zbornik radova_ vrnjacka banja 2012

ZBORNIK RADOVA XXXV KONFERENCIJE POSLOVNIH KOMUNIKACIJA I PROIZVODNOG INENJERSTVA

Vrnjaka Banja, 01-02.06.2012.

NOVA, ORIGINALNA, LABORATORIJSKO - EKSPERIMENTALNA ISTRAZIVANJA ENERGIJE IMPULSNOG UDARNOG TALASA PRI

ELEKTRINOM PRANJENJU U VODI NEW, ORIGINAL, LABORATORY - EXPERIMENTAL INVESTIGATION

OF PULSE ELECTROHYDRODYNAMIC WAVES ENERGY OCCURRED AT ELECTRICAL SPARK DISCHARGE IN WATER

Dr Milenko Jevti, dip. in. ma., Institut Jaroslav erni, Beograd Dr Nedeljko Stojni, dip. in. geol. Institut Jaroslav erni, Beograd Mr Ivan Milojkovi, dip.in.gra. Institut Jaroslav erni, Beograd

REZIME - Shodno savremenim tendencijama i razvoju novih metoda i tehnologija istraena je i koncipirana nova i originalna tehnologija na bazi nekonvencijalnog procesa elektrinog impulsnog pranjenja u komori sa vodom, koju smo nazvali ''Impulsna PPELHIDT tehnologija". Posle sprovedenog teorijskog i eksperimentalnih istraivanja dobijeni su izuzetno pozitivni i ohrabrujui rezultati koji preporuuju Impulsnu PPELHIDT tehnologiju za dalji nastavak radova na njenom usavravanju i primenu u praksi. Ovo je saglasno sa tvrdnjama vodeih svetskih tehnikih futurologa koji predviaju da e za narednih dvadeset godina preko 50 % raspoloive tehniko tehnoloke opreme biti potpuno nove prema principu rada, formi, tehnologiji i prema radnim karakteristikama. U ovom saoptenju akcenat je stavljen na rezultate koji se odnose na energiju samog impulsnog hidrodinamickog talasa nastalog pri sprovedenom elektricnom pranjenju kao i odravanje nivoa energije tokom prostiranja talasa du cevi ispunjene vodom.

Kljune rei: Impulsna PPELHIDT tehnologija, elektrino pranjenje, energija talasa ABSTRACT - According to the new tendency in methods and technologies development, the

new original technology, based on unconventional process of electrical pulse discharging inside the water chamber, is investigated and designed. It is named "Pulse PELHIDT technology". After theoretical and experimental investigations had been carried out, very positive and encourage results were obtained which recommended Pulse PELHIDT technology for farther development and application in practice. Development of the technology is in agreement with prediction of the leading world technical futurologists who have predicted that in 20 years, more then 50 % of the available technical-technology equipment is going to be completely new according to the principles of work, design, technology and working characteristics. In this paper, especially are emphasized results related on energy of pulse electohydrodynamic waves produced by spark electrical discharge in the water as well as its energy maintenance during propagation trough the water filed pipe.

Key words: The Pulse PPELHIDT technology, electrical discharge, wave energy 1 UVOD Sutina Impulsne PELHIDT tehnologije je utemeljena na korienju visokovoltne elektrine

instalacije sa transformatorom, ispravljaem, baterijom specijalnih kondenzatora za impulsna elektrina pranjenja, kompletom sklopki i komutatora i komorom sa vodom koja ispunjava radnu zonu mainskog podsistema. Impulsna elektrina pranjenja, sa efektom kontrolisane elektrine eksplozije, se realizuju pomou komutatora i bakarnih elektroda postavljenih u vodi i manifestuju se formiranjem snanih elektrinih lukova i gasno-varninim trenutnim (proces traje od 40 do 80 s) udarnim talasima izmeu elektrinih polova. Navedeni udarni talasi se prema Paskalovom zakonu prenose na sve strane podjednako, a tehnikim reenjima je mogue usmeriti ih na eljene zone i pravce gde izvode potreban koristan rad prema projektovanoj nameni. Zavisno od geometrijskog rastojanja izmeu elektrinih polova u komori sa vodom se ostvaruje udarni pritisak do 10 4 bara i ubrzanjem nestiljivog fluida kao nosioca udarnih talasa od 10 7 2sm kao i frekvencija udarnog talasa od 10 Hz4 . Energija formiranog impulsnog udarnog talasa je u direktnoj zavisnosti od koliine



2

realizovane elektrine energije tokom impulsnog elektrinog pranjenja koja se realizuje u vodi u okviru pomenutog vremenskog perioda. Cilj istraivanja u ovom radu je bio da se indirektno preko pritiska kojim udarni talas deluje u fluidu utvrdi koliina energije koja se tokom impulsnog elektrinog pranjenja oslobaa u obliku mehanike energije.

2 TEORIJSKA ISTRAIVANJA Nova tehnologija elektrohidraulikog impulsnog pranjenja, Impulsna PELHIDT, predstavlja

aplikaciju teorijskih postavki relevantnih naunih disciplina i njenu osnovu ine relevantne teorijske postavke matematike fizike i teorije elektromagnetike. Sutina fizikalnosti procesa Impulsne PELHIDT je zasnovana na impulsnom elektrinom pranjenju koje se odvijaju u tenom fluidu uz korienje visokovoltne elektrine instalacije sa visokovoltnim transformatorom, kondennzatorima i prekidaem, slika1. Kao teni fluid u PELHIDT komori koristi se voda sa kojom se ispunjava itava radna zona u eksperimentalnom sistemu, u ovom sluaju elinoj cevi..

Sa druge strane radne zone nalazi se zona sa objektom primene. Visokovoltna elektrina instalacija je povezana sa elektrodama, koje se nalaze u tenom fluidu. Impulsno elektrino pranjenje u formi elektrine eksplozije se izvodi preko navedenih elektroda u tenom fluidu pri emu se stvara snaan elektrini luk. Fizika posledica pomenutog impulsnog elektrinog pranjenja se manifestuje nastankom strujnih odnosno varninih gasnih mehurova du strujnih kanala izmeu elektrinih polova u tenom fluidu. Shodno postojeem Paskalovom zakonu nastali varnini kanali i gasni mehurovi se trenutno ire u radnoj zoni tenog fluida prenosei pritisak dalje u formi udarnog talasa.

Slika 1. Prikaz impulsne PPELHIDT tehnologije

Energija E, koja se oslobaa pri elektrinom pranjenju u radnoj zoni na osnovu teorijskih postavki se definie prema izrazu (1) kao zavisnost napona elektrinog pranjenja U i kapacitivnosti kondenzatorskih baterija C, slika 2.

2

2CUE = (1)



3

Dijagram zavisnosti energije od napona

01020

3040506070

8090

100

0 5 10 15 20

Napon U[kV]

Ener

gija

E[k

J]

Kriva zavisnosti energije od napona Poly. (Kriva zavisnosti energije od napona )

Slika 2. Dijagramski prikaz zavisnosti koliine energije od napona pranjenja.

Od posebnog znazaja je zavisnost osloboene energije i rastojanja izmeu elektrinih polova koja je data u izrazima (2) i (3). Kod varnikog elektrinog pranjenja najvei deo elektrine energije se prenese elektronima i to du najkraeg rastojanja, odnosno najmanje otpornosti staze, dok se u spoljnjem delu elektrinog polja pranjejne odvija preko jona. Sa porastom rastojanja izmeu polova dolazi do veeg slabljenja varninog pranjeja tako da se vei deo elektrine energije prenosi jonskim putem bez pojave varnienja. Karakteristika jonskog pranjenje je da je sporije od varninog.

Analizom energetskog bilansa u radnoj zoni u okviru Impulsne PELHIDT dolo se do izraza (2) koji predstavlja nivo energije E dobijene elektrinim pranjenjem u zavisnosti od dimenzije i vrste materijala komponenata sistema. U izrazu (2) veliina D predstavlja prenik otvora matrice u kome se dobija korisna energija, a predstavlja debljinu sloja materijala koji je podvrgnut mehanikom dejstvu udarnog talasa. Veliine k i predstavljaju koeficijente naponskih stanja materijala obradka i za martenzitni elik imaju vrednost: k=190 i =0,16 dok za materijal od aluminijuma navedeni koeficijenti imaju vrednost k=32,7 i =0,24. Pored toga u izrazu (2) parametar predstavlja veliinu ugla sa temenom na vrhu elektrode i kracima koje sainjavaju osa simetrije u radnoj zoni i poteg koji spaja vrh elektrode i take na otvoru matrice, tako da ugao zavisi od prenika otvora matrice i rastojanja izmeu matrice i vrha elektrode. U izrazu (2) veliina f predstavlja veliinu deformacije nepoeljnog sloja.

1

2

2

2

))41(2

15,1ln(2)1)(cos1(

+

++=

Dfe

akDE

(2)

Sledea empirijska zavisnost (3) definie veliinu ostvarenog pritiska p kao funkciju energije E i rastojanja izmeu polova a kao i drugih relevantnih parametara sistema koji imaju sledea znaenja: - koeficijenti koji predstavljaju konstante koje zavise od vrste materijala elektrode, L- induktivnost instalacije za elektrino pranjenje.

22

22

2

2 +

+

=

KU

LECp. (3)

Energija impulsnih udarnih talasa sraunata je preko zavisnosti (4) koja definie vezu izmeu pritiska P u flidu i njegove zbijenosti V koja je tim pritiskom ostvarena:



4

VVEP v

= 4)

vE - zapreminski modul stiljivosti vode, V - ukupna zapremina vode pod pritiskom P 3 EKSPERIMENTALNA ISTRAIVANJA NA DALJEM RAZVOJU IMPULSNE

PELHIDT TEHNOLOGIJE U okviru ovih impulsnih PELHIDT istraivanja izvedena su ispitivanja sa ciljem boljeg

upoznavanja prostiranja energije koju nose impulsnih talasa u zatvorenoj cevi napunjenoj vodom. Koliina energije koju nosi udarni paketa impulsnih talasa najee nije u direktnoj zavisnosti od veliine makismalnih dogoenih pritisaka.

Slika 4. Shematski prikaz PELHIDT sistema za merenje pritiska u zatvorenoj cevi.

Zbog toga je potrebno da se ispita nain prenoenja kao i gubljenja energije u zavisnosti od snage impulsnih elektrinih pranjenja u vodi. U nastavku je dat shematski izgled postrojenja sa mernim mestima gde su postavljene piezootpornike merne sonde koje imaju mogunost brzog registrovanja pritiska u intervalima od 10-5s, slici 4. Na slici 4 dat je shematskom prikazu rasporeda piezootpornikih mernih sondi na mernim

mestima 1-3. Sonda na mernom mestu M1 postavljena je na 0.3 m od PELHIDT komore, dok su sonde na mernim mestima M2 i M3 postavljene na rastojanjima od 2.5 i 5.0 m, respektivno. Sonda na mernom mestu M3 postavljena je na eonom delu cevi, s tim to je blie zidu cevi, slika 5.

Slika 5. Realni izgled zadnjeg dela PELHIDT sistema za merenje pritiska u zatvorenoj cevi

Piezootpornike merne sonde su smetene na donje delove cevi, na ovaj nain se izbegava mogunost da se na kontaktu merne povrine sonde ne nae zaostali mehur vazduha prilikom punjenja cevi vodom koji bi amortizovao dejstvo pritiska nastalog tokom elektricnim impulsnim



5

pranjenjem u vodi. Elektropodsistem ine eriri kondenzatorske baterije sa ukupnim kapacitetom od 850 F sa maksimalnim naponom od 5 kV. Instalacija (modul) za punjenje se napaja iz standardne elektrine mree. Ovaj modul se preko preklopnika puni i preko visokovoltnog transformatora sa ispravljaem i preko komutatora napaja kondenzatore sa elektrinom strujom modulisanih parametara.

