klasifikÁcia funkciÍ montÁŽneho procesu podĽa normy … · 2012. 9. 13. · transfer...
TRANSCRIPT
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
147
Ing. Katarína Senderská, PhD.
Ing. Albert Mareš, PhD.
Technická univerzita v Košiciach
Strojnícka fakulta
Katedra technológií a materiálov Oddelenie automobilovej výroby
Mäsiarska 74, 040 01 Košice
albert.mareš@tuke.sk
Abstrakt
V súvislosti s problematikou montáže je
potrebné sa podrobne zaoberať aj otázkami definícií
základných pojmov a to z rôznych uhlov pohľadu.
Príspevok sa zaoberá definíciami pojmu montáž
ako aj základnými funkciami a to na základe DIN
noriem. Jednotlivé funkcie sú charakterizované a sú uvedené príklady. V závere je diskutovaná
problematika montážnej úlohy ako komplexného
problému, ktorý si pre riešenie vyžaduje viac ako
len vytvorenie spoja.
Kľúčové slová: montáž, spojovanie, DIN norma
ÚVOD
V procese riešenia problematiky montáže
je potrebné sa venovať aj problematike definovania
jednotlivých pojmov a ich systematizácii. Je
vhodné ak základom sú existujúce normy prípadne
smernice. V prípade montážneho procesu je možné
za základ vziať existujúce nemecké normy
a smernice a z tohto základu – definícií, rozdelenia
a atď. vychádzať pri riešení či už komplexných
alebo dielčích problémov v predmetnej oblasti. Aj
keď sa môže zdať, že problematika definícii základných pojmov nemusí byť v procese riešenia
konkrétneho problému ťažisková, znalosť noriem
a aplikácia v normách a smerniciach sa
nachádzajúcich pojmov môže byť kľúčom
v hľadaní riešení, ich analýze a pod. Z týchto
dôvodov bolo potrebné podrobnejšie sa zaoberať
normami z oblasti montáže.
POJEM MONTÁŽE
Existuje viacero prístupov k samotnej
definícii montáže. Podľa [4] je v priemyselnej
výrobe možné montáž charakterizovať ako plánované spojovanie dielcov a / alebo podskupín
do výrobkov resp. skupín vyššej komplexnosti.
Podľa [2] je úlohou montáže z dielcov,
ktoré sú vyrábane v rôznom čase a na rôznych
miestach poskladať výrobok vyššej komplexnosti.
Richter [1] definuje pojem montáže na základe
činností definovaných v VDI-Richtlinie 2860 ako
„získanie, definované zmenenie alebo prechodné zachovanie pred definovaného priestorového
usporiadania geometricky určených telies
v referenčnom súradnom systéme „pomocou
funkcií: skladovanie, zmena množstva, pohyb,
zaistenie a kontrola“.
Definícia podľa [3] definuje montáž ako dielčiu funkciu výroby, ktorá pozostáva z dielčích
procesov prípravy, oddeľovania, manipulácie,
spojovania a justovania.
Podľa VDI-Richtlinie 2860 je montovanie súbor všetkých postupov, ktoré slúžia na zostavenie
geometricky definovaných telies.
FUNKCIE MONTÁŽE
V montáži je potrebné riešiť úlohy, ktoré
súvisia s celou škálou funkcií pre ktoré je potrebné
nájsť adekvátne technické riešenie. Montáž nie je
iba vytvorenie spoja. Montáž obsahuje metódy spojovania definované v norme DIN 8593, metódy
manipulácie podľa VDI-Richtlinie 2860 ako aj
činnosti kontroly, justovania (DIN 8580)
a špeciálne operácie tak ako je to znázornené na
obr. 1.
Obr. 1 Montáž podľa VDI-Richtlinie 2860
KLASIFIKÁCIA FUNKCIÍ MONTÁŽNEHO PROCESU PODĽA NORMY DIN
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
148
Manipulácia
Samotná manipulácia
(obr.1) obsahuje
skladovanie resp.
vytváranie zásoby, zmenu
množstva dielcov, pohyb
dielcov, ich zaistenie resp. ustavenie alebo upnutie
a kontrolu. Pre ilustráciu je možné uviesť niekoľko
konkrétnych príkladov riešení, ktoré dokumentujú
tento proces. Prvou z funkcií, ktorú je potrebné
zabezpečiť je vytvorenie zásoby súčiastok a dielcov na pracovisku montáže. To je možné zabezpečiť
rôznym spôsobom a rôznymi druhmi technických
zariadení resp. technického vybavenia. Na obr. 2a
je uvedený príklad zásoby súčiastok na pracovisku
v rotačnom akumulačnom stole a na obr. 2b je
zásoba na dopravnom systéme s paletou.
