităţi: - realizarea schiţelor, a planurilor, a proiectelor; - efectuarea de calcule; - realizarea specificaţiilor de materiale, materii prime şi energie necesare pentru realizarea produsului şi pentru evaluarea costurilor; - testarea şi verificarea asistată de calculator a variantelor alese în etapele anterioare; - selectarea modelelor finale pe baza criteriilor tehnico-economice. Evoluţia sistemelor de fabricaţie a determinat producerea saltului de la ingineria tradiţională, secvenţială, la ingineria simultană (numită şi paralelă sau concurentă), care permite proiectarea şi realizarea simultană a produselor şi a proceselor necesare obţinerii produselor şi cuprinde activităţi ce privesc pregătirea fabricaţiei, fabricaţia propriu-zisă, teste, verificări de fiabilitate şi mentenanţă. În cadrul ingineriei simultane, se utilizează următoarele sisteme de proiectare: - Design for Manufacturing (DFM), pentru procesul de fabricaţie; - Design forassembly (DFA), pentru procesul de asamblare. DFM rezolvă problema concordanţei dintre datele de proiectare şi posibilităţile de fabricaţie, pe tot parcursul dezvoltării şi realizării produsului (Tabelul 3.9). Tabelul Caracteristicile proiectării DFM Parametrii de proiectare ai DFM Parametrii de producţie Concept: apartenenţa la un sortiment, număr de variante Tehnologia necesară, investiţia/capitalul, mărimea maşinilor/a constructive pentru produs celulelor de fabricaţie Structură: module, sistem de bază, modificări tehnologice Capacitatea de producţie, retehnologizarea în anumite secţii Detaliu: dimensiunea, forma, toleranţa Numărul de prelucrări, optimizarea proceselor Principiile DFA care stau la baza proiectării procesului de fabricaţie al produselor sunt: - reducerea numărului total de piese componente; CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 144

145 - dezvoltarea unei proiectări modularizate; - utilizarea componentelor standardizate; - proiectarea reperelor componente care au caracteristici comune mai multor produse; - minimizarea direcţiilor de asamblare; - maximizarea flexibilităţii; - micşorarea numărului de mânuiri. CAP (Computer-Aided Work Planning) - planificarea activităţilor asistată de calculator are drept scop pregătirea fabricaţiei, care constă în: definirea proceselor, elaborarea listelor de materii prime, materiale, repere, subansambluri şi SDV-uri necesare, elaborarea programelor pentru maşinile-unelte cu comandă numerică, roboţi industriali, sisteme de transport, elaborarea documentaţiei tehnologice. Pregătirea fabricaţiei include stabilirea asistată de calculator a naturii şi a succesiunii operaţiilor de prelucrare, asamblare şi control, precum şi selectarea procedeelor şi a metodelor de producţie. CAM (Computer-Aided Manufacturing) - fabricaţia asistată de calculator are drept scop utilizarea sistemelor computerizate, în vederea conducerii şi a supravegherii operaţiilor de prelucrare prin stabilirea unei legături între computer şi resursele de producţie ale întreprinderii. Funcţiile CAM sunt: - programarea roboţilor, a maşinilor-unelte cu comandă numerică care operează în sistemele de fabricaţie, a sistemelor de transport; - selectarea, poziţionarea sculelor/pieselor/semifabricatelor în vederea prelucrării sau a asamblării. PPS (Production Planning System) - gestiunea producţiei asistată de calculator se referă la utilizarea sistemelor asistate de calculator pentru planificarea organizatorică şi pentru comanda şi supravegherea desfăşurării producţiei, de la preluarea comenzii până în momentul desfacerii/livrării produsului. CAD (Computer-Aided Quality Assurance) -asigurarea calităţii asistată de calculator are drept scop realizarea planurilor şi a programelor de control, precum şi executarea operaţiilor de măsurare şi control. CAO (Computer-Aided Organization) - organizarea activităţii asistată de calculator are drept scop organizarea cu ajutorul calculatorului a activităţilor comerciale, economice, de marketing şi de promovare a produselor întreprinderii. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 145