4 REZULTATI EKSPERIMENTALNIH ISTRAIVANJA Tokom izvoenja eksperimenata koji su imali za cilj da daju jasniju sliku o efektima snanih

impulsnih elektrinih pranjenja u zatvorenoj cevi napunjenoj vodom izdvojena su 4 opita sa razliitim vrednostima ulazne energije E1=3,30 kJ, E2=3,80 kJ, E3=5,15 kJ i E4=6,72 kJ. Na osnovu registrovanih pritisaka pomou piezootpornikih sondi u elinoj cevi ispunjenoj vodom na mernim mestima M1, M2 i M3 sraunate su vrednosti energije koja je realizovana u formi prvih paketa udarnog talasa. Dobijene vrednosti date su na dijagramima slika 7a-d.



6

Slika7a-d. Odnos izmeu osloboene i unete energije u PELHIDT sistem na mernim mestima

od 1do 3 Na dijagramima od 7a do 7d moe se primetiti da energija udarnog talasa idui od mesta

njihohovog nastanka ka zadnjem delu cevi u zavisnosti od ulazne energije opada nelinearno. Prilikom obrade registrovanih podataka o pritiscima udarnih talasa na mernim mestima od 1 do 3 takoe je zapaeno da vremensko trajanje paketa prvih nailazaka talasa idui od mernog mesta 1 prema prema mernim mestima 2 i 3 raste do vie od 50%, na mernom mestu 3 ak do preko 100% u odnosu na merno mesto 1. Kod opita 1 i 2 odnos energije talasa na mernim mestima 1 i 2 iznose oko 3,4 i 5,9 kJ respektivno. Dok u sluaju poveavanja ulazne energije kod opita 3 i 4 ovaj odnos opada i iznosi 1.5 i 1,2 kJ. Najvea ostvarena energija udarnog talasa od 4,77 kJ registrovana je na mernom mestu 1 i odgovara ulaznoj energiji od 6,7 kJ. Najmanja energija udarnog talasa od 0.021 kJ registrovana je na mernom mestu 3 i odgovara ulaznoj eneriji od 3,3 kJ. Najvee oscilacije kod energije udarnog talasa registrovane su na mernom mestu 2 i kreu se u rasponu od 0,513 do 3, 968 kJ.

6. ZAKLJUAK 1. U okviru ovog istraivanja izvrena su dalja teorijska, razvojna, aplikativna i eksperimentalna

istraivanja nove i originalne Impulsne PELHIDT tehnologije u oblasti mainstva i vodoprivrede.

2. Sa poveavanjem ulazne elektrine energije u PELHIDT komoru eksperimentalnog sistema idui od 3,3 kJ preko 3,8 kJ, 5,15 kJ do 6,72 kJ, koja se preko impulsnog elektrinog



7

pranjenja pretvara u udarni mehaniki talas, dolazi do poveanja energije samog udarnog talasa. Tako na mernom mestu 1 energija udarnog talasa respektivno raste od 1.76 kJ preko 3,19 kJ, 4,28 kJ do 4,77 kJ.

3. Poveanje energije udarnog talasa nije kontinuirano du cevi ve se javlja tendencija izjednaavanja energije udarnih talasa idui od kraeg ka duem rastjanju od mesta impulsnog elektrinog pranjenja.

LITERATURA [1] Jevti, M. B., Miljani, P., Investigation of electro-dynamicand electromagnetic puls

unconventionaltechnology, Proc., 27th Con. on Productive Mechanical Engineering of Yugoslavia, Niska Banja, CD-SPMJ, 2000.

[2] Jevti, M. B., Investigation of modeling and simulation of subsystem for pulse electrical discharge in water and in the special inductor, Proc., on 25th JUPITER Con., Belgrade, 1999, pp. 3223.

[3] Jevti, M. B., Investigation of a high velocity unconventional procedure and technology, Proc., on 21st JUPITER Con., Faculty of Mechanical Engineering of Belgrade, Belgrade, 1996, pp. 3217.

[4] Jevti, M. B., Miljani, P., Investigation and development of the hihg velocities technologies, Proc., Con. on Productive Mechanical Engineering of Yugoslavia, Budva, 1996, pp. 339.

[5] Jevti, M. B., Metal forming by electrohydraulic technology, Proc., on 1st Inter. Sym. of Industrial Engineering-SIE-96, Faculty of Mechanical Engineering of Belgrade, Belgrade, 1996, pp. 325.

[6] Jevti, M. B., Electrohydraulic method, Proc., on 1st Inter. Sym. of the Heavy Machine Building Industry, Faculty of Mechanical Engineering of Kraljevo, Vrnjacka Banja, 1993, pp. 382.

[7] Jevti, M. B., Miljani, P., Results of investigation and development of the puls technology, Proc., Con. on Productive Mechanical Engineering of Yugoslavia, Beograd, 1994, pp. 113.

[8] Jevti, M. B., , Miljani, P., Investigation and development of electomagnetic technology, Proc., on 25st Con. on Productive Mechanical Engineering of Yugoslavia, Beograd, 1994, pp. 120.

[9] Jevti, M. B., Investigations, development and application of new theory of vibrations caused by temperature for turbogenerators, Proc., on XL Int. Sym. on Electrical Machines-SME 2004, Polish Academy of Science and Warszawa University, Electrotechnical Faculty, Hajnovka, Poland, 2004, pp. 123.

[10] Jevti, M. B., Thermal influence on turbogenerator dynamic behavior, Proc., on XLII Int. Sym. on Electrical Machines-SME , Polish Academy of Science and AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland, 2006, pp. 195.

[11] Jevti, M. B., Research development and application of new theory of vibration, Int. Jour. of Engineering and Automation Problems, ISSN 02346206, Moscow, 2004, Vol. 2, pp. 44.

[12] Jevti, M. B., Thermal influence on turbogenerator dynamic behavior, Int. Jour. IEEE, Electrotechnics and Electronics Electronics, Vol. 25, ZESZYT2, Cracow, Poland, 2006, pp. 157.

[13] Jevti M., Sunari D., Stojni N.: Nova originalna ELHIM tehnologija, 32. savetovanje proizvodnog mainstva Srbije (sa meunarodnim ueem), 2008., Novi Sad, 2008, str. 59-64.

[14] Jevti M., Stojni N., Dimki D.: Istraivanje nove originalne tehnologije za revitalizaciju drenova Ranny bunara, 15. Savetovanje SDHI, Beograd, 01.02.10.2009., Izdavai: Graevinski



8

fakultet Univerziteta u Beogradu i Srpsko drutvo za hidraulika istraivanja, ISBN 978-86-7518-109-5, Beograd, 2009, str. 257-268

[15] Jevti M., Sunari D., Stojni N.: Nova elektrohidraulika tehnologija, Simpozijum ENERGETIKA 2009, asopis ''Energija * ekonomija * ekologija'', broj 1-2/, Zlatibor, 2009, str. 138-141.

[16] Jevti M., Stojni N., Milojkovi I.: Istraivanje nove originalne impulsne elektrohidrodinamike i mogunost njene primene u vodoprivredi, asopis Voda i sanitarna tehnika, ISSN 0350-5049, Beograd, 2010,Vol. 40, No. 6, str. 49-56

[17] Jevti M., Milojkovi I., Stojni N.: Research of the performance of pulse electrohydrodynamics in blockage removal, Water Science & Technology, IWA Publishing, London, 2011, vol. 64, no. 1, p. 102-108.

[18] Jevti M., Milojkovi I., Stojni N., Njegovan S.: Laboratorijsko istraivanje osobina impulsne elektrohidrodinamike u ienju kanalizacionih cevi, 40. konferencija o aktuelnim problemima korienja i zatite voda VODA 2011, 7.-9. jun 2011., Zlatibor, 2011 ISBN 978-86-904241-8-4, Zlatibo, 2011, str. 341-346.



9

REAVANJE KOMPLEKSNIH PROBLEMA PRIMENOM HIBRIDNIH SISTEMA

COMPLEX PROBLEM SOLVING USING HYBRID SYSTEMS Dragan D. Milanovi, Mainski fakultet, Univerziteta u Beogradu

Mirjana Misita, Mainski fakultet, Univerziteta u Beogradu Dragan Lj. Milanovi, Mainski fakultet, Univerziteta u Beogradu

Marija Milanovi, Mainski fakultet, Univerziteta u Beogradu Petar Kefer, Omni Surfaces, Canada

REZIME - U radu je izloena problematika reavanja kompleksnih problema u industrijskom inenjerstvu. Izloene su specifinosti karakterstine za proces reavanja kompleksnih problema. Kompleksne, nestrukturirane i polustrukturirane probleme mogue je reavati istovremenom kvantitativnom i kvalitativnom analizom uz podrku savremenih informacionih sistema. Modeliranje i rangiranje alternativa u sistemima za podku odluivanju znatno olakava proces reavanja kompleksnih probelma industrijskog inenjerstva.

Kljune rei: industrijsko inenjerstvo, kompleksan problem, informacioni sistemi, hibridni sistem.

ABSTRACT -The paper is concerned with complex problem solving in industrial engineering. Specifics characteristic of the complex problem solving process by using hybrid systems are presented. Complex, unstructured and semi-structured problems are possible to solve by simultaneous quantitative and qualitative analysis with the support of contemporary information systems. Alternative modeling and ranking within decision support systems greatly facilitates the complex problem solving process in industrial engineering.

Key words: industrial engineering, complex problem, information systems, hybrid system. 1. UVOD Pod kompleksnim problemima u poslovno-proizvodnom sistemu podrazumevamo one

probleme koji su sloeni u pogledu formulacije i/ili postupka reavanja i kao takva su predmet istaivanja u industrijskom inenjerstvu. Postojanje velikog broja varijabli u procesu reavanja kompleksnog problema ne uslovljava njegovu kompleksnu prirodu. Ukoliko za odreeni problem postoje jasno definisane kvantifikovane veliine i pri tom definisan algoritam za reavanje posmatranog problema problem se ne moe okarakterisati kao kompleksan. Za takav problem neophodno je izvesti samo vie matematikih prorauna, ali nije prisutna dilema u pogledu definisanja problema niti dilema u pogledu utvrivanja postupka za njegovo reavanje.

Sa druge strane postoje problemi kod kojih je sama faza formulacije sloena i to najee zbog stohastike prirode veliina koje su ukljuene u problem. Stohastike veliine imaju razliite vrednosti od sluaja do sluaja pa rad sa takvim veliinama podrazumeva ukljuivanje verovatnoe u proraun.

U poslovno-proizvodnim sistemima javljaju se uglavnom veliine koje su stohastikog karaktera. Prisutnost stohastikih veliina u reavanju problema smanjuje stepen determinisanosti problema to klasifikuje problem u kategoriju kompleksnih porblema. Pored stohastike prirode veliina koje postoje u poslovno-proizvodnim sistemima neophodno je napomenuti meusobne veze koje vladaju izmeu ovih veliina. Utvrivanje veza koje postoje izmeu navedenih stohastikih veliina i odreivanje veliine njihovog uticaja su koraci koji se moraju sprovesti u okviru reavanja konkretnog problema u industrijskom inenjerstvu.

U savremenim uslovima poslovanja rizik prilikom implementacije donesene odluke u procesu reavanja komplesnih problema u poslovno-proizvodnim sistemima predstavlja neophodnu



10

informaciju za konanu odluku o izboru alternativnog reenja. Kako se rizik rauna kao proizvod verovatnoe odreenog dogaaja i posledica, u konkretnom sluaju reavanja kompleksnih problema posledice se odnose na finansijski aspekt kao i na poslovni imid, konurentske prednosti i sl.

