3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata

7/26/2019 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata

1/55

ROBOTICA

Bogdan MOCAN

Departamentul Ingineria Proiectrii si Robotica

e-mail: [email protected]

Robotizarea fabricaiei I

Modul 3 Fabricaia automatizata si robotizata

ROBOTICA

1


2/55

Robotizarea Fabricatiei I

ROBOTICA

Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN 2

2016 Bogdan Mocan Toate drepturile rezervate autorului.

Acest material este protejat n conformitate cu legile privind drepturile de autor

(Legea nr.8/1996 cu toate modificrile ulterioare). Nicio parte a acestui material nupoate fi reprodus, sub nici o form i prin nici un mijloc, fr permisiunea n scris dinpartea autorului.

Pentru utilizarea exclusiv a studenilor care au participat la cursulRobotizarea Fabricaiei I".


3/55


ROBOTICA

Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN

Realitatile industriei de astazi

Globalizarea: astazi tarile odata subdezvoltate, au devenit jucatorii

principali in domeniul fabricatiei (ex. China, India, Mexic);

Internaionalizarea outsourcing-ului: pri componente ale produselor

sau chiar produsele complete care odat se fceau local, astzi se fac intari precum China, India sau Europa de Est;

Outsourcing-ul local: utilizarea furnizorilor locali pentru a furniza

elemente componente ale produselor sau servicii


4/55


ROBOTICA


Sistem de productie

Un sistem care include toate funciilenecesare pentru a proiecta, produce,

distribui i asigura servisul pentru unprodus fabricat.


5/55


ROBOTICA


Sisteme de productie automate

Sistemele de producie automatizate constau din staii de lucru

automatizate conectate prin sisteme de manipulare a

materialelor a cror acionare este corelata cu staiile de

lucru.

La modul ideal, in cazul sistemelor automate, nu este nevoie de

nici un operator uman, cu excepia funciilor auxiliare, cum arfi: ncrcarea i descrcarea pieselor, precum i activiti de

reparaii i ntreinere.

Sistemele automatizate moderne sunt sisteme integrate, care

funcioneaz sub controlul unui calculator de process (PLC).


6/55


ROBOTICA


Structura sistemelor de productie

automate

Sistem automat

de productie

Operatori

umani

Procese de

transformare

Componenta sistemelor automate:

1. Maini unelte automate

2. Linii de transfer

3. Sisteme de montaj automatizate

4. Roboti industriali

5. Sisteme automate de manipulare

si depozitare

6. Sisteme automate de inspecie si

control automat al calitii


7/55Robotizarea Fabricatiei I

ROBOTICA


Cu ce scop automatizam/ robotizam?

Pentru a creste productivitatea muncii

Pentru a reduce costul forei de munc

Pentru a diminua efectele lipsei forei de munc

Pentru a reduce sau elimina procedurile/ instructiunile i implicitactivitatile de redactare a lor

Pentru ambunti sigurana muncitorilor

Pentru ambunti calitatea produsului

Pentru a reduce timpul mediu de fabricaie

Pentru a realiza ceea ce nu se poate face manual

Pentru a evita costurile ridicate ale ne-automatizarii



ROBOTICA


Avantajele automatizarii/ robotizarii

Sursa: PhD Thesis Levels of Automation in Production Systems, JRGEN FROHM, 2013



ROBOTICA


Dezavantajele automatizarii/robotizarii

Sursa: PhD Thesis Levels of Automation in Production Systems, JRGEN FROHM, 2013



ROBOTICA


Tipuri de automatizari

Varietate

Cantitate

Automatizare prin

automate

programabile

Automatizare

flexibila

Automatizare

rigida



ROBOTICA


Automatizare prin automate

programabile

Ofer posibilitatea schimbrii succesiunii operaiilor prin

reprogramarea PLC-ului, pentru a putea servi diferitelor

configuraii de produse

Caracteristici: Investiii ridicate n echipamente programabile

Rate de producie mai mici dect in cazul automatizarii rigide

Flexibilitate ridicata in gestionarea variaiilor n configuratiaproduselor

Potrivita pentru producia pe loturi

Configuratia fizic a celulei/ liniei de productie i programul pot

fi schimbate n cazul schimbarii tipului de produs



ROBOTICA


Automatizare prin automate

programabile

O O ICA



ROBOTICA


Automatizare flexibila

Sistemul este capabil de schimbari rapide intre activitatidiferite; schimbarea intre diverse activitati necesita un timprelativ scurt

Caracteristici: Investitii ridicate in in sisteme/solutii personalizate;

Producie continu in cazul variatiei tipodimensiunilor si a

tipului produselor;

Rata produciei medie;

Flexibilitate medie la variatia tipului de produse.