146 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data EVALUARE Explicaţi influenţa aspectelor planificării şi controlului asupra sistemelor de fabricaţie, răspunzând cerinţelor următoare: 1. Care este obiectivul planificării producţiei? 2. Definiţi sarcina de producţie. 3. Ce conţine documentaţia economică a lansării? 4. Ce sunt indicatorii de calitate ai unui produs? 5. Enumeraţi mijloacele de control utilizate în sistemele de fabricaţie? 6. Ce este controlul activ? 7. Ce este controlul multidimensional? Cui se aplică acest tip de control? 8. Care sunt fazele instructajului de sănătate şi securitate în muncă? 9. Ce este proiectarea asistată de calculator CAD? 10. Care este rolul asigurării calităţii asistate de calculator? CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 146

147 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data ACTIVITĂŢI PRACTICE Lucraţi individual! 1. În coloana A sunt indicate activităţile care pot fi desfăşurate cu ajutorul calculatorului, iar în coloana B, caracteristicile acestora. Realizaţi asocierile dintre cifrele din coloana A şi literele corespunzătoare din coloana B. A. Activităţile care pot fi B. Caracteristici desfăşurate cu ajutorul calculatorului 1. CAD - proiectarea asistată de calculator 2. CAM - fabricaţia asistată de calculator 3. CAP - planificarea activităţilor asistată de calculator 4. CAQ - asigurarea calităţii asistată de calculator 5. CAQ - organizarea activităţii asistată de calculator a. are drept scop realizarea planurilor şi a programelor de control, precum şi executarea operaţiilor de măsurare şi control. b. are drept scop organizarea activităţilor comerciale, economice, de marketing şi de promovare a produselor întreprinderii cu ajutorul calculatorului. c. tehnica care priveşte utilizarea sistemelor computerizate în vederea proiectării, analizei şi optimizării produselor. d. se referă la utilizarea sistemelor asistate de calculator pentru planificarea organizatorică, comanda şi supravegherea desfăşurării producţiei. e. are drept scop utilizarea sistemelor computerizate pentru conducerea şi supravegherea operaţiilor de prelucrare prin stabilirea unei legături între computer şi resursele de producţie ale întreprinderii. f. are drept scop pregătirea fabricaţiei, elaborarea programelor pentru maşinile-unelte cu comandă numerică, roboţi industriali, sisteme de transport şi a documentaţiei tehnologice. 2. Explicaţi care sunt avantajele utilizării tehnologiei informaţiei în cadrul sistemelor de fabricaţie. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 147

148 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în perechi!_ Notaţi pe caiete rezolvările sarcinilor următoare. 1. Indicaţi activităţile care se desfăşoară în cadrul proiectării asistate de calculator. 2. Asociaţi fiecărei metode de control precizate în tabel mijloacele de control corespunzătoare şi completaţi pe caiete, conform modelului de mai jos. Metoda de control Controlul automat Mijloace de control Instalaţii de control automat Instalaţii de control activ Controlul volant Controlul prin eşantionare statisticomatematică Controlul activ Controlul multidimensional Alegeţi un lider care să prezinte materialul întocmit. Apreciaţi reciproc calitatea materialelor celorlalte echipe, pe baza unor criterii de evaluare anterior stabilite. Purtaţi discuţii cu colegul/colega de echipă şi apreciaţi corectitudinea răspunsurilor date. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 148

149 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Lucraţi în echipă!_ Faceţi o vizită la un agent economic din domeniul vostru de pregătire. Formaţi echipe de 3-4 elevi şi întocmiţi un referat cu tema Respectarea regulilor de sănătate şi securitate în muncă - prioritate şi necesitate", având în vedere următoarea structură: 1. Precizarea tipului de instructaj de sănătate şi securitate în muncă obligatoriu la angajare, după terminarea liceului, în situaţia în care veţi lucra ca tehnicieni în domeniul în care v-aţi pregătit. 2. Menţionarea obligaţiilor pe care angajatorul le are în implementarea măsurilor de asigurare a sănătăţii şi a securităţii în muncă. 3. Enumeraţi regulile de sănătate şi securitate în muncă pe care va trebui să le respectaţi după angajare. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 149