Horgan J. (2000) navodi da se kompleksnost definie kao ivica haosa. Ovaj autor tvrdi da sa jedne strane imamo potpuno odreenu situaciju a druga krajnost je stanje haosa. Izmeu ova dva stanja nalazi se kompleksnost. Ovaj autor navodi istraivanje Seth Lloyd-a koji je izvrio sistematizaciju definicija kompleksnosti prema kojoj je utvreno da se pojam kompleksnosti vezuje za entropiju, proizvoljnost (sluajnost, stohastiku) i informacije. Meutim sve definicije kompleksnosti danas se ne koriste jer prema trvenju autora ono to se nekada smatralo kompleksnim danas je mogue prezentovati pomou kratkog raunarskog programa.

Dakle, ne postoje jasne granice izmeu jednostavnih i kompleksnih problema u poslovno-proizvodnom sistemu. Pod kompleksnim problemima u poslovno-proizvodniom sistemu smatraemo one probleme kod kojih postoji odreena sloenost u okviru formulacije i u okviru procesa reavanja problema. Takvi problemi uglavnom su nestrukturirani ili slabo strukturirani, mada se nestrukturiran (ili slabo strukturiran) problem ne moe automatski smatrati kompleksnim.

2. PREGLED POSTOJEIH MODELA ZA REAVANJE KOMPLEKSNIH PROBLEMA Kao primer kompleksnog problema koji se javlja u poslovno-proizvodnom sistemu moe se

razmatrati problem modelovanja organizacije preduzea koji je uspeno obraivan pomou tzv. "kompleksne analitike metode" (Dei, 1969). Kroz niz od 160 uticajnih elemenata spregnutih u matrici sa 11 organizacionih jedinica putem primene kompleksne analitike metode poetkom ranih '70-tih godina zapoeto je reavanje jednog od najkompleksnijih problema koji se mogu javiti u poslovno-proizvodnom sistemu a to je procenjivanje nivoa organizacije po raznim osnovama, interpretacija rezultata i identifikacija kljunih aspekata i mera za opte podizanje organizacionog nivoa u preduzeu. Deieva kompleksna analitika metoda u to vreme doivela je veliki uspeh i naunom svetu, ali i pored uspene primene u vie stotina preduzea, sloenost i problema i samog metoda za reavanje problema predstavljali su ograniavajui faktor u daljoj primeni. Pretpostavlja se da bi primena raunarskih informacionih sistema na kompleksan problem modelovanja organizacije preduzea znatno pojednostavnila proces reavanja problema a time i otvorila vrata za iroku upotrebu veoma znaajne kompleksne analitike metode. Znaajna pojednostavljenja u primeni kompleksne analitike metode podrane od strane raunarskih informacionih sistema ogledala bi se u lakoj upotrebi modela jer korisnik ne mora da ulazi u detalje prorauna za dobijanje procena organizacionog nivoa, skraenju vremena analize problema, smanjenju mogunosti pojave greaka u raunu i slino. Tokom 70-tih godina razvoj softvera je bio na tom nivou da nije mogao da podri reavanje kompleksnih problema (generisanje hijerarhije kriterijuma, procena relativne vanosti kriterijuma, primena senzitivne analize i sl.), a danas moemo da prema karakteristikama problema izaberemo odgovarajui informacioni sistem za podrku odluivanju.

Kombinovana metoda za reavanje problema u poslovno proizvodnom sistemu (Bulat, 1999) predstavlja originalni model u kojem su definisane specifine faze u procesu reavanja komplesnih problema.

U postojeoj literaturi mogu se pronai radovi ija je tematika vezana za proces reavanja kompleknih problema. Kako je oblast izuavanja kompleksnih problema relativno nova ovi radovi uglavnom su vezani za drugu polovinu devedesetih godina (Funke, French, 1995), (Moursund,1996). Takoe moe se zapaziti da su prvi radovi iz ove oblasti potekli u okviru istaivanja koja su sprovodili psiholozi pokuavajui da razjasne proces reavanja kompleksnih problema.



11

U svojoj knjizi (Funke, French, 1995), definiu da se proces reavanja kompleksnih problema javlja u sluaju nadvladavanja barijera koje postoje imeu datog poetnog stanja i eljenog cilja. Pod pojmom nadvladavanja barijera autori podrazumevaju sloenost u pogledu ponaanja, razumevanja ili vie aktivnosti koje treba izvesti u cilju reavanja.

Autori smatraju da se svaki problem sastoji iz poetnog stanja, barijera, eljenog stanja kao i alata koji koristimo tokom procesa reavanja problema. U sluajevima kada te barijere nadvladaju (postanu suvie sloene) problem zalazi u domen kompleksnosti. Reavanje kompleksnog probelam uslovljava efikasnu interakciju izmeu donosioca odluke i nastale situacije zahtevajui od donosioca odluke da ukljui spoznajne, personalne, intelektualne i drutvene sposobnosti u proces reavanja.

U literaturi postoje zabeleeni istraivaki radovi koji se tiu reavanja kompleksnih problema u oblasti raunarske tehnologije, ekologije (Tainer, 1996), itd., ali u oblasti upravljanja poslovno-proizvodnim sistemima rezultati su skromni.

Ipak veina autora se slae da u procesu reavanja kompleksnih problema treba primeniti raunarske informacione sisteme. Raunarski informacioni sistemi mogu donosiocu odluke pruiti odgovarajuu podrku u pojedinim fazama procesa reavanja kompleksnih problema i pomoi mu u smilu skraivanja vremena, analize, prorauna, sinteze rezultata i slino.

Turban i Aronson (1998, uz modifikacije iz izvora -Sprague, 1980) navode analizu raunarskih informacionih sistema za podrku procesu reavanja problema objedinjavajui pri tome primenu raspoloivih alata za podrku odluivanju sa odgovarajuim fazama procesa reavanja problema .

Ekspertni sistemi u fazi formulacije mogu donosiocu odluke da prue savet i na taj nain (saglasno fazi problema) pomognu u razumevanju prirode problema, dijagnozi problema, klasifikaciji problema i sl.

Luccas (1995) smatra da u svim fazama reavanja kopleksnog problema prevashodno treba primeniti sisteme za podrku odluivanju ime se postie bolj komunikacija meu zaposlenima, bolja prihvatljivost, razumljivost i sl.

3. PRIMER PRIMENE HIBRIDNOG SISTEMA U REAVANJU KOMPLEKSNOG PROBLEMA Oblici integracije dva ili vie kompjuterska informaciona sistema meusobno se razlikuju po

arhitekturnim reenjima spajanja sistema.

Integracija ekspertnih sistema i sistema za podrku odluivanju moe se izvesti na dva osnovna naina i to:

- Ekspertni sistem integrisan kao SPO komponenta gde je mogue identifikovati pet razliitih sluajeva:

- Ekspertni sistem kao inteligentna komponenta uz bazu podataka u SPO, - Ekspertni sistem kao inteligentna komponenta uz bazu modela u njeno upravljanje u

SPO,

- Ekspertni sistem kao komponenta u SPO a sa namenom da pobolja karakteristike korisnikog interfejsa,

- Ekspertni sistem kao komponenta za pomo u izgradnji SPO, - Ekspertni sistem kao komponenta u SPO koja prua korisniku razne konsultativne usluge.

- Ekspertni sistem kao posebna komponenta SPO gde je, takoe, mogue definisati podvarijante:



12

- Ulaz u ekspertni sistem je izlaz iz SPO, - Ulaz u SPO je izlaz iz ES.

Povratni rad izlaz iz ekspertnog sistema predstavlja ulaz u SPO, a potom izlaz iz SPO se vraa kao ulaz u ES (SPO koristi izlaz iz ES za analizu, a dobijeni rezultat analize se vraa u ES kako bi se korienjem baze znanja izdvojilo konano reenje).

Kao najkompleksniji oblik integracije kompjuterskih informacionih sistema za podrku menadment odluivanju smatra se tzv. globalna integracija. Globalna integracija moe ukljuivati nekoliko tehnologija za podrku menadmentu i nekoliko kompjuterskih informacionih sistema ili ak povezivanje sa sistemima iz druge organizacije. Jedan primer globalne integracije navode u svom radu Turban i Aronson (1998) slika 1.

Kao ulaz sistem ima bazu podataka, bazu znanja i bazu modela. EIS komponenta se koristi za filtriranje podataka, stavljanje filtriranih podataka u centar posmatranja i povezivanje sa ostalim delovima organizacije koji su povezani sa datim problemom. Ekspertni sistem je neophodan donosiocu odluke u smislu da mu prui podrku tokom modeliranja u upravljanja bazom modela, podataka i znanja, kao uvod za EIS i SPO analizu i procenjivanje. Izlazi iz modela globalne integracije su izvetaji, prognoze, saveti, i sl. Povratna sprega ili veza je neophodna radi obezbeivanja dodatnih informacija, znanja ili modela koji se mogu ponovo upotrebiti u budunosti.

U okviru savremenih modela globalne integracije kompjuterskih informacionih sistema ukljuene su i brojne napredne tehnologije radi poboljanja karakteristika modela. Tako, u okviru filtracije podataka ukljuuju se inteligentni agenti ili pretraivai koji znatno skrauju vreme potrebno da se izdvoje neophodne informacije. Takoe, postoji tenja da se itav model uskladi sa protokolima standardnim za prikljuivanje sistema na globalnu kompjutersku mreu Internet. Time se sa jedne strane omoguava potroaima irom sveta da pristupe pojedinim bazama podataka ili modela da pretrauju (ali se tano definiu granice pristupa). Sa druge strane formira se Intranet mrea poslovnog sistema, a zaposlenima unutar preduzea omoguava se da prilikom pretraivanja podataka mogu izai na Internet i tamo potraiti informacije. Koncept virtualnog poslovanja predstavlja jo jedan aspekt trgovine u budunosti. Stoga, novije informacione tehnologije namenjene za poslovanje poslovnih sistema ubrzano se okreu prilagoavanju rada na Internetu.

Baza podataka

Baza modela

Baza znanja

Raporti

Predvianje,prognoze

Preporueneakcije

Objanjenjasavet

Analiza i obrada

E I S

M B M S D B M S

Ekspertni sistem

Hardver isoftver

Donosilacodluke

Povratna sprega

Interaktivnapovratnaveza

Ulaz IzlazObrada

Slika 1. Globalna integracija kompjuterskih nformacionih sistema (Turban, Aronson, 1998)



13

Prilikom izbora oblika integracije kompjuterskih informacionih sistema treba se rukovoditi injenicom da se integrisanjem postojeih informacionih sistema dobijaju objedinjene karakteristike integrisanih sistema, to prua korisnicima znatno komforniji rad, skraenje vremena aktivnosti dakle poveava se radni uinak i opte zadovoljstvo zaposlenih. Sa druge strane implementacija integrisanih sistema iziskuje ulaganje dodatnih sredstava koja su neohpodna za izgradnju globalnog sistema i za nabavku hardverskih komponenata. Odravanje ovog sistema tj. administracija mree iziskuje dodatna ulaganja.

Imajui iznete pretpostavke u vidu, namee se konstatacija da prilikom izbora sistema za podrku menadment aktivnostima treba da se napravi balans tako da izabrani sistem sa jedne strane u popunosti zadovoljava potrebe poslovnog sistema, a sa druge strane bude takav da mu obezbedi konkurentske prednosti, adaptibilnost poslovnom okruenju, rast i razvoj.