Iným príkladom zásoby dielcov sú
vibračné zásobníky pre automatizovanú montáž
(obr. 2c) a systémy určené pre ručné montážne
pracoviská vo forme zásobníkov umiestených
v špeciálnych presuvných modulových regálových systémoch (obr. 2d).
a ) rotačný akumulačný stôl firmy Logomat [9]
b) dopravný systém s paletami firmy Flex link [10]
c) vibračný zásobník s násypným systémom [12]
d) presuvný regál firmy Item [11] Obr. 2 Príklady zásoby súčiastok
Druhou funkciou manipulácie je tzv.
zmena množstva, ktorá môže obsahovať ďalšie
dielčie aktivity ako sú oddelenie, pripojenie,
spájanie, vetvenie, a triedenie. Ide o aplikácie pri
ktorých sa napríklad súčiastky resp. montované
dielce z jedného zásobníka rozdelia do viacerých
výstupov t.j. jeden zásobník podáva súčiastky do
viacerých zariadení a pod. Príklady rozdelenia
súčiastok do viacerých výstupov vo vibračnom zásobníku sú na obr. 3.
Obr. 3 Delenie prúdu súčiastok u vibračného
zásobníka [13]
Funkcia pohyb v sebe obsahuje celý rad
dielčích aktivít ako sú polohovanie, orientácia,
usporiadanie, posun, doprava, otáčanie, výkyv, vysunutie a pletenie. Pre realizáciu pohybu dielca
v montáži existuje celý rad zariadení, ktoré túto
funkciu zabezpečujú. Na obr. 4 sú uvedené niektoré
príklady.
MANIPULÁCIA (Handhaben)
VDI 2860
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
149
a) montáž kolies robotom [15]
b) dopravný systém [9]
c) finálna montáž automobilov [16]
d) montáž motorov - AGV vozidlo [14]`
Obr. 4 Príklady pohybu súčiastok a dielcov
v montáži
Upínanie, zaistenie, uchopenie a uvoľnenie
sú časti funkcie zaistenia, ktorá je v montáži
mimoriadne dôležitá. Ako príklad je možné uviesť
prípravok na montáž palubnej dosky automobilu
(obr.5).
Obr. 5 Montáž palubnej dosky automobilu – prípravok [17]
Kontrola ako súčasť procesu manipulácie je
prioritne orientovaná na kontrolu prítomnosti
prípadne identity súčiastky alebo dielca. Ako
príklad je možné uviesť kontrolu hladiny súčiastok
vo vibračnom zásobníku – riešenie firmy Micromax [18].
Obr. 6 Snímanie hladiny súčiastok vo vibračnom
zásobníku [18]
Kontrola
Funkcia kontroly ako
súčasť montážneho procesu
je orientovaná do dvoch základných častí – na
meranie (obr. 7) a skúšanie
(obr. 8). Často sa využívajú kontrolné a meracie
prípravky ako súčasť montážnych pracovísk
prípadne je kontrolné a meracie pracovisko
koncipované ako samostatné a je súčasnou
montážnej linky.
KONTROLA (Kontrollieren)
VDI 2860
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
150
Obr. 7 Priebežná kontrola rozmerov bloku motora
[28]
Obr. 8 Testovanie motora [27]
Justovanie
Všeobecne sa pod pojmom
justovanie podľa [23,25]
rozumie taký pohyb prvkov
v procese montáže, že tieto
zaujmú polohu potrebnú z
hľadiska fungovania. Ide o justovanie vyformovaním, justovanie tvarovaním, justovanie
oddelením, vloženie kompenzačných dielcov,
justovanie nastavovaním a dodatočným
opracovaním. Pojem justovanie sa používa aj v
oblasti merania a kontroly kvality, kde
charakterizuje opatrenie resp. opatrenia, ktoré
zabezpečia, aby bol merací prístroj v pripravený
k použitiu v pracovnom režime [24].
Obr. 9 Príklad justovania – zmena polohy čapu
zmenou hrúbky dištančného krúžku [25]
Špeciálne operácie
K špeciálnym operáciám
patrí označovanie, ohrev,
ochladenie, čistenie,
odihlenie, potlač a
popisovanie, pokrytie,
odstránenie, rozbalenie,
olejovanie, sprejovanie a utesňovanie. Ako príklad
je možné uviesť zariadenie pre indukčný ohrev
(obr. 10) alebo popisovanie laserom (obr. 11).
Obr. 10 Zariadenie pre indukčný ohrev [19]
Obr. 11 Popisovanie laserom - zariadenie firmy
TRUMPF [22]
MONTÁŽNA ÚLOHA
Pri riešení montáže výrobku je potrebné
komplexne riešiť všetky funkcie, ktoré sa musia
realizovať a zároveň zohľadniť ďalšie dôležité
vlastnosti a parametre. Model montážnej úlohy spracovaný podľa [26] uvádza tri hlavné oblasti :
dáta týkajúce sa výrobku a výroby,
montážne úrovne a fázy a
stanovenie organizačnej formy vrátane počtu pracovníkov, počet pracovných
zmien a pod.
ŠPECIÁLNE OPERÁCIE
(Sonderoperationen)
JUSTOVANIE (Justieren) DIN 8580
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
151
Každý z menovaných parametrov môže
mať podstatný vplyv na riešenie. Napríklad ak je
u výrobku v jednom variante riešenia počet
vyrábaných kusov nízky a ide o málosériovú
výrobu a v inom variante je počet kusov vysoký
(sériová výroba) potom môže byť konkrétne
riešenie montážneho pracoviska veľmi rozdielne
(napr. ručná montáž na jednom pracovnom mieste
jedným pracovníkom u ktorého sa vyžaduje vysoká
kvalifikácia ako riešenie pre málosériovú výrobu
a pre sériovú výrobu napríklad hybridná montážna linka ako kombinácia robotizovaných a ručných
pracovísk).
