Kap 18 – Produktionstyper och layouter Flashcards
Produktionsrelaterade grundbegrepp som beskriver olika typer av produktion och layouter
Ur tillverkningsteknisk synpunkt väljer man ofta en indelning som baseras på produkternas eller detaljernas seriestorlek, eller antalet tillverkade produktur, följande indelning kan göras
Enstyckstillverkning: karaktäriseras av små volymer, ofta specifika kundorder, stor variation i produktutförande, flexibel tillverkningsutrustining. Tex större maskiner och specialverktyg tillverkas såhär.
Serietillverkning: även kallat batchtillverkning, karaktäriseras av medelstora serier av en och samma produkt, ofta tillverkning mot lager. Tex verktyg, böcker och halvfabrikat.
Masstillverkning: karaktäriseras av kontinuerlig tillverkning av en och samma produkt, hög produktionstakt med specialverktyg, tex hushållsartiklar och pappersark.
Karaktärsdragen för olika produktionsvolymer avseende hastighet, utrustning och operatörsberoende
Enstycketillverkning har låg tillverkningsvolym, låg produktionshastighet, mindre specialutrustning men högre operatörsberoende(hantverksskicklighet)
Serietillverkning har mellan tillverkningsvolym, mellan produktionshastighet, mellan specialutrustning och mellan hantverksskicklighet.
Masstillverkning har hög tillverkningsvolym, hög produktionshastighet, hög tillgång på specialutrustning och låg hantverksskicklighet.
Karaktärsdragen för funktionell och flödesorienterad layout
Indelning kan också höras med avseende på det sätt som materialet hanteras under dess förädling eller efter vilken layout produktionsutrustningen fysiskt är uppställd:
Produktorienterad layout: bearbetning, montering etc sker på ett ställe pga att produkten ofta är stor, tung och svårfyttad, vanligen långa produktionstider och korta serier, tex fartyg, flygplan, broar och hus.
Funktionellt orienterad layout: maskinerna ordnas efter typ av bearbetningsoperation. Ger möjlighet till stor produktflora, nackled blir en komplicerad materialhantering med ålnga interna transporter och ofta köritder till maskiner.
Flödesorienterad layout: Maskinerna är uppställda efter bearbetnings-och operationsordning för en viss produkt så att ett överskådligt produktflöde genom fabriken skapas, ger högre produktionstakt med kräver fler fasta installationer, lämpar sig för långa serier och masstillverkning. 3. Karaktärsdragen för funktionell och flödesorienterad layout
Uppbyggnaden av och karaktärsdragen för flödeslinjer, transferlinjer, produktverkstäder, flödesgrupper och fraktala fabriker
Transferlinjer och flödeslinjer öfrknippas vanligtvis med tillverkningssystem för stora volymer eller masstillverkninng.
Flödeslinjer: En flödeslinje karakteriseras av ett antal förädlingsstationer sammanvinds med någon form av hanterings-eller transportutrustning. Kan vara mekaniserad eller automatiserad. Kan vara uppdelad i ett eller flera steg med mellanliggande buffertlager. Flödeslinjer ökar produktionstakten, minskar genomloppstiden(minskar pia), minskar även administrativa arbetet.
Transferlinjer: Transferlinje är en variant på en flödeslinje som vanligtvis har högre krav på hanteringsutrustningens geometriska precision. Vanlig vid produktion för fordonsdelar.
Produktverkstäder: Tillverkningsprocessen kan delas upp i en eller flera produktverkstäder. Personalen i verkstaden tar ansvaret för all förädling och administration knuten till sin produkt eller produktgrupp, till verkstaden flyttas alla maskiner och all personal som arbetar med en och samma produkt. Tillverkningen finns då samlad och produkten behöver inte lämna produktverkstaden innan den är färdig. Personalen har fullt ansvar för produktionssäkerheten. Förtaget behöver ofta utöka sin maskinpark. Kräver en bredare eller flexiblare kompetens hos personalen.
Inom vare produktverkstad finns specialiserade tillverkningsavsnitt vanligen organiserade i flödesgrupper. Inom en flödesgrupp färdigställs detaljer eller moduler som ingår i den slutgiltiga produkten.