U radu je pokazana praktina primena hibridnog sistema u preduzeu O.D. Oleo-Mac.Hibridni sistem kreiran za potrebe O.D.Oleo-Mac jeste primer druge varijante (ulaz u SPO je izlaz iz ES), odnosno ulaz u Criterium DecisionPlus ujedno je i izlaz iz Resolver-a. koljka ekspertnog sistema Resolver upotrebljena je kao pomo prilikom dijagnosticiranja kvara na motokultivatoru, motornoj testeri i kosilici za travu (elektrinoj ili motornoj), dok se SPO Criterium DecisionPlus koristi kao podrka prilikom donoenja odluke o izboru dobavljaa za identifikovane neispravne delove.

3.1. Dijagnosticiranje kvara primenom koljke ekspertnog sistema Resolver koljka ES predstavlja praznu bazu znanja koju treba popuniti tako da prua pomo prilikom

dijagnostike kvara. Popunjavanje se vri na sledei nain:

- Polje Goals se koristi za unos dijagnoze i naina za otklanjanje kvara koji e biti predloeni korisniku sistema.

- U polju Questions upisuju se pitanja na koja e budui korisnik odgovarati kako bi se, sa sigurnou, utvrdio nastali kvar.

- Polje Trees, predstavlja sutinu budueg sistema.Tu se sistemom eliminacije utvruje nastali kvar, slika 2:

Slika 2. Izgled ekrana sa pitanjima i odgovorima

Plavi pravougaonici na slici 2 predstavljaju odreeno pitanje, koje je prethodno navedeno (sa moguim odgovorima) u polju Questions, dok su zeleni pravougaonici odgovor korisniku tj.



14

dijagnostika i predlog reenja (prethodno definisani u polju Goals). Dakle, korisniku se postavi odreeno pitanje u vezi sa problemom koji se javlja (plavi pravougaonik), pri emu on bira izmeu ponuenih alternativa. Svaka izabrana alternativa ima svoju odgovarajuu akciju, koja sledi. U praksi to bi znailo sledee: postavi se pitanje na kom ureaju je kvar nastao (motokultivator, motorna testera ili kosilica za travu).Ukoliko se izabere motorna testera kao primer, postavljaju se pitanja koja se odnose iskljuivo na taj ureaj. Izbor odreene opcije vodi sledeem, konkretnijem pitanju (plavi pravougaonik) ili se kvar dijagnosticira i predlae reenje (zeleni pravougaonik). Svaka izabrana opcija upuuje korisnika na jedinstveno pitanje ili predlog reenja, slika 3.



15

Slika 3. Unos podataka i predlog odluke

Na slici 2, prikazana je samo jedna od mnogobrojnih mogunosti ovog ekspertnog sistema. U navedenom primeru, problem je sa motornom testerom, pri emu je ustanovljeno da karburator nije ispravan. Prvo to se proverava jeste da li iglice pustaju pritisak ili ne. Ukoliko je odgovor negativan,odmah e se prikazati dijagnostika i predloiti reenje. Kreirani ekspertni sistem O.D. Oleo-Mac-a prua i mogunosti otkrivanja i reavanja znatno kompleksnijih problema dijagnosticiranja kvara motorne testere, motokultivatora i kosilice za travu. Kod sloenijih problema, da bi se uspostavila dijagnoza, prethodno se mora odgovoriti na znatno vie pitanja, ime e se sistemom eliminacije suziti krug oko nastalog kvara i predloiti adekvatno reenje. Na slici 2, na poslednjem ekranu, vidi se polje Confidence, koje se u konkrentom ES kree u rasponu od 0 do 10. Raspon,kao i konkretan broj definie projektant ES i on oznaava verovatnou da je dijagnostika tana i da e predloeno reenje biti u mogunosti da otkloni kvar.

3.2. Izbor dobavljaa primenom sistema za podrku odluivanju Criterium DecisionPlus Sastavni deo konkretnog HS pored koljke ekspertnog sistema Resolver ini i SPO

Criterium DecisionPlus. Posle utvrivanja kvara i predloga reenja, HS prua i pomo prilikom donoenja odluke o izboru dobavljaa od koga nabaviti deo kojim e taj kvar biti otklonjen, kao i druge delove i gotove proizvode. Za taj zadatak koristi se Criterium DecisionPlus.



16

Projektant unosi cilj (izbor dobavljaa), kriterijume i podkriterijume (cena, garancija, uslovi plaanja...) koji utiu na izbor dobavljaa, kao i potencijalne dobavljae (Atomik, IMT, Company Jovanovi i dr.), to se vidi na slici 4:

Slika 4. Generisana hijerarhija za izbor dobavljaa

Kriterijume i podkriterijume koji su od uticaja, projektant povezuje sa potencijalnim dobavljaima jednostavnim prevlaenjem istih u polja sa alternativama (Atomik, IMT...). Ukoliko je neki kriterijum ili podkriterijum irelevantan za nekog dobavljaa jednostavno se ne uspostavlja veza izmeu njih. Npr. ukoliko poslovna saradnja nije uspostavljena sa nekim preduzeem taj kriterijum se nee povezati sa istim (na slici se najbolje uoava da saradnja nije uspostavljena sa IMT-om iz Boljevca).Dvostrukim klikom na cilj (izbor dobavljaa) odreuje se vanost svakog kriterijuma na izbor dobavljaa.Nekad je bitnija cena, nekad brzina dostavljanja, nekada odreene pogodnosti. Za odreivanje vanosti potrebno je definisati klase, pri emu su u konkretnom sluaju koriene verbane skale. To se izvodi izborom sledeih opcija Assign Scale/ Verbal/New,s tim to se prvo navodi ime najbolje klase a zatim se definie koliko klasa postoji, kao i naziv za ostale klase (maksimalan broj klasa je 10). Projektant ovog sistema je za odreivanje vanosti kriterijuma definisao klase: veoma bitno, bitno, manje bitno, prilino nebitno, to pokazuje i slika 5:



17

Slika 5. Dodeljivanje teinske ocene kriterijuma

Svaki kriterijum ima svoje klase, a one se definiu na isti nain kao i u prethodnom sluaju, s tim to za svaki kriterijum klase imaju razliite nazive. Postoji jo jedna razlika u odnosu na sluaj sa prethodne slike a ona se ogleda u tome to se kod svih kriterijuma i podkriterijuma umesto naziva cena, proizvoa delova, uslovi dostavljanja... javljaju imena potencijalnih dobavljaa. Ako se uzme kao primer kriterijum cena, za svaku od firmi izabrane su odgovarajue klase. Za IMT iz Knjaevca se vidi da prua relativno povoljnu cenu, dok je cena kod Lombardini-ja nepovoljna.

Na isti nain se postupa i sa ostalim kriterijumima i poljima dobavljaa u okviru njih. Nakon povezivanja svih uticajnih kriterijuma i podkriterijuma sa potencijalnim dobavljaima, izborom opcije Decision Scores iz menija Results korisnik dobija savet sistema koji mu pomae prilikom izbora, slika 6.

Slika 6. Rezultat analize

Slika prikazuje predloene dobavljae, sa njihovom relativnom vrednou, koji se mogu prikazati po opadajuim vrednostima izborom opcije Score (crvenom bojom na slici). Ukoliko je



18

dobavljae potrebno rangirati po nekom kriterijumu (cena, uslovi plaanja i sl.) to se postie izborom opcije Criteria (plava strelica).

Rangiranje je izvreno u odnosu na unete klase za svaki kriterijum i dobavljae.Ukoliko doe do nekih promena korisnik sistema moe jednostavno promeniti klase na isti nain kao to ih je projektant i uneo. Ukoliko se npr. kod Lombardini-ja promeni cena i postane veoma povoljna, dovoljno je da korisnik klikne dva puta na cenu i pored polja te firme u padajuem meniju izabere klasu koja se odnosi na tu cenu.

Slika 7. Senzitivna analiza

Za prikaz redosleda dobavljaa koristi se i dijagram senzitivnosti slika 7 (rangiranje izvreno po kriterijumu garancije). On se poziva izborom opcije Sensitivity by Weights iz menija Analysis.

Crvena linija je prag znaajnostii ona pokazuje vanost selektovanog u odnosu na ostale kriterijume. Ukoliko se taj prag pomeri promenie se i redosled alternativa. Grafikon senzitivnosti prikazuje pet najbolje rangiranih alternativa (svaka linija predstavlja odreenog dobavljaa). U padajuem meniju ispod grafikona mogu se promeniti kriterijumi po kojima korisnik eli da izvri rangiranje.Analizom rezultata dobija se da je za postojee uslove najpogodniji dobavlja IMT Knjaevac (0,221), zatim Company Jovanovi Ni (0,200), IMT Boljevac (0,179), Atomic Ni (0,164), 21 maj Beograd (0,127) i Lombardini iz Gorobilja (0.110).

4. ZAKLJUAK U radu je analiziran pristup i proces reavanja komplesnih problema u proizvodnim

preduzeima, a zatim i metode koje se mogu primeniti u pojedinim fazama procesa reavanja kompleksnih problema.

Projektovani hibridni sistem za potrebe O.D. Oleo-Mac u praksi se pokazao kao veoma koristan alat koji u mnogome poveava radni uinak i opte zadovoljstvo zaposlenih. Za njegovu izgradnju i implementaciju nisu uloena znaajna sredstva. Ovaj hibridni sistem mogue je modifikovati i usavriti ukoliko zaposleni dou do novih saznanja i iskustva pri odravanju sredstava.

Kompleksni problemi industrijskog inenjerstva mogu se uspeno reavati multidisciplinarnim i interdisciplinarnim pristupom u metodolokom smislu uz znaajnu podrku savremenih informacionih sistema.



19

LITERATURA [1] Milanovi, D. D., Misita, M., 2008. Informacioni sistemi podrke upravljanju i odluivanju,

Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade.

[2] Moursund, D.G., 1996. Increasing your expertise as a problem solver: Some roles of computer, Eugene, OR: International Societz for Technology in Education.

[3] Bulat, V., 1999. Organization of production, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade. [4] Horgan, J., 2000. From Complexity to Perplexity Scientific American Inc., Vol.11. [5] French, P.A., Funke, J. 1995., Complex problem solving: The European Perspective, Hillsdale,

NJ: Lawrence Erlbaum Associates.

[6] Luccas, H.C., Information Systems Concepts for Management, New York: McGraw-Hill, 1995. [7] Tainer, A.J., 1996. Complexity, Problem Solving and Sustainable Societies, Practical

Applications of Ecological Economics, Island Press.

[8] Turban, E., Aronson, J., 1998, Decision Support Systems and Intelligent Systems, 5th ed., Prentice Halll, NJ.

[9] http://www.cet.co.yu [10] http://www.infoharvest.com



20

M2M TEHNOLOGUJA I NADGLEDANJE PROIZVODNIH PROCESA M2M TECHNOLOGY AND MONITORING OF PRODUCTION PROCESS

Vojislav Bobor, JP ETV, Beograd Dragan D. Milanovi, Mainski fakultet, Beograd

Ljiljana D. Risti, Mainski fakultet, Beograd Marija D. Milanovi, Mainski fakultet, Beograd

Petar Kefer, Omni Surfaces, Canada REZIME - Razvoj kompjuterskih mrea, softvera, hardvera, kao i novih tehnologija i

dostignua na polju telekomunikacija predstavlja izazov u objedinjavanju i obradi potrebnih informacija koja su vezana za proizvodne procese na jednom mestu kao i njihovu dostupnost u realnom vremenu.

Kljune rei: M2M, Cloud tehnologija, proizvodnja. ABSTRACT - The development of computer networks, software, hardware and new

technologies give us a challenge in the telecommunications sector to integrate, and process the necessary information that are related to production processes in one place and their availability in real time.

Keywords: M2M technology , Cloude technology, manuctafure. 1. UVOD Dananji razvoj kompjuterskih mrea, softvera i hardverskih komponenti uslovio je nove

pristupe u obradi informacija koje maine daju u toku proizvodnih procesa a koje su prisutne u M2M (Machine to Machine) tehnologijama.