ROBOTICA



ROBOTICA


Automatizare flexibila

Automatizat flexibila integreaza: pe de o parte

maini cu comand numeric,

roboi industriali,

sisteme de fabricaie integrate pe diferite generaii

i pe de alt parte

tehnica informaional, calculatoare, tehnici de comunicaie

etc.

ROBOTICA



ROBOTICA


Automatizarea rigida

Secvena de prelucrare (sau montaj) a operaiunii este stabilita deconfiguratia echipamentului

Caracteristici:

Solutie adecvata pentru nivele ridicate ale productiei

Nivelul investitiei initiale este ridicat datorita echipamentelorpersonalizate

Rata produciei ridicata

Inflexibil lavariatia mare a gamei de

produse

ROBOTICA



ROBOTICA


Varietatea produselor vs.

productivitate

ROBOTICA



ROBOTICA


Costuri vs volum de productie

Costulperunitate

Volumul de producie

Redus Mediu Ridicat

Producie

automatizat

Producie manual

Producie

robotizat

Zona roboticii

industriale

ROBOTICA



ROBOTICA


Bune practici in proiectarea sistemelor

automatizate

nelegerea proceselor existente Analiza intrrilor/ ieirilor

Analiza lanului de valoare

Utilizarea tehnicilor de cartografiere si modelareamatematic a procesului

Simplificarea procesului Reducerea/ eliminarea pailor si a micrilor inutile

Modalitati de automatizare a procesului Aplicand cele 10 reguli de aur de automatizare a

proceselor industriale

Strategia de migrare a automatizarii

ROBOTICA



ROBOTICA


Modalitati de automatizare a procesului

1. Reproiectarea integral a procesului de productie in

vederea automatizrii aplicnd cele 10 reguli de aur

in automatizare

2. Prin proiecte pilot - aplicand regulile migrarii

automatizarii si cele 10 reguli de aur in automatizare

ROBOTICA



ROBOTICA


Cele 10 reguli de aur in automatizare (1/2)

1. Specializarea operaiilor

2. Combinarea operatiilor

3. Efectuarea de operatii simultan

4. Integrarea operaiunilor

5. Cresterea flexibilitatii

ROBOTICA



ROBOTICA


6. mbuntirea manipularii materialelor i adepozitarii acestora

7. Inspecia on-line

8. Controlul si optimizarea procesului tehnologic

9. Controlul operaiilor la nivel de organizaie

10. Industry 4.0

Cele 10 reguli de aur in automatizare (2/2)

ROBOTICA



ROBOTICA


Cele 10 reguli de aur in automatizare -detaliere

1. Specializarea operaiilor

utilizarea de echipamente/dispozitive specializate care sa fie

capabile sa realizeze operatia cu cea mai mare eficienta

2. Combinarea operatiilor

procesul de producie poate fi vzut ca o succesiune de operaii.

Piesele complexe necesita sute sau chiar mii de operaii.

combinarea operaiilor implic reducerea numrului de

maini/echipamente/statii de lucru pe la care trebuie sa treacapiesapractic ar trebui ca pe un echipament s se realizeze mai

multe operaii(cu efecte directe asupra timpului de setare a

mainilor etc.)

ROBOTICA



ROBOTICA



3. Efectuarea de operatii simultan

o extindere logica a strategiei de combinare a operatiilor este

realizarea operatiilor simultan

4. Integrarea operaiunilor

o alta strategie este de a conecta mai multe statii de lucru intr-

un singur sistem, folosind dispozitive automate de transfer a

semifabricatelor/ pieselor intre diversele statii de lucru

5. Creterea flexibilitatii

prin aceasta abordare se doreste atingerea unui nivel maxim alutilizarii echipamantelor la un volum mediu al

productivitatiifolosind acelasi echipament pentru o varietate

de piese sau produse

ROBOTICA


24/55

Robotizarea Fabricatiei I Conf.Dr.Ing. Bogdan MOCAN


6.mbuntirea manipularii materialelor i a depozitarii acestora

reducerea timpilor neproductivi prin utilizarea echipamentelor

automate de transport si depozitare

7. Inspecia on-line

introducerea sistemelor de monitorizare on-line pentru

identificarea defectelor/erorilor in momentul cnd ele se

producpentru a putea fi eliminate

8. Controlul si optimizarea procesului tehnologic

include o mare varietate de scheme de control care au ca scopeficientizarea diverselor procese individuale si a utilizarii

echipamentelor integrate

ROBOTICA


25/55



9. Controlul operaiilor la nivel de organizaie

diferena fata de regula anterioara este ca aceasta abordeaz

controlul si optimizarea operaiilor la nivel global (instituie/

firma)

10. Industry 4.0 sau Internet of Things (IoT)

"internetul tuturor lucrurilor", este un concept prin care

echipamentele vor putea sa comunice si sa relationeze intre ele

prin intermediul internetului.