150 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data Fișă de lucru - Aspecte ale planificării şi ale controlului procesului de producţie Alege un produs pe care 71 cunoşti foarte bine (telefon mobil, calculator, produs electrocasnic etc). Copiază tabelul pe caiet şi scrie cât mai multe dintre caracteristicile de calitate care corespund produsului ales. Produsul Caracteristici Descriere Tehnice Economice Sociale Direct măsurabile Psiho-senzoriaie CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 150

151 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE - Aspecte ale planificării şi ale controlului procesului de producţie Timp de lucru 45 minute. Se acordă 10 puncte din oficiu. Subiectul I (30 de puncte) I. Pentru fiecare dintre cerinţele de mai jos indicaţi litera corespunzătoare răspunsului corect. 1. Ciclurile de producţie scurte corespund: a. fabricării produselor de tip unicat; b. producţiei de bunuri de larg consum; c. fabricării utilajelor grele. 2. Instructajul la locul de muncă cuprinde: a. riscurile de accidentare şi îmbolnăvire profesională specifice unităţii; b. legislaţia de sănătate şi securitate în muncă în vigoare; c. riscurile şi măsurile de prevenire specifice locului de muncă. 3. Programarea producţiei presupune cunoaşterea următoarelor date de bază: a. caracteristicile tehnice ale produsului; b. documentele referitoare la manoperă, la salarii şi la materiale; c. lucrări legate de desfăşurarea efectivă a fabricaţiei. Subiectul II (20 de puncte) II. În coloana A sunt indicate caracteristicile de calitate, iar în coloana B, exemple adecvate. Stabiliţi asocierile corecte dintre fiecare cifră din coloana A şi litera corespunzătoare din coloana B. A. Caracteristici de calitate B. Exemple 1. economice a. grosimea unei table 2. direct măsurabile b. zgomotul unui utilaj 3. tehnice c. mirosul unui parfum 4. sociale d. cheltuielile de exploatare e. viteza şi puterea unui autovehicul Subiectul III (20 de puncte) III. Completaţi pe caiete spaţiile libere cu informaţia corectă. a. Sarcina de producţie reprezintă...de piese care trebuie realizat cu respectarea termenelor contractuale. b. Instructajul de sănătate şi securitate în muncă se consemnează în...individuală de instructaj, cu indicarea materialului predat, CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 151

152 a duratei şi a datei instruirii. Subiectul IV (20 de puncte) IV. Copiază pe o coală format A4 schema de mai jos şi completează cu informaţii potrivite casetele goale. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 152

153 COLEGIUL TEHNIC METALURGIC SLATINA - OLT Nume Și Prenume Elev Clasa Data TEST DE EVALUARE Capitolul 3 Notă. Timp de lucru: 3 ore. Se acordă 10 puncte din oficiu Subiectul I (30 de puncte) I.1. Pentru fiecare din cerinţele de mai jos (1-5), indicaţi litera corespunzătoare răspunsului corect. 1. Controlul operaţional se desfăşoară: a. la sfârşitul operaţiei de prelucrare din cadrul procesului tehnologic; b. pe parcursul derulării unei operaţii din cadrul procesului tehnologic; c. înainte de începerea unei operaţii din cadrul procesului tehnologic; d. asupra produsului finit. 2. Instalaţiile de control multidimensional permit: a. verificarea simultană a două sau mai multe caracteristici dimensionale; b. controlul automat al unei singure caracteristici de calitate; c. verificarea defectelor de suprafaţă ale materialului pieselor; d. probarea subansamblelor şi a produselor în stare de funcţionare. 3. Prin folosirea CAD, în proiectarea proceselor de producţie se realizează: a. elaborarea schiţelor, a planurilor, a proiectelor; b. comunicarea cu piaţa de desfacere; c. programarea roboţilor, a maşinilor-unelte cu comandă numerică; d. organizarea activităţilor comerciale, economice, de marketing. 4. Într-un sistem de fabricaţie, dimensionarea raţională a stocurilor trebuie să asigure: a. estimarea termenelor de livrare a produselor către clienţi; b. crearea unei baze de date; c. aprovizionarea ritmică a procesului de producţie; d. utilizarea tehnologiei informaţiei în planificarea producţiei. 5. Pentru lansarea în execuţie a fabricaţiei, trebuie cunoscute următoarele elemente: a. operaţiile de prelucrare prin care va realizată piesa: b. cerinţele clienţilor referitoare la performanţele tehnice ale pieselor; c. datele tehnice ale pieselor care urmează a fi produse; d. documentele referitoare la: manoperă, salarii, materiale, utilităţi. I.2. În coloana A sunt indicate funcţiile conducerii specifice unui sistem de fabricaţie, iar în coloana B, conţinuturile aferente acestora. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 153