Izmenjeni uslovi poslovanja i intezitet promena postavljaju u prvi plan komuniciranje, kao bi se ostvarila interakcija i povezivanje svih elemenata sistema i okruenja [1].

Ekonomski rast zahteva pre svega stalne inovacije na polju industrijske automatizacije, elektroindustrije, autoindustrije, zdravstvene zatite, energetskih sistema i svih oblika proizvodnih procesa.

Potrebe i navike potroaa zahtevaju nove proizvode koje imaju sve bolji kvalitet i pristupaniju cenu. Da bi proizvoa opstao u globalnoj trinoj utakmici i pobedio konkurenciju, proizvod koji plasira na trite mora da zadovolji kvalitet ali i da prui sigurnost i efikasnost.

Veoma je bitno da procesi u industrijskoj proizvodnji, odnosno njihova izrada, ima visoku efikasnost i efektivnost, kako bi bili konkurentni na tritu. U tom smislu, proizvoa koji na tritu ima reputaciju koju prate tehnoloke inovacije i koji ima izgraene proizvodne kapacitete poslednje generacije ima bolju startnu poziciju u trinoj utakmici.

Pojava M2M tehnologija danas predstavlja novi vid komunikacije maina u industrijskoj proizvodnji, njihov efikasniji rad i poveanje efektivnosti proizvodnih procesa.

Poveanje efikasnosti i produktivnosti su osnovni zahtev u proizvodnim procesima industrijske proizvodnje danas, ako se eli napraviti konkurentan proizvod na tritu.

Dananja proizvodnja pored kvaliteta i bezbednosti zahteva i visok stepen zatite ivotne sredine koja je osnova za uspeh proizvoda.



21

1.1. PROIZVODNJA NA DALJINU

Maine u proizvodnim procesima danas, predstavljaju spoj novih tehnologija i standardnih procesa obrade. Uz pomo novih tehnologija i razvoja kompjuterskih mrea, instaliranjem kontrolera i senzora na mainama, informacije se alju u realnom vremenu udaljenim serverima posebnim protokolima. Softver ih dalje obrauje, a sam proizvodni proces dobija novu dimenziju kontrole i upravljanja. (Slika 1.)

Slika1. M2M wireless komunikacija

U svakom trenutku se prati proizvodni proces (poetak rada maine, broj obraenih jedinica na maini, poveanje temperature maine, zavretak rada maine, kvar na maini, automatsko obavetavanje centrale kompanije o svim procesima u proizvodnji i sl.) Ovim nainom nadgledanja i obrade informacija, proizvodnja se poboljava kao i njena efikasnost, prati se njen tok i poboljavaju se delovi proizvodnje kod kojih se primeti manja produktivnost. Kontrolie se proces obrade proizvoda, od njegovog ulaska u fabriku, zavrne obrade do transporta na zahtevano mesto.

1.2. M2M U CLOUD U

Spajanje M2M i cloud tehnologija predstavlja novi vid nadgledanja proizvodnih procesa u industriji. Lokacijski sa bilo koje geografske take i obezbeenim pristupom ka internetu, jednostavnim pristupom serveru i logovanjem na softversku aplikaciju sa konzole na lokalnom raunaru, prati se rad zaposlenih (vreme dolaska i odlaska sa posla, odsustvo sa posla i sl.); prati se i nadgleda proces proizvodnje (faze proizvodnog procesa, potronja elektrine i toplotne energije, stanje maine (kvar na maini, poslednji ili naredni remont, temperatura maine, instalacija novog softvera i sl.); kvalitet finalnog proizvoda kao i koliina proizvedenih jedinica. (Slika 2)



22

Slika 2. Cloud

2. M2M DANAS Od zdravstvene zatite do automobilske industrije M2M tehnologija u sprezi sa razvojem

beinih komunikacija e u narednih 10 godina imati najvei rast i primenu.

Osoba koja ima aritmiju srca uz pomo novih tehnologija se nadgleda 24 asa dnevno. Ukoliko doe do nepravilnog rada tj. aritmije srca, aparat alje centralnom serveru informaciju o stanju pacijenta. Server odmah kontaktira nadlenog doktora ili slubu hitne pomoi o neophodnim merama zbrinjavanja pacijenta [1].

Uz pomo M2M reenja zdrvastveno stanje pacijenata se daljinski nadgleda i prati tokom razliitih faza oboljenja na izuzetno precizan nain. (Slika 3)

Slika 3. M2M u medicini

Primena ovih tehnologija u preuzeu koje se bavi prodajom i servisiranjem ureaja omoguava produktivnije i efikasnije poslovanje i bolju uslugu prema klijentima. Preduzee koje se bavi odravanjem multifunkcijskim ureajima i uz pomo Interneta i e-poslovanja (poslovne web aplikacije) je poboljalo i olakalo praenje procesa servisa. Uz proirenje i voenje poslovanja pomou novih tehnologija, M2M i outsorce tehnologije, preduzee postie poveanu produktivnost, samim tim to mu ureaj sam alje informacije (o broju kopija, potroenom materijalu, itd) kao i praenje uinaka servisera u radu [4].

Sa druge strane, spajanje M2M tehnologija i cloud okruenja unutar obradnih procesa u industrijskoj proizvodnji ne zahteva dodatna ulaganja u mrenu infrastrukturu fabrike (serveri, mrena oprema, zatita komunikacija, programiranje, dodatno edukovanje i sertifikovanje zaposlenih).



23

Kompanijama se daje mogunost da pomou cloud tehnologija, znaajno smanje trokove nadgledanja proizvodnje. Najvea prednost uvoenja M2M tehnologija i korienje cloud usluga je dobijanje informacija u realnom vremenu.

Na osnovu tako dobijenih informacija sam proces proizvodnje daje veu efikasnost i efektivnost.

Ulaskom u cloud, nema potrebe za dodatnim projektovanjem kompjuterskih mrea unutar kompanije, razvoja posebnih sistema zatite, programiranjem softvera i platformi za nadgledanje proizvodnih procesa (SCADA - Supervisory Control and Data Acquisition) ili dodatnim obuavanjem kadrova koji bi ovim sistemima upravljali.

Kompanije koje imaju vei broj geografski razmetenih pogona (regioni, drave ili kontinenti) i vie proizvodnih procesa lociranih na razliitim mestima, primenom cloud tehnologija znaajno smanjuju svoje finasijske izdatke.

M2M tehnologija omoguava sistemima senzora i kontrolera koji se nalaze na mainama, razmenu i obradu informacija tokom obradnih procesa u proizvodnji. (Slika 4)

Slika 4. M2M u proizvodnji

2.1. M2M NAREDNA GENERACIJA

Nove generacije inteligentnih automatizovanih maina uz pomo senzora i programabilnih kontrolera poslednje generacije komuniciraju sa svim delovima u obradnim procesima (Slika 5). Zahvaljujui napretku informacionih tehnologija, koristei kompjuterske mree, obradni centri alju informacije o toku i fazi proizvodnog procesa [2].

Slika 5. Novi programibilni kontroleri



24

1.2. OTVORENI STANDARDI U M2M OKRUENJU

OPC (Open Productivity and Connectivity) fondacija je od velikog znaaja za razvoj u industrijskoj proizvodnji. OPC podrava primenu otvorenog koda u industrijskoj proizvodnji.

Proizvoai softvera i mrenih ureaja sarauju sa OPC fondacijom i stvaraju nove standarde OPC Unified Architecture (OPC UA) koji su otvoreni za dalju nadgradnju i razvoj. [3]

Nezavisni su od operativnih sistema i ostalih platformi. Ova fondacija upravlja i razvija nove standarde, proirujui svoje delovanje pored industrijske proizvodnje i na medicinske ureaje i smart grid mree.

2. M2M I NAREDNI KORACI Upotreba otvorenih standarda e omoguiti razvoj serverskih okruenja gde e biti mogue

ulanjivati maine i obradne centre u postojeu domensku strukturu.

Izvravae se autentifikacija maine i ona e dobijati svoje parametre za pristup. Na taj nain e se lake upravljati proizvodnjom sa udaljene lokacije. Ulanjivanjem u lokalni domen maina, obradnih centara i servera koji ih kontroliu u fabrici ili proizvodnom pogonu, proizvodnja e se ralanjivati na pojedinane obradne procese i samim tim e se obavljati efikasnija kontrola i upravljanje. (Slika 6)

Slika 6. Ulanjivanje maina u domen

3.1. INTELIGENTNE MAINE Upravljanje mainama danas se obavlja uz pomo senzora i kontrolera kojima se konzolno

pristupa sa vie taaka (kontrola toplote, senzorska kontrola, kontrole pokreta, kontrola brzine i sl.) (Slika 7)



25

Slika 7. Viekonzolni pristup Novi nain kontrole, pristupa i programiranja maine je uz pomo softvera koji se nalazi na

jednoj konzoli, gde je objedinjen ceo obradni proces na svakoj maini. (Slika 8)

Slika 8. Pristup sa jedne konzole

Umreavanjem centralnih konzola i spajanjem sa serverima koji su povezani sa seditem kompanije u drugom delu sveta unapreuju se proizvodni procesi; Na ovaj nain se u svakom trenutku daljinski nadgleda proizvodnja, programira i kontrolie maina, podeava rad na njoj i sl. (Slika 9) [4].

Slika 9. Nadgledanje maine iz sedita kompanije

3.2. IZAZOVI INDUSTRIJSKE PROIZVODNJE

Poslednjih 20 godina je prolo u razvoju tehnologija u komunikaciji izmeu ljudi (mobilni telefoni, PC raunari, laptopovi, tablet raunari, PDA ureaji i sl.).

Ono to se javlja kao novi izazov je spajanje maina i ureaja (kamera, tampaa, elektrinih kunih ureaja, medicinskih aparata, graevinskih maina, maina u industrijskoj proizvodnji, automobila i sl.) u toku njihove same eksploatacije u jedinstvene mree i nadgledanje njihovog rada i kontrole sa drugih geografskih lokacija. Time e se objediniti nadgledanje celog ivotnog veka samog proizvoda, od njegovog ulaska u proces obrade do kraja njegove upotrebe.

Procenjuje se da e do 2015. godine broj ureaja koji e koristiti M2M tehnologije porasti na 25 milijardi jedinica. M2M e postati ogromno trite za koje e se razvijati veliki broj platformi i softvera.

Dosadanji razvoj mrea je bio orijentisan na poboljanje kvaliteta usluga u komunikaciji izmeu ljudi i iskoriavanje mrenih kapaciteta za prenos slike i zvuka.

Vreme koje dolazi e zahtevati promenu pristupa u pogledu upotrebe mrenih kapaciteta, uvoenje novih protokola u komunikaciji, potpunu geografsku pokrivenost, daleko vee i stabilnije komunikacione protoke, nove sisteme zatite ureaja i sigurnost veze.

Autoindustrija e sigurno zabeleiti najvei razvoj M2M tehnologije. U modernim vozilima danas postoji preko 70 mikrokontrolera koji kontroliu funkcije vozila, od nivoa ulja u vozilu i zakljuavanja do GPS navigacije vozila. Interna mrea u automobilu ima preko 6km kablova i omoguava bolju i sigurniju vonju ali i daje informacije serviserima o potrebnom odravanju vozila.



26

Primena ovih tehnologija u industrijskoj proizvodnji na daljinu e biti sve vie zastupljena, a mikrokontoleri i senzori u mainama e nadgledati proizvodne procese i dati kvalitetniji i jeftiniji proizvod (Slika 10).

