1. ТЕХНОЛОШКИ СИСТЕМ, ПРОЦЕС И ПОСТУПАК

Технички систем је скуп физичких и апстрактних величлна међусобно повезаног дејства. Апстрактне величине су обавештења. Активност система проузрокује процес. Према томе, процес је последица активности система.

Једна производна радна организација представља производни систем. Део производног система чини технолошки систем. Технолошки систем чине радна места на којима се трансформише предмет обраде од почетног облика – полупроизвода у задати облик у готов производ. Дејство технолошког система проузрокује технолошки процес. Технолошки поступак је пројектна документација којом је одређен технолошки процес.

1.1 Елементи технолошког и обрадног поступка

Радно место чини обрадни систем, који се састоји из: машине, алата и предмета обраде. Дејство обрадног система проузрокује обрадни процес. Циљ обрадног процеса је да се изврши део текнолошког процеса. Део обрадног процеса који се изводи на једном радном месту са једном припремом радног места је обрадна (радна, или технолошка) операција. Код обраде скидањем струготине, обрадни процес се састоји из одређених кретања делова машине, дејством сечива алата се скидају слојеви са предмета обраде у виду струготине, тако да се после обрадног процеса добијају излазне карактеристике предмета обраде.

Готов производ је дефинисан са радионичким цртежом, или склопним цртежом, ако обрадни процес предвиђа и монтажу.

У обрадном процесу, међутим, предмет обраде се креће од једног до другог радног места, или се креће од радног места до контролног места, или се креће од радног места до складишта, или обрнуто. Зато, технолошки поступак мора осим обрадног процеса да одреди све потребне параметре унутрашњег транспорта. Основни елемент транспорта предмета обраде у технолошком поступку је транспортна операција.

Техничка контрола предмета обраде у технолошком процесу се врши на контролним местима између обрадних операција, или у завршној контроли на крају технолошког процеса. Основни елемент техничке контроле у технолошком процесу је контролна операција.

Застој предмета обраде у технолошком процесу у складиштима је операција складиштења, односно операција чекања.

На основу ових разматрања може се утврдити, да се технолошки процес састоји од обрадних, транспортних и контролних операција и операција чекања.

Основни елемент процеса обраде је обрадна, односно радна, или технолошка операција. У литератури се сва три израза могу срести. Обрадна операција је онај део обрадног процеса који се изводи на једном радном месту са једном припремом радног места.

Једна обрадна операција мора да садржи најмање једно прихватање на радном месту. Због тога, све активности које се изведу у једној операцији са једним прихватањем називају се једно прихватање. Обрадна операција може да садржи и два прихватања, ретко када три.

Слика 1. Структура обрадне операције

Са једним прихватањем се изводи један, или више радних захвата. Радни захват чине све оне активности које се изводе на једном радном месту, без промене алата и без промене режима обраде.

У једном радном захвату се може редоследно извршити обрада једне, или више површина. Елементарни део процеса обраде је једна обрада. Обрада се односи на обраду једне елементаре површине предмета обраде, на једном радном месту, без промене алата и без промене режима обраде.

Једна обрада се по правилу изводи са једним пролазом, али у случају, да се додатак за обраду не може скинути у једном пролазу, тада се једна обрада изводи у више пролаза.

1.2 Концентрација обраде у захвате

Време трајања радног захвата са редоследним изводењем обрада износи:

, где су: времена трајања појединих обрада, је укупан број обрада.

Ако се даља разматрања врше преко средње вредности једне обраде , тада је време трајања

радног захвата редоследним извођењем обрада: .

Концентрација обрада I степена, је паралелно извођење обрада у једном скупном радном захвату на једном предмету обраде. Време трајања обраде при концентрацији обрада у скупне

радне захвате I степена је: , значи да је: , што се може закључити из образаца

(1) и (2).

Концентрација обрада у радне захвате првог степена значи истовремену обраду више површина на једном предмету обраде, као на пример: обрада на револвер стругу, глодање са слогом глодала, проширивање са вишестепеним упуштачем, радијално брушење са профилисаним брусом итд.

Концентрација обрада II степена, је паралелна обрада предмета обраде на једној машини, при чему се претпоставља да је истовремено извршена и концентрација обрада првог степена са обимом концентраеије . Време трајања обрада при истовременој концентрацији обрада у

скупне захвате првог и другог степена са обимом и (р) биће: , значи да је:

, што се може закључити из образаца (1), (2) и (3).