Záver
Článok mapuje definíciu a základné
funkcie montáže vychádzajúc z DIN noriem
a poukazuje na aspekty montážnej úlohy ako
východiskových parametrov pre riešenie. V príspevku nie je uvedená samotná problematika
spojov, ich definícii a rozdelenia, ktoré budú
vzhľadom na rozsah predmetom iného príspevku.
Literatúra
[1] Richter E., Schilling W., Weise M.: Montage im Maschinenbau, VEB Verlag Technik, Berlín,
1974
[2] Schneider B.: Prozesskettenorientierte Bereitstellung nicht formstabiler Bauteile,
Herbert Utz Verlag, Mníchov, 1999, ISBN 3-
896 75-559-5
[3] Bauer S., Gotz W.: Wirtschaftliche Montage am Produktionsstandort Deutschland, Teubner,
1995, ISBN 351906359X
[4] Lotter B., Wiendahl H.-P.: Montage in der industriellen Produktion, Springer Verlag,
Berlín, 2006, ISBN 978-3-540-21413-7
[5] VDI-Richtlinie 2860: Montage- und Handhabungstechnik, Handhabungsfunktionen, Handhabungseinrichtungen; Begriffe,
Definitionen, Symbole
[6] Deutsches Institut für Normung, dostupné na internete:
[7] DIN 8593 Fertigungsverfahren Fügen
[8] DIN 8580 Fertigungsverfahren - Begriffe, Einteilung
[9] Firma Logomat, dostupné na internete:
[10] Firma Flex link, dostupné na internete:
[11] Firma item Industrietechnik, dostupné na internete: http://www.item24.de/
[12] Firma SKAKO Vibration, dostupné na internete:
[13] Firma CDS Manufacturing, dostupné na internete:
[14] Firma DS AUTOMOTION, dostupné na internete: < http://www.ds-automotion.com>
[15] Automotive IT magazin, dostupné na internete: http://www.automotiveit.eu
[16] Firma Crowley Maritime Corporation, dostupné na internete:
Obr.12 Aspekty definovania montážnej úlohy
http://www.din.de/http://www.logomat-online.com/en.htmlhttp://www.flexlink.com/http://www.item24.de/http://www.skako.com/http://www.cdsmanufacturing.com/http://www.ds-automotion.com/http://www.automotiveit.eu/http://www.crowley.com/
-
Transfer inovácií 23/2012 2012
152
[17] PSA- Peugeot, dostupné na internete :
[18] Firma Micromax, dostupné na internete :
[19] Firma Schaeffler Technologies Group: dostupné na internete :
[20] Matthes K.-J., Frank Riedel F.: Fügetechnik: Überblick, Löten, Kleben, Fügen
durch Umformen, Carl Hanser Verlag,
Mníchov, Viedeň, 2003, ISBN 3-446-22133-6
[21] Hans J. Fahrenwaldt, Volkmar Schuler … Praxiswissen Schweißtechnik: Werkstoffe,
Prozesse, Fertigung,
[22] Firma TRUMPF, dostupné na internete: http://www.trumpf.com/
[23] Pesch B: Messen, Kalibrieren, Prüfen, Books On Demand, Norderdtedt, 2009, ISBN 9-
783879-097474
[24] Bantel M.: Messgeräte-Praxis, Carl Hans Verlag, Mníchov, 2004, ISBN 3-446-21764-9
[25] Hoenow G., Meissner T.: Entwerfen und Gestalten im Maschinenbau: Bauteile-
Baugruppen- Maschinen, Carl Hans Verlag,
Mníchov, 2009, ISBN 978-3-446-41203-3
[26] Kupke D.: Produktionsmanagement I: Planung und Organisation von Fertigung und
Montage, WZL RWTH Aachen, 2006
[27] KIA Family News - Interný spravodaj Kia Motors Slovakia, s. r. o. č. 9/2006 str. 5
dostupné na internete:
http://www.kia.sk/index.php?context=313&year=2006&viewer=58 (cit. 27.6.2012)
[28] KIA Family News - Interný spravodaj Kia Motors Slovakia, s. r. o.. č. 7/2006 str. 5
dostupné na internete:
http://www.kia.sk/index.php?context=313&year
=2006&viewer=60 (cit. 27.6.2012)
http://www.psa-peugeot-citroen-press.co.uk/http://www.micromaxsa.com.au/http://www.fis-services.de/site/de/http://www.fis-services.de/site/de/http://www.trumpf.com/http://www.kia.sk/index.php?context=313&year=2006&viewer=58http://www.kia.sk/index.php?context=313&year=2006&viewer=58http://www.kia.sk/index.php?context=313&year=2006&viewer=60http://www.kia.sk/index.php?context=313&year=2006&viewer=60