154 Realizaţi asocierile dintre cifrele din coloana A şi literele corespunzătoare din coloana B. A. Funcţiile conducerii B. Conţinutul funcţiilor 1. Funcţia de prognoză pentru un sistem tehnologic de fabricaţie 2. Funcţia de organizare la nivelul sistemelor tehnologice de fabricaţie 3. Funcţia de coordonare la nivelul unui sistem tehnologic de fabricaţie 4. Funcţia de control, componentă a conducerii a. armonizarea ritmului de fabricaţie al sistemului cu fluxul de aprovizionare cu materii prime şi materiale b. evidenţiază capacitatea acelui sistem de a prelua noile comenzi de producţie şi de a identifica posibile soluţii de modernizare a tehnologiilor de fabricaţie. c. stabilirea ponderii adecvate fiecărei componente (de bază sau auxiliare) a timpului tehnologic necesar efectuării secvenţei de fabricare pe acel sistem d. monitorizează permanent activităţile desfăşurate şi rezultatele obţinute e. dispoziţii pentru respectarea cerinţelor de minimizare atât a costului fabricaţiei cât şi a timpului tehnologic necesar execuţiei. I.3. Scrieţi litera corespunzătoare fiecărui enunţ (a, b, c) şi notaţi în dreptul ei litera A, dacă apreciaţi că enunţul este adevărat, sau litera F, dacă apreciaţi că enunţul este fals. Transformaţi enunţurile pe care le consideraţi false în enunţuri adevărate. a. Responsabilitatea majoră în asigurarea condiţiilor de siguranţă la locul de muncă îi revine angajatorului. b. Controlul automat este folosit în cazul producţiei de serie mică. c. Controlul îndeplinirii programelor de producţie are loc doar la sfârşitul fabricaţiei. Subiectul II (30 de puncte) II.1. Definiţi procesul de prelucrare propriu-zisă. II.2. Completaţi spaţiile libere cu informaţia corectă: a. Stocul prea mare determină o imobilizare a unor valori materiale, ceea ce implică...costului de fabricaţie. b. Procesele de...asigură funcţia de transfer pe raza locului de muncă sau în imediata vecinătate a acestuia. c. în cadrul proceselor de producţie, în sistemele de fabricaţie trebuie respectate normele de...şi securitate a muncii. II.3. Controlul multidimensional se aplică frecvent în cadrul sistemelor de fabricaţie. a. Precizaţi scopul acestui tip de control. b. Enumeraţi 5 produse care pot fi supuse acestui tip de control. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 154

155 II. 4. Procesul de conducere a unui sistem tehnologic de fabricaţie trebuie privit ca un sistem cibernetic. a. Reprezentaţi procesul de conducere ca sistem cibernetic. b. Denumiţi elementele sistemului. Subiectul III (30 de puncte) Realizaţi un eseu cu tema Influenţa aspectelor planificării asupra sistemelor de fabricaţie", care să respecte următoarea structură de idei. 1. Definiţi noţiunea de planificarea producţiei. 2. Explicaţi necesitatea cunoaşterii capacităţii de producţie. 3. Precizaţi componentele activităţii de planificare. 4. Enumeraţi etapele planificării operative a producţiei. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 155