Slika 10. Kontrola oblika asije vozila

4. M2M BEZBEDNOST I ZATITA Da bi sistem funkcionisao potrebno je obezbediti komunikaciju prilikom razmene informacija.

Cloud tehnologija se nalazi izvan same fabrike i pogona. Odmah po izlasku informacije van komjuterske mree u fabrici i pogonu, ona moe biti zloupotrebljena, promenjena ili ukradena. Konkurencija e svakako eleti da doe do poverljivih informacija koje se dobijaju u proizvodnji (sastav i vrsta materijala, broj i koliina proizvedenih jedinica, nain i oblik obradnih procesa i sl.).

Jedan od naina zatite e biti svakako novi protokoli bezbednosti u industrijskoj proizvodnji, novi naini kriptovanja i zatite informacija, novi i bezbedniji kanali komunikacije izmeu maina, novi protokoli u beinoj komunikaciji, nove firewall polise, ulanjivanje maina i obradnih centara u domenske i poddomenske strukture u okviru Aktivnog direktorijuma, nove politike polisa bezbednosti, dozvole pristupa odreenim mainama itd. (Slika 11).

Slika 11. Aktivni direktoriju

5. ZAKLJUAK M2M tehnologije su izale iz okvira komunikacije izmeu mobilnih telefona, raunara i ljudi.

Interakcija i razmena informacija izmeu velikih komunikacionih sistema, maina i obradnih centara u industrijskoj proizvodnji je sledei korak razvoja i napretka proizvodnih procesa.



27

Razvoj kompjuterskih mrea i tehnologija koje ih prate e pruiti nove mogunosti ekpsloatacije proizvoda, ali e zahtevati i njihov neprestani napredak .

Maine e vremenom M2M komunikacijom i razmenom informacija uticati da ljudski faktor bude prisutan samo u vidu projektovanja ovih sistema a da ovek jedino nadgleda procese u proizvodnji i da prati njegov ivotni vek (Slika 12).

Slika 12. M2M Segmenti

Upravo e primena novih M2M tehnologija i njihovo objedinjavanje sa razvojem u oblasti kompjuterskih mrea dovesti do jeftinijeg i kvalitetnijeg proizvoda, njegove bolje eksploatacije i samim tim ekonomskog napretka drutva.

LITERATURA [1] Dragan D. Milanovi, Mirjana Misita, Informacioni sistemi podrke upravljanju i odluivanju,

Mainski fakultet Univerziteta u Beogradu, 2008.

[2] Lj. Risti, D.D Milanovi, M. Jovanovi, D. Rani, Web orjentisan informacioni sistem za podrku procesa servisiranja u malim preduzeima, IX Meunarodna konferencija E-trgovina 2009., Pali, 2009.

[3] Jamie Epstein - TMCnet Web Editor [4] Tony Paine, president and co-owner of Kepware Technologies [5] Tony Paine, president and co-owner of Kepware Technologies [6] Omron Smart Platform



28

VIBRODIJAGNOSTIKA ROTORNIH BAGERA Mr Tomislav Petrov, PD TE-KO Kostolac

Mr Nenad Savi, PD TE-KO Kostolac Mr Ljubia Josimovi, Politehnika kola Poarevac

Mr Pera Paunjori, Tehnika kola, agubica REZIME-Savremeni koncept odravanje je zasnovan na donoenju odluka na osnovu stanja

tehnikih sistema. Drugim reima, primena tehnike dijagnostike je jedini pravi pristup kod racionalnog korienja resursa koji uestvuju u procesu odravanja rotornih bagera (materijalna sredstva, finansijska sredstva, radna snaga itd.)

VIBRODIJAGNOSTIKA ROTORNIH BAGERA Za kontrolu i merenje, u podsistemima rotornih bagera, izabrane su sledee vibracije:

vibracije na leajevima vratila pogonskog elektromotora rotora kod mehanizma za kopanje materijala,

vibracije na leajevima izlaznog vratila reduktora pogona rotora kod mehanizma za kopanje materijala,

vibracije na leajevima elektromotora pogona trakastog transportera kod mehanizma za transport materijala,

vibracije na leajevima izlaznog vratila reduktora pogona trakastog transportera kod mehanizma za transport materijala,

vibracije na leajevima vratila pogonskog elektromotora mehanizma za kruno kretanje, vibracije na leajevima izlaznog vratila reduktora pogona mehanizma za kruno kretanje.

Praenje stanja mainske i elektro opreme na rotornim bagerima, koja u prvom redu ima karakter rotirajuih maina, koje ine motori, vratila, osovine, reduktori, spojnice, leajevi, bubnjevi i slino, zasniva se na merenju i analizi vibracija i naknadnoj vibrodijagnostici. Merenja i analize sprovode se u vremenskom i frekventnom domenu

Nivo merenja i analize vibracija zasnivaju se na:

Merenju i analizi skalarnih veliina (u prvom redu nivoa vibracije) sa ciljem utvrivanja prisustva povienog nivoa vibracija i njegovim dovoenjem u relaciju sa raznim standardima, koji definiu nivo dozvoljenih granica RMS vrednosti (efektivne vrednosti vibracija), kao to su ISO 378 ili VDI 2056 za opte rotirajue maine i ANSI/AGMA 6000-B96 za dozvoljene vibracije zupanikih parova

Merenju i analizi vektorskih veliina (u prvom redu frekventnog spektra) vibracija sa naknadnom vibrodijagnostikom sa ciljem iznalaenja uzroka povienih vibracija koje su prisutne na postrojenju.

Osnovni ureaji za monitoring vibracije su vibrometri. Ureaji obezbeuju indikacije za rano upozorenje o naruavanju stanja opreme, preoptereenju pojedinih komponenti, problemima u sistemu za podmazivanje. Pomou njih moemo meriti parametre stanja: ukupan nivo vibracija, stanje leajeva i temperaturu. Zbog niske cene i jednostavnosti korienja, vibrometri su pogodni za praenje stanja rotirajuih elemenata u mernom sistemu monitoringa rotornih bagera. Pomou programskih paketa mogue je memorisati rezultate merenja, izvriti analizu i utvrditi trend. Ovi ureaji omoguuju merenje sledeih parametara:



29

ukupan nivo vibracija usled neuravnoteenosti rotora, nesaosnosti pogonske i radne maine ili drugih mehanikih problema,

nivo envelopiranog ubrzanja (merenje vibracija u opsegu visokih frekvencija-detekcija oteenja leaja i zupanika),

temperaturu. Vibrometri poseduju senzore koji rade na piezolektrinom principu. Poseduju memi opseg

brzine vibracije od 0,3 do 55 [mm/s] i envelopiranog ubrzanja od 0,3 do 20 [gE]. Frekventni memi opseg je u rasponu od 10 [Hz] do 1000 [Hz].

Tipini sistem za permanentni monitoring vibracija

Za kontrolu i merenje, u podsistemima rotornih bagera, izabrane su sledee temperature:

temperature leajeva rotora kod mehanizma za kopanje materijala, temperature leajeva u sistemu vitla kod mehanizma za dizanje strele rotora, temperature ulja u reduktora rotora kod mehanizma za kopanje materijala, temperature ulja u reduktorima pogona mehanizma za transport materijala, temperature ulja u reduktorima mehanizma za kruno kretanje, temperature ulja u reduktorima pogona mehanizma za transport bagera, temperature ulja u reduktorima pogona mehanizma za dizanje strele rotora, temperature ulja u rezervoaru cilindra hidraulinog ureaja kod mehanizma za dizanje

strele rotora,

temperatura plata pogonskog bubnja kod mehanizma za transport materijala, emperatura plata povratnog bubnja kod mehanizma za transport materijala, temperatura gumene transportne trake kod mehanizma za transport materijala.

EMATSKI PRIKAZ TENNOELEKTRINOG KOLA SA TERMOPAROM Za merenje temperature leaja rotora i leaja koji se nalaze u sistemu vitla, mogu se koristiti

memi pretvarai temperature tipa tennopara. Ovi memi pretvarai temperature se sastoje se od dva provodnika izraenih od homogenih metala, odnosno legura, iji je jedan kraj spojen, i koji toplotnu energiju transformie u elektrinu [22]. To znai da se termoelektrino kolo sastoji iz dva elektrina provodnika od razliita metala, spojenih u dve take, koje se nalaze na razliitim temperaturama (t1) i (t2), (Slika 27). Izmerena elektromotorna sila odgovara razlici temperatura (t1 - t2), gde je (t1), referentna temperatura (temperatura nekog konstantnog izvora toplote). Podruje primene ovih pretvaraa kree se i do 1600 [C], pri tome se za razliite opsege temperatura koriste razliiti tipovi tennoparova.



30

MERENJE TEMPERATURE PRIMENOM VITSONOVOG MOSTA Za merenje temperature ulja kod reduktora pogona rotora, reduktora pogona trakastog

transportera, reduktora krunog kretanja, reduktora pogona transporta bagera, mogu se koristiti meni pretvarai temperature termootpomog tipa. Ovaj tip mernih pretvaraa temperature zasniva svoj rad na osobini eklektrinih provodnika da menja svoju otpornost pri promeni temperature. Danas se najee koriste merni pretvarai, ovog tipa, sa elektroprovodnikom izraenim od platine. Njima se mogu meriti temperature u opsegu od 13,83 [K] do 1284,93 [K], sa grekom od +0,0001 [K]. Platinski elektrootporni merni pretvarai temperature, na primer, tipa Pt100, najee se izrauju sa nominalnom otpornou od 100 [] na 90/k = 273,16 [K]. Kod ovih termometara kao pokaziva temperature moe se koristiti i galvanometar koji meri struju ili napon, pri emu su ovi merni pretvarai obino spojeni u Vitstonov most.

RADIJACIONI TERMOMETAR PIROMETAR Za merenje temperatura: plata pogonskog bubnja, plata povratnog bubnja i gumene

transportne trake na trakastom transporteru kod mehanizma za transport materijala, koristili bi se termometri radijacionog tipa. Ova vrsta temometara koristi osobine materije da svako telo, koje se nalazi na temperaturi veoj od apsolutne nule, zrai u oblasti talasnih duina od 0,014 [m] do l00 [m]. Odatle je mogue, ako se poznaje funkcionalna zavisnost izmeu toplotnog zraenja tela i njegove temperature, uz pomo radijacionog termometra, meriti temperaturu.



31

Pri merenju temperature, zraenje koje dopire, do mernog pretvaraa (unutar radijacionog termometra), u funkciji je temperature tela i njegovog emisionog koeficijenta. Radijacioni termometri u sebi imaju optiki sistem koji energiju zraenja usrneravaju na senzor, a vidljivo zraenje na okular da bi se time tano lokalizovalo mesto merenja temperature.od temperature, odnosno apsorbovanog zraenja, na senzoru se pojaava izlazna veliina i dovodi na instrument kalibrisan za direktno oitavanje temperature (uz odgovarajue podeavanje koeficijenta zraenja). Opseg merenja ovim mernim pretvaraem temperature se kree od oko 50 [C] do 4000 [C] [3].

Radijacioni termometri koji se mogu implementirati u merni sistem monitoringa mogu koristiti sledee meme pretvarae: toplotne (rade na principu promene sopstvene temperature usled dejstva emisije elektromagnetnog zraenja) ili fotoelektrine (rade na principu promene otpora usled dejstva emisije elektromagnetnog zraenja). Kod toplotnih mernih pretvaraa najee se koriste termoparovi (ili grupe termoparova) koji su redno vezani a mogu biti i drugi (termistori, na primer). Kod fotoelektrinih mernih pretvaraa najee se koriste fotootpornici (izraeni od monokristalnih ili polikristahiih materijala), ija se otpornost menja u funkciji osetljivosti.