Fraktala fabriker: Ytterligare utveckling av produktverkstäder är fraktala fabrikter där produktionen delas upp i självständiga enheter. Dessa delas sedan upp i mindre självstyrande grupper. Ingen linjeorganisation finns som kan gripa in i gruppens arbete. Varje grupp ansvarar för produktivitet och kvalitet i sitt eget arbete. Anställda från flera olika underleverantörer arbetar sida vid sida under samma tak. Produktionen är uppbyggd som ett fraktalt mönster med självständiga avdelningar som har korta kommmunikationsvägar. Gör att personalen arbetar mer integrerat än i andra organisationsformer.
Användning och innebörden av gruppteknologiskt tänkande
För att fullt kunna utnyttja tekniken som kommer med produktverkstäer och flödesgrupper gäller det att produkterna och tillverkningssysstemet är anpassade för varandra. Gruppteknologi används för att effektivt kunna anpassa produkterna till de produktionstekniska förutsättningarna. Man vill kunna utnyttja fördelarna som erhålles vid en flödesorienterad produktion där man traditionellt har använt funktionellt utformade verkstäder. Vid utvecklingen av nya detaljer försöker man att standardisera konstruktiva lösningar och materialval så att dessa nya detaljer skall passa i det befintliga tillverkningssystemet, dvs produkterna skall ges en hög producerbarhet under beaktan av redan gjorda utrustningsinversteringar. Viktigt vid produktionseffektiviseringar.
Genom att tillföra en ekonomisk och strategisk dimension till gruppteknologin kan detaljerna delas in i grupper som tar hängysn till var en viss detalj kan produceras bäst, tex att komplicerade detaljer kräver högre kompetens av personalen.
Gruppteknologi och modultänkande är viktiga grundstenar för att kunna tillgodose en marknas som kräver många produktvariantar utan att få ett allt för omfattande och överdimensionerat tillverksningssystem. Antal produktionslinjer kan reduceras. Modulkonceptet passar bra för produkter med lika funktionella egenskaper där modulerna kan serietillverkas och där försäljningen gärna är kundorderstyd med krav på låg leveranstid. Nackdel är att en viss låsning till valt produkt-och produktionskoncept. Förändringar medför ofta stora kostnader.
Olika typer av flexibilitet
Produktflexibilitet – företagets kapacitet i spännvidd att ytveckla, köpa och tillverka nya produkter.
Produktionsflexibilitet – företagets förmåga att producera en mångfald av produkter.
Kapacitetsflexibiliteten- produktionssystemets förmåga att ändra produktionsvolymen med bibehållen effektivitet.
Utrustningsflexibilitet – hur väl nya detaljer eller moduler kan läggas till det befintliga sortimentet.
Kompetensfelxibilitet – möjliggör bla en snabb anpassning till nya förutsättningar för hela produktframtagningskedjan
Ökad flexibilitet är viktig för att kunna ömta kraven från framtida matknader, kundanpassning, reducera varulager, variera monteringsvolymer till låga kostnder, ett sätt att uppnå korta leveranstider med hög leveranssäkerhet.
Begreppen NC, CNC, DNC, PLC, FMS, CIM, PDM.
NC – Numerical control, numeriskt styrd verktygsmaskin.
CNC – Computer numerical control, datorsystem för att styra verkstadsmaskiner, programmeras numeriskt.
DNC – direct/distributed numerical control, kopplar ihop flera CNC maskiner eller där en överordnad dator kan förse flera stycken maskiner med sekvensvis inmatning.
PLC – Programmable logical controller, enskilda numeriskt styrda maskiner kan logiskt sammankopplas med varandra och med annan automatiserad verkstadsutrustning såsom robotar och transportörer via en central dator av PLC-typ.
FMS - fleible manufacturing system,– automatiskt produktionssystem som utvecklats i syfte för att vara flexibelt med avseende på produktbyten, variantändringar osv. Ska vara
automatiskt i den omfattning att det endast erfordras begränsad bemanning vid drift. Måste därmed ha vissa grundfunktioner som materialhanteringssystem, rutinger och utrustning för laddning och plundring av utrustningen mm.