156 BAREM DE CORECTARE ȘI NOTARE Notă. La toate testele, pentru răspuns incorect sau lipsa răspunsului se acordă 0 p. CAPITOLUL 1 TEST DE EVALUARE - Mediul industrial Subiectul I (30 de puncte) b;2. b;3.d; 4. c; 5. a. (2 p. x 5 = 10 p.) f; 2. a; 3. e; 4. c; 5. b. (2 p. x 5 = 10 p.) 1.3. a. F; b. A; c. A. (2 p. x 5 = 10 p.) a. întreprinderea este o unitate economică care dispune de personalitate juridică. Se acordă câte 2 puncte pentru fiecare alegere corectă şi 4 puncte pentru o justificare corectă a răspunsului. Subiectul II (30 de puncte) (4 p.) Pentru răspuns parţial corect sau incomplet se acordă 2 puncte a. activităţi economice; b. masă; c. la comandă. (2 p. x 3 = 6 p.) a. vezi pag. 10. Se acordă 2 puncte pentru fiecare factor corect menţionat. (2 p. x 5 = 10 p.) Pentru răspuns parţial corect sau incomplet se acordă 1 punct. b. (10 p.) Se acordă câte 3 puncte pentru scrierea corectă a fiecărei relaţii de la pag. 11 (coeficientul tip de producţie şi ritmul producţiei). Se acordă câte 1 punct pentru explicarea notaţiilor R i, t ij, Q i, F dj. Subiectul III (30 de puncte) a. vezi pag. 6. (4 p.) b. vezi pag. 9. (6 p.) c. (10 p.) Pentru fiecare produs menţionat corect se acordă 2 puncte, d. Pentru răspuns corect se acordă 10 puncte. Pentru răspuns parţial corect sau incomplet se acordă 5 puncte. CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 156

157 TEST DE EVALUARE - Metode de integrare sistemică a întreprinderii Subiectul I (30 de puncte) a;2.a;3.c; 4. b; 5. b. (2 p. x 5 = 10 p.) e;2.f;3.d; 4. a; 5. b. (2 p. x 5 = 10 p.) 1.3. a. A; b. F; c. A. (2 p. x 3 = 6 p.) b. Întreprinderea fractală este un sistem global şi deschis.(4 p.) Se acordă câte 2 puncte pentru fiecare notare corectă (A sau F) şi 4 puncte pentru scrierea enunţului corect. Subiectul II (30 de puncte) vezi pag. 18. (6 p.) 11.2 a. afaceri; oportunităţi; b. bionice; comportarea; c. flexibilă; unităţi. (4 p. x 6 = 24 p.) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 157

158 TEST DE EVALUARE - Criterii de evaluare a utilizării sistemelor de fabricaţie Subiectul I (30 de puncte) a; 2. a; 3. c; 4. c; 5. b. (2 p. x 5 = 10 p.) d;2.f;3. a; 4. b; 5. c. (2 p. x 5 = 10 p.) 1.3. a. F; b. A; c. F. (2 p. x 3 = 6 p.) a. Competitivitatea în toate sectoarele economice este determinată de capacitatea producătorilor de a se adapta la schimbările tehnologice. (2 p.) c. Condiţiile de calitate corespunzătoare fiecărui produs sau materie primă sunt prevăzute în standarde, în norme interne (NI) sau în caiete de sarcini. (2 p.) Se acordă câte 2 puncte pentru fiecare notare corectă (A sau F) şi 4 puncte pentru scrierea enunţului corect. Subiectul II (30 de puncte) vezi pag. 19. (6 p.) II.2 a. fabricaţie, calitate; b. transformări, eficienţă; c. protecţia, conservarea. (4 p. x 6 = 24 p.) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 158

159 TEST DE EVALUARE - Capitolul 1 Subiectul I (30 de puncte) b; 2. a; 3. a; 4. b; 5. b. (2 p. x 5 = 10 p.) f; 2. c; 3. e;4. a;5.b(2p.x5 = 10 p.) 1.3. a. F; b. A; c. F. (2 p. x 3 = 6 p.) a. întreprinderea se poate defini ca sistem cibernetic, deoarece reprezintă o componentă a unor sisteme ierarhice superioare, precum economia naţională. (2 p.) c. Fractalele se organizează în mod individual şi se integrează obiectivelor întreprinderii. (2 p.) Subiectul II (30 de puncte) vezi pag. 19. (4 p.) a. material; b. produs; c. întreprindere. (2 p. x 3 = 6 p.) (2p.x5 = 10 p.) vezi pag. 11. (10 p.) Subiectul III (30 de puncte) Vezi pag CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 159