ZAKLJUAK Merni sistem vibrodijagnostike je koncipiran tako da predhodno definisane procedure merenja

pruaju mogunost jednostavnih naknadnih merenja u cilju poreenja sa predhodnim merenjima. U ovom radu pravac je bio merenje temperature u vibrodijagnostici rotirajuih maina rotornih bagera. U cilju izbora pravca rada za nadzor i dijagnostiku stanja, osnovno je uporite traiti u dve naune oblasti:

1. izuavanje dinamike pogonskih sistema roto bagera pristohastikom dejstvu spoljanjih optereenja

2. razvoj merno-akvizicionog informacionog sistema.

Preostali zadatak je uzajamno povezivanje parametara kroz ove dve oblasti to obezbeuje uspenu implementaciju sistema.

LITERATURA [1] Adamovi '/... Odravanje hidraulinih i pneumatskih sistema".Univerzitet u Novom Sadu.

Tehniki fakultet Mihajlo Pupin", Zrenjanin, 2006.

[2] Adamovi Pouzdanost maina", Univerzitet u Novom Sadu, Tehniki fakultet "Mihajlo Pupin", Zrenjanin, 2008.

[3] Adamovi Tehnika dijagnostika". Univerzitet u Novom Sadu, Tehniki fakultet Mihajlo Pupin", Zrenjanin, 2008.

[4] Adamovi Totalno odravanja tehnikih sistema", OMO, Beograd, 2002.



32

[5] Aleksi M., Stanojevi P., Cvrk S., Prilog razumevanju monitoringa stanja u realnom vremenu", Zbornik radova KOD - 2010", Ulcinj, 2010.

[6] Ivanovi A., Kasaj B., Osnovne postavke sistema za monitoring radnih parametara rotornog bagera", Zbornik radova VIII majskog skupa odravalaca Srbije i Crne Gore, Drutvo za tehniku dijagnostiku Srbije, Vrnjaka Banja, 2005.

[7] Ivanovi A., Sinteza mernih sistema za monitoring rotornih bagera u realnom vremenu", Magistarski rad. Univerzitet u Novom Sadu, Tehniki fakultet Mihajlo Pupin", Zrenjanin, 2006.

[8] Jakovljevi Vladimir Merni sistem za monitoring rotornih bagera, Bachelor rad, Univerzitet u Novom Sadu, Tehniki fakultet Mihajlo Pupin", Zrenjanin, 2010.

[9] Jevti V., Jovanovi M., Marinkovi Z., Janoevi D., Nadzor rada rotornog bagera u funkciji dijagnostike stanja i odravanja", Zbornik radova - JUMO, Novi Sad, 2002.

[10] Kovaev S, Danit D., Savremeni pristupi sistemu odravanja mehanizacije na povrinskim kopovima", DQM, Beograd 2005.

[11] Zuber N., Lien H., Prediktivno odravanje opreme na bazi merenja i analize vibracija: tipovi, strategije uvoenja i primene, primer", Zbornik radova Elektrane 2006", Drutvo termiara Srbije, Beograd, 2006.



33

SISTEM AUTOMATSKOG UPRAVLJANJA DEBLJINOM TRAKE U HLADNOJ VALJAONICI ELEZARE SMEDEREVO

Mr Novica Jevti, Hidraulik, Smederevo Mr Pera Paunjori, Tehnika kola, agubica

Slika 1. Kombinovani sistem za upravljane debljinom trake u hladnoj Valjaonici na

petostanskoj tandem pruzi u elezari Smederevo Pozicije na slici 1. su:

1. Gornji potporni valjak 2. Gornji radni valjak 3. Traka koja se valja 4. Donji radni valjak 5. Donji potporni valjak 6. Klip cilindra koji ostvaruje silu valjanja, 7. Pretvara signala o debljini trake u elektrini signal 8. Pretvara signala o sili valjanja u elektrini signal 9. Pretvara signala pozicije u elektrini signal 10. Pretvara signala o pritisku ulja u elektrini signal 11. Elektronski deo koji ostvaruje vremensko kanjenje signala 12. Servoventil 13. Regulator sile valjanja 14. Sabira 15. Ureaj za zadavanje signala eljene vrednosti sile zatezanja 16. Ureaj za zadavanje signala eljene vrednosti pozicije klipa cilindra 17. Mera debljine trake koja izlazi iz zahvata valjanja 18. Ureaj za zadavanje signala nominalne vrednosti pritiska ulja 19. Mera sile zatezanja trake



34

20. Mera debljine trake koja ulazi u valjaki stan 21. Hidraulini cilindar koji ostvaruje silu valjanja 22. Mera pritiska ulja 23. Mera pozicije klipa cilindra 24. Regulator brzine valjanja

Slika 2. Strukturni dijagram kombinovanog sistema automatskog upravljanja debljinom trake u

hladnoj Valjaonici na petostanskoj tandem pruzi u elezari Smederevo

Ulazne veliine sistema su: eljena debljina trake H i eljena vrednost sile zatezanja ,fT .

Izlazne veliine sistema su: debljina trake H i sila zatezanja fiT .

Upravljake veliine sistema su: Sila valjanja F (pritisak ulja p ) i brzina valjanja (ugaona brzina obrtanja pogonskih vratila) .

Direktno se kompenzuje poremeaj: 1Z - Talasavost trake koja ulazi u valjaki stan.

Indirektno se kompenzuju poremeaji: 2Z - Ugib valjakog stana za vreme valjanja.

3Z - Ekscentritet valjaka i termike promene valjaka.

Kombinovani sistem automatskog upravljanja debljinom trake radi na taj nain to se reguliu debljina trake i zatezanje trake. Debljina trake se regulie pomou regulacije pritiska koji se preko klipa cilindra 6 prenosi na donji potporni valjak 5. Donji potporni valjak 5 pritiska donji radni valjak 4 koji ostvaruje silu pritiska na traku 3 koja se valja. Sila zatezanja trake se regulie preko promene broja obrtaja radnih valjdka (pozicije se odnose na sliku 1.).

Dok se traka uvodi u valjake stanove koristi se merenje pozicije klipa hidraulinog cilindra 6 pomou meraa 23. Taj signal se transformie u elektrini signal u pretvarau 9 i alje u regulator 13 u kome se uporeuje sa signalom eljene vrednosti debljine trake.

Signal greke pozicije se alje u servoventil 12 koji ostvaruje promenu pritiska u hidraulinom cilindru 12 a samim tim menja i pozici ju klipa cilindra tj. debljinu trake.

Kada se zavri uvoenje trake, prelazi se na regulisanje pritiska u hidraulinom cilindru. Pritisak se meri pomou meraa 22, pa se signal pritiska u pretvarau 10 transformie u elektrini signal koji se odvodi u regulator 13. U regulatoru 13 se taj elektrini signal uporeuje sa signalom nominalne vrednosti pritiska, a signal greke se vodi na servoventil 12 koji ostvaruje promenu pritiska.



35

Kompenzaciju ulazne talasavosti trake zahteva mera debljine trake koja ulazi u stan. Greka debljine ulazne trake se meri i signal te greke se alje u blok 11 sa elektronskim kanjenjem koji ostvaruje kanjenje signala pomou vremena potrebnog da traka pree put izmedju meraa debljine i zahvata valjanja (mesta deformacije). Takav signal se koristi da promeni poloaj cilindra za veliinu koja ponitava ulaznu greku debljine trake.

Ulazno zatezanje utie na konstantan procenat redukcije materijala i na dovoenje do minimalnih odstupanja debljine trake zbog poremeaja koji se javljaju u samom zazoru valjaka. Poremeaji uzazoru valjka su: ekscentritet valjaka, karakteristika leaja valjaka, temperaturske promene i promene krutosti materijala. Ovi poremeaji se indirektno kompenzuju pomou sistema za regulaciju meustanskog zatezanja. Meri se sila zatezanja pomou meraa 19, a taj se signal uporeuje sa signalom eljene vrednosti sile zatezanja ostvarene davaem 15. Signal greke sile zatezanja se alje u regulator 13.

Ako se na traku koja se valja primeni jednaina kontinuiteta jasno je da se debljina trake moe regulisati i promenom brzine valjanja. Ovaj nain regulisanja debljine sadri informaciju o zbivanju u samom zahvatu valjanja, a kompenzuje se i ekscentritet potpornih i pohabanost radnih valjaka. Princip regulacije debljine trake pomou promene brzine valjanja se zasniva na merenju sile zate-zanja pomou meraa 19 (koja direktno zavisi od brzine valjanja) i uporeivanjem tog signala sa signalom eljene vrednosti ostvarenog davaem 15. Signal greke sile zatezanja se alje u regulator 24 koji ostvaruje promenu brzine valjanja a samim tim i regulaciju debljine trake.

Kako se petostanska tandem pruga zagreva, dolazi do irenja valjaka i kuita i parametri prvobitne karakteristike se menjaju. Metoda merenja izlazne debljine trake i korienje povratne sprege po toj debljini trake se koristi za korigovanje tih greki i za obezbeivanje to je mogue vee tanosti. Meraem 17 se meri debljina trake na izlazu iz valjakog stana, a taj signal se u pretvarau 7 transformie u elektrini signal i alje u regulator 13.

Kompenzacija ugiba stanova se ostvaruje merenjem sile valjanja i pretvaranjem tog signala u elektrini signal. Elektrini signal se iz pretvaraa 8 odvodi u regulator 13 koji treba da ostvari takvo upravljanje servoventilom da bi se kompenzovao taj ugib.

Grafika interpretacija kompenzacije ugiba je prikazana na slici 3.

Slika 3. Princip kompenzacije ugiba valjaka

Presek krive EA koja predstavlja karakteristiku materijala i krive koja predstavlja elastinost petostanske tandem pruge (SlA daje izlaznu debljinu trake ,H .



36

Za taku A, tj. za optereenje valjanja 1F i izlaznu debljinu ,H je 0,1 =H i onda moe da se

pie (slika 3):

ss M

FBH 1,1+=

Ako se ulazna debljina povea za ,1H onda se pri istoj krutosti stana dobija novo optereenje valjanja 2F (taka C na slici 3) i tada e se na izlazu regulatora 13 (slika 1.) pojaviti signal koji reprezentuje greku izlazne debljine ,1H pa je (slika 3.):

,2,1 1

HMFBH

ss +=

Signal deluje na servoventil 12 (slika 1.), servoventil deluje na cilindar 6 (slika 1.) da bi se apsorbovao dodatni ugib:

sMFF 12 tj. ,1H .

Na osnovu dijagrama prikazanog na slici 3, na delu krive CD, pri emu se, naravno, poveava optereenje valjanja sve dok se ne doe u taku D,

ss M

FBH 3,1 3 +=

Korienje cilindra sa brzim odzivom dozvoljava se da poetni zazor valjaka 0sB , pre ulaska materijala, bude jednak eljenoj debljini ,H , kako traka ulazi u stan optereanje valjaka rapidno raste, dok cilindar kontinualno kompenzuje ugib petostanske tandem pruge dok ne bude 0,1 =H I

ss M

FBH 1,1+= za ulaznu debljinu.

Ovo moe da bude vidljivo sa dijagrama 3, gde metod kompenzacije ugiba efektivno pokriva elastinu karakteristiku nagiba sM u vertikalnoj karakteristici reprezentovanoj beskonanom krutou stana (put A-C-D se moe formalno uzeti kao A-D gde je =sM ).

Optereenje valjanja moe biti mereno pomou pretvaraa pritiska koji obezbeuje elektrini signal koji je proporcionalan pritisku cilindra. U sluajevima poveane pouzdanosti koriste se ureaji za merenje optereenja (naprezanja) valjaka.

UPRAVLJAKI SISTEM KOJI SE PRIMENJUJE U HLADNOJ VALJAONICI ELEZARE SMEDEREVO

Ovaj upravljaki sistem je prikazan na slici 4.