Концентрација обрада у радне захвате другог степена се може применити на вишеположајним машинама, на којима се истовремено обрађује предмета обраде, који у току своје обраде заузимају одређене положаје на машини, а на сваком положају од положаја машне се изведе један скупни радни захват са концентрацијом обрада првог степена . Сви скупни радни захвати на свих положаја се на машини изводе истовремено. Од типских машина алатки, најпознатије вишеположајне машине су вишевретени механички аутоматски стругови.

Концентрација обрада III степена , је истовремена обрада на више машина које чине једну јединствену логичку целину, а такве производне линије се зову транс ф ер линије . Ако трансфер линија има машина односно радних станица, а на свакој радној станици постоји положаја и ако се на сваком од положаја на машина остварује и концентрација обраде првог степена

, тада ће враме трајања обраде бити: , значи да је:

што се може закључити из образаца (1), (2), (3) и (4).

Досадашња разматрања времена трајања обраде намећу закључак, да сваки степен концентрације обрада у скупне радне захвате значајно скраћује врема активног рада алата. Наравно, не сме

значајно да се разликује од осталих времена , односно, времена трајања обраде морају бити уравнотежена.

Ради илустрације, предмет обраде који је приказан на слици 2, обрадиће се на више машина алатки са различитим, степенима концентрације обрада у скупне радне захвате. Предмет обраде је степенаста осовина са 6 различитих пречника које треба обрадити грубо и фино и 7 жљебова, односно обарања ивица који се једноструко обрађују. Полупроизвод, је ваљана шипка ø70 x 350 mm, одсечена, чеоно обрађена и забушена гнезда за шиљак. На свим машинама је прихватање између шиљака, а окретање је са самостежућим окретачем.

Слика 2. Степенаста осовина

Обрада на универзалном стругу: основно време износи: .

Обрада на копирном стругу: план релативног кретања алата је приказан на слици 3. Копирна глава ради са два пролаза, а помоћни клизач истовремено врши усецање. На основу n = 450 о/min, s = 0,4 mm/ob, добија се главно време за обраду једне стране , празни ходови копирне главе 0,2 min, а прихватање предмета је 0,3 min. Укупно основно време обраде једне стране је 1,9 min. Ако се претпостави да ће груба и фина обрада трајати једнако дуго и ако се претпостави да ће обе стране захтевати исто време обраде, основно време је .

Слика 3. Поступак обраде на копирном стругу

Обрада на вишесечном стругу: приказана је за једну страну на слици 4. Уздужни и попречни клизачи раде истовремено. Клизачи раде у једном пролазу. На основу истог режима обраде као и на копирном стругу добија се: , време празних ходова клизача је 0,1 min, време прихватања је 0,3 min, па је укупно време обраде целе осовине на основу исте претпоставке као код копирног струга: .

Слика 4. Обрада на вишесечном стругу

Обрада на чет в оровретеном вертикалном механичком аутоматском стругу : Омогућена је примена концентрација обрада II степена. Претпоставља се да ће се на сваком положају вретена машине остварити исти поступак обраде који је приказан на слици 4. Према томе, поступак обраде по положајима је следећи:

Положај 1. прихватање предмета и груба обрада једне стране.Положај 2. фина обрада прве стране.Положај 3. окретање предмета обраде, друго прихватање и груба обрада друге стране. Положај 4. фина обрада друге стране.

Слика 5.

На слици 5, приказани су положаји вретена у бубњу. Потребна су два приучена радника за прихватање предмета на положајима 1. и 3. Аналогно поступку на вишесечном стругу, време трајања обраде ће бити: .

Обрада на шестовретеном вертикалном механичком аутоматском с тру гу . Омогућена је примена концентрација обрада II степена. Вретена на положајима 1 и 2 се искључују и не обрћу се. На осталим вретенима је предвиђена иста обрада као код четворовретеног аутомата. Вретена мењају своје положаје за два положаја у сваком копчању. Поступак обраде по положајима вретена је следећи:

Положај 1. прво прихватање предмета.Положај 3. груба обрада једне стране.Положај 5. фина обрада прве стране.Положај 2. предмет се из положаја 1 вади и окренуто се прихвата у положај 2.Положај 4. груба обрада друге стране.Положај 6. фина обрада друге стране.

Слика 6.