160 CAPITOLUL 2_ TEST DE EVALUARE - Componentele sistemelor de fabricaţie (pag. 47)_ Subiectul I (30 de puncte) 1. a; 2. d; 3. c; 4. a; 5. b. (3 p. x 5 = 15 p.) Subiectul II (30 de puncte) 1.a. F;b. A; c. F. (3 p. x 5 = 15 p.) Fluctuaţia preţului materiei prime, al materialelor şi al energiei face parte din categoria variabilelor independente necomandabile. Operaţiile de transport şi manipulare a semifabricatelor sunt realizate de subsistemul logistic. 2. a. independente; b. Informaţional; c. operaţiilor. (5 p. x 3 = 15 p.) Subiectul III (30 de puncte) 1. o maşină; 3 maşini; o maşină. (3 p. x 3 =9 p.) = 5 locuri de muncă. (6 p.) 3. vezi pag. 41, figura 2.4. B; (20 p.) 4. vezi pag. 41.(1 Op.) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 160

161 TEST DE EVALUARE - Criterii de analiză a sistemelor de fabricaţie (pag. 62)_ Subiectul I (30 de puncte) 1.1. b; 2.C.-3.C. (5p.x3 = 15 p.) 1.2. a. A; b. F; c F. (3p. x 5 = 15 p.) Riscul profesional se referă la probabilitatea unei vătămări sau a unei îmbolnăviri a lucrătorului ca urmare a expunerii la un pericol la locul de muncă. Echipamentele individuale de lucru sunt utilizate pentru a proteja îmbrăcămintea personală împotriva uzurii şi a murdăririi excesive. Subiectul II (30 de puncte) a. operaţiilor; b. capacitate; c. dispozitivele tehnice. (5 p. x 3 = 15 p.) vezi pag. 53; (5 p. x 3 = 15 p.) Subiectul III (30 de puncte) 1. ergonomia, evaluarea riscului, atribuţiile locului de muncă, rezultatele activităţii, tipuri de echipamente, tehnologii de fabricaţie (1p. x 5 = 5 p.) 2. vezi pag. 52 (5 p.) 3. vezi pag. 52(2 p.x5-10p.) 4. vezi pag. 55 (10 p.) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 161

162 TEST DE EVALUARE - Metode de analiză a sistemelor de fabricaţie_ Subiectul I (30 de puncte) 1.1. c; 2. b; 3. a. (5 p. x 3 = 15 p.) 1.2. a. A; b. F; c. F. (3 p. x 5-15 p.) Metodele de detectare şi diagnoză a defectelor nu au un caracter universal. Reconfigurarea funcţionării unei instalaţii constă în înlocuirea elementelor funcţionale blocate, dacă defectele constatate sunt majore. Subiectul II (30 de puncte) II. 1. a. accidentale; b. egalizarea; c. uzura. (5 p. x 3 = 15 p.) vezi pag. 64(5 p.x3 = 15 p.) Subiectul III (30 de puncte) III. a. vezi pag. 61 (6 p.); b c, d. vezi pag. 65 (8 p. x 3-24 p.) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 162

163 TEST DE EVALUARE - Capitolul 2 Subiectul 1 (30 de puncte) d; 2. a; 3. b;4.a;5. d. (2 p. x 5 = 10 p.) d; 2. f; 3. c; 4. b; 5. e. (2 p. x 5 = 10 p.) I.3.a. F; b. A; c. F. (2 p. x 5 = 10 p.) Componenta de bază a unui sistem flexibil de fabricaţie o constituie unitatea flexibilă reprezentată de o maşină-unealtă cu comandă numerică. Fiabilitatea reprezintă capacitatea unui produs de a şi îndeplini funcţia pentru care a fost creat pentru un interval de timp prestabilit. Subiectul II (30 de puncte) vezi pag. 52. (6 p.) II.2. a. individuale de protecţie; b. tehnice; c. rigide. (2 p. x 3 = 6 p.) II.3. a. vezi pag. 63; b. vezi pag. 64 (18 p.) Subiectul III a., b. vezi pag. 46 (7,5 p. x 2.); c, d. vezi pag. 47. (7,5 p. x 2.) (30 de puncte) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 163

164 CAPITOLUL 3 TEST DE EVALUARE - Procese în sistemele de fabricaţie Subiectul 1 1. b; 2. a; 3. a. (10 p. x 3 = 30 p.) (30 de puncte) Subiectul II 1.c;2.a;3.b;4.e. (5 p. x 4 = 20 p.) (20 de puncte) Subiectul III a. control; b. manipulare. (10 p. x 2 = 20 p.) Subiectul IV Control, stocare, transport, conducere (4 x 5 p. = 20 p.) (20 de puncte) (20 de puncte) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 164