ROBOTICA


26/55



10. Industry 4.0 sau Internet of Things (IoT)

ROBOTICA


27/55


Industry 4.0

ROBOTICA


28/55


Industry 4.0

ROBOTICA


29/55


Migrarea automatizarii- detaliere

dezvoltarea unui nou produs in timpul cel mai scurt posibil si cu

costuri minime se poate realiza prin dezvoltarea unui proces

tehnologic conventional/ manual

daca se doreste automatizarea lui strategia poate fiurmatoareaprin proiecte pilot:

ROBOTICA


30/55


Migrarea automatizarii- detaliere

ROBOTICA


31/55


Se poate si asa

ROBOTICA


32/55


De ce sa folosim robotii in industrie?

activitati cu grad ridicat risc;

activitati dificile pentru om;

activitati repetitive, obositoare/ plictisitoare pentru om

ajuta omul in realizarea de:

ROBOTICA


33/55


Unde sunt folositi robotii?

90% dintre robotii folositi astazi se regasesc in firmele

producatoare din domeniul industrial acesti roboti senumesc roboti industriali;

acum 10 ani, 9 din 10 roboti erau achizitionati de firmele din

domeniul auto in prezent, doar 50% dintre robotii realizatisunt achizitionati de catre producatorii auto.

ROBOTICA


34/55


Domenii in care se pot integra

robotii industriali

Producatorii auto si furnizorii acestora; Fabricatia de produse chimice si plastic;

Industria aerospatiala;

Divertisment realizarea filmelor; Domeniul alimentar ...

ROBOTICA

d l f


35/55


Activitati industrial specifice pentru

robotii industriali

Montaj/ asamblare;

Manipularea materialelor periculoase;

Vopsire;

Inspectie; Decupare/ taiere materiale;

Polizare;

Sudare cu arc electric;

Sudare in puncte;

ROBOTICA


36/55


Avantajele robotizarii

Avantaje competitive

Robotii pot face diverse activitati mult mai eficient si

repede decat oamenii;

Robotii nu obosesc niciodata; teoretic ei pot lucra 24 deore per zi, 7 zile per saptamana;

Productivitatea ridicata la un nivel de calitate prestabilit;

Precizie ridicata in operatii repetitive;

Robotii nu se plictisesc niciodata.

ROBOTICA


37/55


Limitari ale robotizarii

Robotii din ziua de azi:

Nu sunt creativi sau inovativi

Nu pot gandi independent

Nu pot lua decizii complexe Nu pot invata din greseli

Nu se pot adapta repede la schimbari de mediu

Robotizarea de succes depinde de pregatirea si abilitatilespecialistilor care proiecteaza si programeaza celula

robotizata!

ROBOTICA

E l d b i i di


38/55


Exemple de roboti in diverse procese

industriale

sudare cu arc electric

ROBOTICA

E l d b ti i di


39/55



industriale

manipulare

ROBOTICA

E l d b i i di


40/55



industriale

sudare cu arc electric

ROBOTICA

E l d b i i di


41/55



industriale

sudare robotizata

ROBOTICA

E l d b ti i di


42/55



industriale

sudare in puncte robotizata

ROBOTICA

E l d b ti i di


43/55



industriale

asamblare

ROBOTICA

E l d b ti i di


44/55



industriale

paletizare

sisteme de viziunerobotizate


45/55

ROBOTICA

E l d b ti i di


46/55



industriale

frezare robotizata

ROBOTICA

E l d b ti i di


47/55



industriale

cooperarea robot-operator uman

ROBOTICA

E emple de roboti in di erse procese


48/55



industriale

Roboti colaborativi

48

ROBOTICA



49/55



industriale

vopsire robotizata

ROBOTICA



50/55



industriale

cooperarea intre roboti

ROBOTICA



51/55



industriale


ROBOTICA



52/55



industriale


ROBOTICA



53/55



industriale

cooperarea intreroboti

ROBOTICA


54/55


Rezumat

Productia automatizata (avantaje/

dezavantaje)

Reguli privind automatizarea

Aplicatii industrial in care pot fi implementati

roboti industriali

ROBOTICA


55/55

ntrebri & discuii

3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata

Documents

Transcript of 3 Modul 3 Fabricatia Automatizata Si Robotizata