Из положаја 6, вретено се обртањем бубња копча у положај 2 у којем се вади као готов комад из прибора. Овај поступак је приказан на слици 6. За овај поступак је потребан само један руковалац машином, чије су функције: прихватање предмета у оба положаја. Време трајања обраде је:

.

Ако се узме у обзир само активно време рада машина које је израчунато у наведеним разматрањима, добија се следећи пораст продуктивности у односу на универзални струг:

односно за 315%, , односно за 400%, , односно за

1600%, , односно за 2000%. Ако се узме у обзир само активан рад машине, тада је

пораст учинка код примене концентрације обрада несумњиво значајан.

1.3 Оптимирање концентрације обрада у радне захвате

Доказано је, да повећањем обима и степена концентрације обрада у скупне радне захвате значајно се смањује време активног рада машине. Међутим, несумњиво је, да повећање обима и степена концентрације уједно значи и већи број алата на машини које треба поставити и подесити, а у процесу обраде треба мењати већи број отупелих алата. Ова чињеница указује, да код већег обима и степена концентрације ће бити дуже припремно завршно време, биће дужи застоји због замене отупелих алата, а биће дужи и други застоји који су везани за алате. На основу ових разматрања,

укупно време заузетости машине се може изразити са: где

су: , је припремно завршно време, где су: укупан број алата које је

приближно , обим концентрације I и II степена. Значи, остале

функције , је трајање обраде при обиму концентрације за обрада, при чему је

, најдужа обрада, где су: најдужи ход клизача, меродаван помак,

меродаван број обрта. Меродавни режими обраде код вишесечног стругања ће бити касније посебно разматрани. Значи, .

, је збир помоћних времена у обрадној операцији. Очигледно је, да .

, где су: време замене појединих отупелих алата, је број израђених предмета

између две замене алата.

, где су: , постојаност појединих алата, је време активног рада појединих алата.

Довољно тачно се може прихватити, да је: . Значи, .

је време застоја машине које није настало због замене отупелих алата. Овамо спадају планирани и случајни застоји, односно откази машине. Међу случајне отказе спадају и откази због ломова алата, а они ће бити утолико већи, уколико има више алата на машини. Пошто је већ узето да је: , може се закључити, да је: . Из ових разматрања се може извезти следећи крајњи закључак, да су сви елементи зависни

од сем и да сви елементи укупне заузетости машине делују на продужење времена

заузетости машине порастом обима концентрације изузев времена активног рада . За све

елементе времена укупне заузетости машине који су функције од су дати њихови аналитички

изрази, сем за и у сваком одређеном случају се на основу расположивих података може

израчунати оптимална вредност за обим концентрације . За елемент времена потребно је располагати са поузданим подацима о поузданости погона машине и потребна су сложенија разматрања из теорије вероватноће. На слици 8, приказана је крива заузетости машине у зависности од само два еленента и . Ова крива за је добијена на основу одређених стварних података.

Слика 8. Графички приказ оптималне концентрације обраде у захвате

Из досадашњих разматрања се закључило, да већина елемената продужава време заузетости машине повећањем концентрације обрада у радне жахвате. Због тога се намеће логичан закључак, да би код већег обима концентрације требало ређе мењати отупеле алате, односно застоји због замене отупелих алата треба да трају краће време у току серије. Овај закључак намеће продужење постојаности сечива, а то се најефикасније постиже смањењем брзине резања. На слици 9, приказана су два дијаграма у којима осенчени појас служи за изналажење оптималне вредности брзине резања у зависности од промењене концентрације обрада у радне захвате. Ова два дијаграма су добијена тражењем оптималне вредности брзине резања у зависности од обима концентрације обрада у радне захвате.

Слика 9. Оптимална брзина резања у зависности од обима концентрација обрада (F)

1.4 Припрема производње

Припрема производње у ширем смислу су све активности које претходе производном процесу. Према томе, припрема производње се започиње са дефинисањем производног задатка, па преко обезбеђења продаје, обезбеђења финансијских средстава, преко пројектовања производа, технолошке припреме производње, обезбеђења средстава рада, обезбеђења предмета рада, обезбеђења помоћног материјала и енергије, обезбеђења живог рада, завршава се оперативном припремом производње. У ужем смислу, под припремом производње се подразумева техничка припрема производње, која обухвата технолошку и оперативну припрему производње.