CIM – Computer integrated manufacturing, är ett tillverkningssystem där det endast används datorer för att styra hela produktionsprocessen. Individuella processer kan utbyta information med varandra och ta till handling beroende på vad informationen säger. Detta göra produktionen snabbare och mindre fel uppstår. Det är ett exempel på hur information och kommunikationsteknologier används i tillverkning.
PDM – Product data management, benämningen på hantering av data och information om produkter framför allt i produktutveckling, användandet av mjukvara för att spåra och kontrollera data gällande en viss produkt. Därmed kan företaget spåra olika kostnader vid tillverkningen av produkten, allt från materialkostnad, tekniska specifikationer och tillverkning. Bra för att utbyta information mellan alla som jobbar aktivt med produkten, från ledning till ingenjörer, säljare och köpare.
Olika sätt att programmera CNC-maskiner
Detta görs med CNC-kod, programmerar in block(rader), varje block är en instruktion som utförs innan nästa block, kan innehålla mycket information, tex rörelseinstruktioner. Tex: N0100 G0 X100 Y0 Z0
(ovan kallas iso-kod)
N-kommandot först i raden är blocknumret. Det finns inget tvång på vilka siffror eller i vilken ordning som kommer men det måste börja med ett N. G-kommandot är rörelsefunktionen, dvs om maskinen ska röra sig rakt, cirkulärt eller till exempel borra ett hål. X, Y, Z är koordinater i maskinens koordinatsystem.
Kan definiera verktygsbanor som matematiska kurvor. Manuell programmering kan ske dels direkt vid maskinen. Dialogprogrammering är ett förenklat sätt att styra maskinen där maskinen frågar och operatören svarar.
Uppbyggnaden av olika FMS och dess ingående funktioner
Finns fem olika grundtyper för hur FMS byggs upp, dessa är linjeformation, loopformation, stegformerat system, administrativ gruppering och robotcentrerad cell.
Linjeformation kan delas upp i enkelriktat flöde och dubbelriktat flöde, det som skiljer dem åt är hur produkten rör sig mellan stationerna. Dubbelriktat kan röra sig hur som helst mellan de olika stationerna, medan enkelriktat måste följa en viss väg.
Loopformation är att deltaljerna vanligtvis har ett enkelriktat rlöde runt hela loopen och de kan stanna vid stationerna utan någon som helst krav åp speciell ordning.
Stegformad layout är en utvecklong av loopen, högre flexibilitet, behöver ej transporteras ett helt varv utan väljer den bana som snabbast leder till den maskin som kan utföra operationen.
Administrativa grupperingen är en utveckling av loopen. Innehåller både loopar och stegar och växlar som är organiserade på ett sådant sätt att en önskvärd lösning på tillverkningsprocessen uppnås.
Robotcentrerade cell är en layout där en eller flera robotar betjänar förädlingsmaskiner eller ingår som självständiga förädlingsmaskiner.
Varje flexibelt tillverkningssystem har olika uppbyggnad och lösningar för att tillgodose krav och önskemål på funktioner. Generellt ingår ett materialhanteringssystem med tillhörande utrustning för laddning och plundring av förädlingsmaskiner samt ett system för övervakning och kontroll.
Kontroll och mätmaskiner är vanligen baserade på olika typer av sensorer. Det som till största del gör att man kan särskilja en automatisk linje eller motsvarande från en FMS-anläggning är att FMS har en samordnande och korrigerande enhet. Denna enhet utgörs av en dator som huvudkomponent, vilken har till uppgift att övervaka statusen på systemet. Den beordrar varje delsystem att utföra en uppgift som är planerade att utföras i systemet. Några saker system måste kunna göra är styrning av varje förädlingsstation, distribution av syrinformation till varje delsystem, produktstyrning, styrning av detaljtrafiken, synka
materialhanteringsutrustning, övervakningsfunktioner, sammanställa och redovisa produktionsstatistik.