165 TEST DE EVALUARE - Aspecte ale planificării şi controlului procesului de producţie Subiectul 1 1. b; 2. c; 3. a. (10 p. x 3 = 30 p.) Subiectul II l.d; 2.a;3.e; 4. b. (5p.x4 = 20 p.) Subiectul III a. volumul; b. fişa. (10 p. x 2 = 20 p.) Subiectul IV Planificarea producţiei, organizarea producţiei, lansarea producţiei, urmărirea producţiei (5 p. x 4 = 20 p.) (30 de puncte) (20 de puncte) (20 de puncte) (20 de puncte) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 165

166 TEST EVALUARE - Capitolul 3 Subiectul b; 2. a; 3. a; 4. c; 5. d. (2,5 p. x 4 = 10 p.) I.2.1. b; 2. c; 3. a;4. d. (2,5 p.x4= 10 p.) 1.3. a. A (2 p.); b. F (4 p.); c. F. (4 p.) (30 de puncte) Subiectul II (30 de puncte) vezi definiţie (4 p.) II.2. a. creşterea; b. manipulare; c. sănătate. (2 p. x 3 = 6 p.) II.3. a. vezi definiţia controlului multidimensional. (5 p.); b. vezi domeniul de aplicare (5 p.) a. vezi schema (4 p.); b. elementele de intrare: materiale, ; elementele de semifabricate, scule, energie, resursa umană (2 p.) ieşire: piese finite, produse finale (2 p.); procesul de conducere a unui STF (2 p.) Subiectul III 1. (4p.); 2. (6 p.); 3. (8 p.); 4. (12 p.). (30 de puncte) CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 166

167 BIBLIOGRAFIE 1. Băloiu, L. M., Frăsineanu, I. - Gestiunea inovaţiei, Editura Economică, Bucureşti, Bărbulescu, C, Bâgu, C. - Managementul producţiei, Editura Tribuna Economică, Bucureşti, Bărbulescu, C. - Economia şi gestiunea întreprinderii, Editura ASE, Bucureşti, Brabie, G. - Optimizarea proceselor şi echipamentelor tehnologice de prelucrare mecanică. Editura AGIR, Bucureşti, Ciobotaru, V., Angelescu, A., Vişan, S. - Progres tehnic, calitate, standardizare, Editura ASE, Bucureşti, Dima, I. C. - Management industrial - Lucrări practice şi studii de caz, Editura AGIR, Bucureşti, Drăgoi, G. - întreprinderea integrată: metode, modele, tehnici şi instrumente de dezvoltare şi realizare a produselor, Editura Politehnica Press, Bucureşti, Ispas, C. şi col. - Maşini-unelte. Concepţie integrată, Editura AGIR, Bucureşti, Lefter, V. - Fundamente ale managementului resurselor umane, Editura Economică, Bucureşti, Neagu, C. - Ingineria şi Managementul Sistemelor de Producţie, Editura Bren, Bucureşti, Olaru, D. S. - Economia şi gestiunea întreprinderii, Editura Tribuna Economică, Bucureşti, Olaru, M. - Managementul calităţii, Editura Economică, Bucureşti, Rusu, Ş. - Tehnologia Fabricării Utilajului Tehnologic, Litografia ICB, Savii, Gh., Cojocaru, G. - Flexibilitatea în fabricaţia de maşini, Editura Facla, Timişoara, Stoica, N. - Economia şi organizarea producţiei. Manual pentru licee industriale, clasa a XII-a şi şcoli profesionale, Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, Vişan, S., şi col. - Tehnologii industriale, Editura Lucman, Bucureşti, Vlase, A. şi col. - Tehnologii de prelucrare pe strunguri, Editura Tehnică, Bucureşti, Revista Informatica Economică nr.1(29)/2004, întreprinderile virtuale versus întreprinderile tradiţionale" ~ draghici/brdsi ~ dolga/cursul_ ~ dolga/cursul_ CURS SISTEME ȘI TEHNOLOGII DE FABRICAȚIE SCANAT DE UNGUREANU MARIN 167