Технолошка припрема производње има задатак да предвиди, пројектује и пропише све потребне податке који одређују:

1. Трансформацирју предмета обраде из полазног облика до задатог облика.2. Транспорт предмета обраде у технолошком процесу3. Техничку контролу предмета обраде.

Резултат рада технолошке припреме произвођње је пројекат технолшког поступка.Оперативна припрема производње има задатак, да на основу података које садржи пројекат технолошког поступка изврши:

1. Грубо планирање на основу слободних капацитета.2. Фино планирање – терминирање.3. Управљање производњом и лансирање технолошке и оперативне документације.4. Обрада повратних података.

1.5 Принципи класификације предмета

Класификација је логичко и стручно сређивање различитих физичких или апстрактних величина са одређеним циљем. На основу тога одређује се концепција и број нивоа класификације.

У погонима са устаљеном производњом долази до типизације технолошких поступака на основу класификације предмета обраде. Класификација предмета обраде за потребе типске технологије се врши на толико нивоа, док се не дође до класа предмета који имају исте радне операције у свом поступку обраде. При класификацији предмета обраде за потребе типске технологије, између осталог треба узети у обзир следеће:

1. Врсту материјала и врсту полупроизвода као полазни облик предмета,2. Геометријски облик предмета обраде.3. Габаритне димензије предмета обраде.4. Толеранције кота обрађиваних површина.5. Квалитет обрађа обрађиваних површина.6. Захтеви у вези положаја површина: истоосност, паралелност итд.7. Термичка обрада.8. Посебни захтеви: површинска заштита, уравнотежење итд.9. Обим производње.

Сви наведени захтеви су одређени на радионичком цртежу и треба да буду проучени и разрађени, јер они утичу на број и врсту радних захавата, број, врсту и редослед обрадних операција итд., који се морају применити код израде предмета обраде. Класификација предмета обраде за потребе типске технологије је обиман и сложен задатак.

На слици 10, класификација зупчаника је разрађена за цилиндричне зупчанике са спољашњим озубљењем, са правим зупцима, са глаткотм рупом појединачни без испуста. Због просторног ограничења слика 10 приказује само делимичну класификацију зупчаника.

Слика 10. Делимична класификација зупчаника за типску производњу

Концепција класификације према слици 10 је следећа:

1. ниво, зупчаници2. ниво, облик површине на којем се врши озубљење3. ниво, положај површине на којој се врши озубљење4. ниво, облик зубаца зупчаника5. ниво, да ли је зупчаник са рупом, или је саставни део вратила6. ниво, да ли је зупчаник појединачан, или је у снопу7. ниво, да ли се зупчаник подвргава темичкој обради, или не8. ниво, да ли појединачан зупчаник има на челу испуст, или нема9. ниво, облик рупе зупцаника10. ниво, габаритне мере11. ниво, обим производње

Класификација предмета обраде се може извршити на такав начин да се добијају групе предмета обраде, унутар којих се сви предмети обрађују на истим типовима машина, са истим подешавањем и уз коришћење истих прибора. На тај начин се код мањих величина серија појединих предмета обраде унутар једне групе предмета може прећи на продуктивније типове производње. За потребе групне технологије, сви предмети обраде из производног програма који се подвргавају класификацији, разврставају се прво према типовима машина на којима треба да буду обрађивани, на пример: универзални струг, револвер струг, копирни струг итд. На тај начин се добијају три класе предмета обраде и то:

1. Класа: предмети чија обрада се завршава на истом типу машине алатке, на пример, обрада

се започиње и завршава на револвер стругу. То је класа предмета обраде са завршеним циклусом обраде на истом типу машине.

2. Класа: предмети који ће само са појединим обрадним операцијама да се обрађују по групној технологији, док остале обрадне операције иду по индивидуалној технологији. То су предмети са појединим обрадним операцијама.

3. Класа: предмети који се обрађују на више типова машина алатки, али ће целим током технолошког поступка бити обрађивани по групној технологији. То је класа предмета обраде са завршеним циклусом обраде на више типова машина.

Унутар сваке класе се формирају техношке групе предмета обраде за које се пројектује технолошки поступак по принципима групне технологије. Класификација предмета обраде за групну технологију је приказана на слици 11.

Слика 11.

Класификација мора да има свој циљ, а циљеви ових класификација су захтеви, односно принципи типске и групне технологије који су јасно истакнути. Класификацију предмета обраде за потребе типске и групне технологије могу успешно извршити само врсни познаваоци поступака обраде свих предмета чија се класификација врши.