On se sastoji iz upravljanja meustanskim zatezanjima i debljinama trake, to je zbog bolje preglednosti na slici 4. prikazano na donjoj odnosno gornjoj polovini slike (gledano u odnosu na liniju valjanja). Zbog lakeg opisa podelie se upravljanje zatezanjem na upravljanje u stacionarnom stanju i upravljanje u prelaznim stanjima, a upravljanje debljinom na upravljanje povratnim spregama i kompenzaciju talasavosti trake koja ulazi u valjaki stan. Upravljanje zatezanjem bi trebalo vriti i preko brzina i preko sila valjanja, ali se zbog jednostavnosti i pouzdanosti u praksi bira jedan od ova dva naina.



37

U reimu uvoenja najkritiniji parametri su poprena talasavost trake i mogua izvitoperenja, koja mogu dovesti i do oteenja opreme. To je razlog to je za reim uvoenja izabrano upravljanje zatezanjem preko brzina, poto svaka promena zazora, odnosno sile, moe bitno pogorati talasavost trake.

Slika 4. Upravljaki sistem za regulisnje debljine trake u hladnoj Valjaonici na petostanskoj

tandem pruzi u elezari Smederevo

Kao to se vidi sa slike 4. upravljanja zatezanjem su identina sa izuzetkom zatezanja 54fT . Jedini razlog za upravljanjem zatezanja 54fT stana 5, a ne stana 4, je to to se uvek jedan stan moe izabrati da vue.

Kao to se vidi iz literature [3] meustansko zatezanje zavisi od razlike brzina jednog i drugog stana. To je razlog to se upravljaki signal na stan 3 dodaje upravljakom signalu stana 2, odnosno upravljaki signal stana 2 stanu 1.

Pojedina upravljanja se ukljuuju u trenutku uspostavljanja zatezanja izmeu stanova i i 1+i , a u trenutku uspostavljanja sledeeg zatezanja izmeu 1+i i 2+i ona se uskljuuju I prelazi se

na upravljanje zatezanjem preko zazora, kako je predvieno za stacionarni reim rada.

Za razliku od prelaznog reima kada je poprena talasavost trake najkritiniji parametar, u stacionarnom stanju se upravljanje vri preko sile valjanja, odnosno zazora. Razlika postoji jedino na petom stanu. Tu je prvobitno bilo predvieno upravljanje preko sile, ali je praksa pokazala da takvo upravljanje ima negativan uticaj na poprenu talasavost trake na izlazu iz petog stana. To je i razumljivo, jer je tu traka najtanja, a i kriterijumi su tu najstroi, poto je to konani izlazni proizvod.

Sa meraa debljine iza stana 1 postoji povratna upravljaka sprega na silu valjanja stana 1.

Sa meraa debljine iza stana 5 postoji povratna upravljaka sprega na brzine stanova 1, 2 i 3. Upravljaki signal deluje istovremeno na sva tri stana, ali sa razliitim vrednostima. To je zbog toga da bi pri kratkotrajnim promenama regulisanje debljine obavljao stan 4, dok bi pri dugotrajnim promenama regulisanje obavljali stanovi 2, 3 i 4.

Treba napomenuti da pri radu kompletnog upravljakog sistema ova sprega ima samo ulogu fine regulacije, jer je kompenzacijom ulazne talasavosti debljina ve dovedena u okvire tolerancije,



38

odnosno do izraaja vie dolazi priroda sprege za kratkotrajne promene. U sluaju otkaza, nekog elementa kola za kompenzaciju talasavopti dolazi do izraaja delovanje sprege na dugotrajne i vee poremeaje.

Kod kompenzacije ulazne talasavosti je neophodno poznavati vremenska kanjenja u svakom trenutku, koja su kod petostanske tandem pruge promenljiva u irokom opsegu. Treba naglasiti da je kod upravljanja povratnim spregama jedan od kljunih problema dinamika karakteristika uprav-ljakog sistema. Zbog velikih vremenskih kanjenja sistem ima spor odziv. Kompenzacija talasavosti potpuno reava taj problem.

Na slici 4. su prikazane dve sprege za kompenzaciju talasavosti, a osnova rada obe sprege je stvaranje vremenskih kanjenja u zavisnosti od brzine kretanja trake.

Na prvi pogled izgleda nelogino da signal sa stana 1 sa kanjenjem koje odgovara rastojanju meraa i stana 2. U ovom sluaju se upravljanje debljinom i upravljanje zatezanjem moraju posmatrati integralno.

Uzmimo na primer stan 1, odnosno upravljaku granu sa kanjenjem Dl. Promena brzine stana 1 rezultovae poremeaj zatezanja 21fT kojim se upravlja preko sile stana 2, 2F , tako da e se korekcija debljine u stvari izvriti u stanu 2, a ne u stanu 1. Isto razmiljanje se moe primeniti na grane sa kanjenjem D2 i D3.

Sprega za kompenzaciju talasavosti sa meraa debljine ispred stana 1, stvara kanjenje na istom principu kao i sprega sa meraa iza stana 1. Ova sprega je novina na petostanskim tandem pugama i zamiljena je da se anulira dejstvo ekscentriteta valjaka na zavrnoj pruzi tople Valjaonice. Sprega sadri filter iji propusni opseg odgovara uestanostima odstupanja debljine, koja su posledica ekscentriteta valjaka.

LITERATURA [1] Adamovi,., Jevti N., Remont hidraulinih tehnikih sistema, SARTID-ad, Smederevo, 1999. [2] Akovi,R., i dr., Hidraulika, asopis OMO, Beograd,1985. [3] Bryant, G, F, Automation of tandem mills-the iron and steel institute, 1973. [4] Engeenering desing servicebility guidelines Construction and Indastrial machinery Sae Inf

Report J817a, 1976

[5] Debeljkovi D, Projektovanje linearnih sistema, Mainski fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 1987.

[6] Dokumentacija za odravanje i remont petostanske Tandem pruge koja se nalazi u elezari Smederevo.

[7] uri S, Dinamika i teorija oscilacija, Mainski fakultet Univerziteta u Beogradu, Beograd, 1981. [8] Jevti N, Specijalistiki rad, Tehniki fakultet, M. Pupin, Zrenjanin, 2000. [9] Jevti N, Magistarska teza, Tehniki fakultet, M. Pupin, Zrenjanin, 2001.

[10] Jevti N, Hidrauline i pneumaske komponente i sistemi, Tehdis, Beograd, 2002. [11] Jokovi N. Magistarska teza, Mainski fakultet, Beograd, 1990 [12] Merritt, H., Hidraylics Control System, John Wiley Sons, Inc. New York, 1967. [13] Herbet e. Merit, HUDRAULIC CONTROL, John Wiley, 1967. [14] Popov D. Dinamika objekata i procesa, Mainski fakultet, Beograd, 1981



39

KREIRANJE ABLONA CRTEA I RADIONIKOG CRTEA, DEFINISANJE OKVIRA I ZAGLAVLJA, ASOCIJATIVNA

FUNKCIONALNOST U AUTODESK INVENTORU Mr Neboja Dimitrijevi, Visoka kola primenjenih strukovnih studija, Vranje

Mr Nenad Janji, Visoka kola primenjenih strukovnih studija, Vranje Prof. dr Zoran Janji, Visoka kola primenjenih strukovnih studija, Vranje

Prof. dr Dragan Nikoli, Visoka kola primenjenih strukovnih studija, Vranje REZIMEU Autodesk Inventoru svaki novi crte se kreira iz ablona. U toku instalacije

Autodesk Inventora, standardni standard za crtanje je selektovan to predstavlja standardni ablon koji se koristi za kreiranje crtea. Moemo da upotrebimo standardni ablon ili drugi predefinisani ablon, moemo da modifikujemo jedan od predefinisanih ablona ili da kreiramo sopstvene ablone sa sopstvenim standardima za crtanje. Fajl bilo kog crtea moe da se ipotrebi kao ablon i da se snimi u Templates direktorijumu. Kada je ablon snimljen, moemo da kreiramo novi crte pomou novog ablona. Asocijativna funkcionalnost Autodesk Inventora omoguava da se promeni dizajn modela na bilo kom nivou, a program e promene reflektovati automatski na svim nivoima. Promena dizajna modela e se reflektovati automatski na crte modela.

Kljune rei: kreiranje ablona, definisanje okvira, definisanja zaglavlja, radioniki crte, asocijativna funkcionalnost

1. OTVARANJE STANDARDNOG LISTA ZA CRTANJE Pokrenuti Autodesk Inventor preko Start menija: All Programs / Autodesk / Autodesk Inventor

/ Autodesk Inventor Professional.

Na Quick access toolbar kliknuti na strilicu pored ikonice New kako bi se prikazala padajua lista sa opcijama. Na padajuoj listi, prikazanoj na slici 1, selektovati opciju Drawing.

Pojavljuje se Autodesk Inventor prozor grafike sa standardnim listom za crtanje.

Slika 1. Padajua lista

2. DEFINISANJE NOVOG OKVIRA ZA CRTANJE Unutar prozora Model pretraivaa, prikazanog na slici 2, kliknuti jednom desnim tasterom

mia na Default Border kako bi se pojavio pomoni meni. Na prikazanom meniju selektovati opciju Delete kako bi obrisali postojei okvir na papiru za crtanje.

Zatim unutar prozora Model pretraivaa, kliknuti jednom desnim tasterom mia na ANSILarge kako bi se pojavio pomoni meni. Na prikazanom meniju selektovati opciju Delete kako bi obrisali postojee zaglavlje na papiru za crtanje.

Dobija se prazan list papira za crtanje bez okvira i zaglavlja.



40

Slika 2. Brisanje okvira i zaglavlja

Kliknuti desnim tasterom mia na Sheet 1, unutar prozora Model pretraivaa, da bi se prikazao pomoni meni sa opcijama. Na pomonom meniju selektovati opciju Edit sheet kako bi se prikazao okvir za dijalog Edit sheet. Podesiti veliinu lista papira: A3 kao i orjentaciju: Landscape.

Na kartici Manage, na paleti alata Define, prikazanoj na slici 3, selektovati komandu Border. Ova komanda omoguava definisanje novog okvira.

Postaje aktivna kartica Sketch.

Slika 3. Paleta alata Define

Na kartici Sketch, na paleti alata Draw, kliknuti jednom levim tasterom mia na komandu Rectangle Two Point kako bi se aktivirala. Nacrtati pravougaonik proizvoljne veliine koji se nalazi unutar papira za crtanje veliine A3.

Na kartici Sketch, na paleti alata Constrain, kliknuti jednom levim tasterom mia na komandu Dimension kako bi se aktivirala. Kreirati kote na nacrtanom novom okviru kao to je prikazano na slici 4.

Unutar prozora grafike kliknuti jednom desnim tasterom mia da bi se prikazao meni sa opcijama.

Na prikazanom meniju, slika 5, kliknuti jednom levim tasterom mia na opciju Save Border. U okviru za dijalog Border, prikazanom na slici 6 uneti ime novog okvira: A3 okvir.

Slika 4. Kreiranje novog okvira



41

Slika 5. Pomoni meni

Kliknuti na dugme Save kako bismo snimili novi okvir i zavrili komandu Save Border.

Unutar prozora Model pretraivaa, slika 7, kliknuti na simbol ispred Drawing Resources, kako bi se prikazale dostupne opcije. Zatim kliknuti na simbol ispred opcije Borders kako bi bili dostupni definisani okviri.

Slika 6. Okvir za dijalog Border

Slika 7. Model pretraiva

Moe se videti da je pored Default Border dostupan i novi kreirani okvir: A3 okvir. Unutar prozora Model pretraivaa kliknuti jednom desnim tasterom mia na opciju A3 okvir

kako bi se prikazao pomoni meni. Na pomonom meniju, slika 8

zbornik radova_ vrnjacka banja 2012

Documents