Capi tolul 2. Studiul de fundamentare tehnica a structurii [608873]

Capi tolul 2. Studiul de fundamentare tehnica a structurii
logistice de proiectat pentru componentele
mecanice/electromecanice si/sau software.

2.1 Studiul componentelor mecanice specific: conveioarelor, structurilor de
schimbare a directiei, usilor industrial e automatizate, containerelor,
paletilor, paletelor, sistemelor de depozitare, sistemelor de transport si
transfer de tip shuttle, structurilor cu tehnologii integrate pentru rafturi,
sistemelor de impachetare, sistemelor de identificare, rampelor de incarc are
automatizate, sistemelor de paletizare, sistemelor de marcare, sistemelor de
etichetare, sistemelor de infoliere, sistemelor de protecti e a structurii
logistice, etc.

Ambalarea este operatia cu ajutorul careia se garanteaza protejarea produsului finit de diversi
factori exterior, factori care ar putea provoca deterioararea produsului inainte ca acesta sa
ajunga la benificiar.
Linia automata de ambalat napolitane este compusa din mai multe sisteme automatizate,
actionate de un singur sistem central, si echipata cu sisteme de transport necesare mutarii
produselor si ambalajelor in vederea pregatirii ambalarii finale. Ambalarea cu ajutorul
procedeului de impachetare este poate cel m ai folosit pentru ambalarea variatelor clase de
produse.
Procedeul de ambalare poate fi utilizat pentru urmatoarele categorii de produse:
– Produse in stare solida;
– Produse in stare lichida;
– Produse granulate;
– Produse pastoase.
Pentru fluxul logistic de ambalarea napolitanelor cu miere si nuca de cocos s -au folosit
urmatoarele categorii de echipamente:

a Cuptor pentru coacerea blaturilor de
napolitane
b Sistem automatizat de racire a
blaturilor
c Conveior cu banda x2
d Sistem administrare miere
e Sistem taiere
f Masina de impachetare

g Conveior cu role x2
h Masina impachetare secundara
i Conveior rotativ
j Distribuitor paleti
k Paletizor
l Conveior cu lant
m Masina infoliere
n Motostivuitor
o Rafturi metalice
p Cutii carton
q Paleti de lemn

a) Cuptor pentru coacerea blaturi lor
Acest cuptor (figura 2.1) este format din d oua cuptoare ce ajuta la coacerea blatului, ce pot
fi alimentate fie cu electricitate, fie cu gaze naturale. Vine echipat cu touch screen
programat de compania Siemens, control PLC, ceea ce face manevrabilitatea facila.
Parametri tehnici principali:
– Motor SEW
– Cilindri aer FESTO
– Rulmenti NSK
– Carcasa din otel inoxidabil
– 50 de placi de coacere
– Dimensiunile placii de coacere: 470 x 290 mm
– Fiecare matrita contine alte 15 matrite pentru napolitane
– Dimensiune matrita 75 x75 x 15.

Figura 2.1 Cuptor

b) Sistem automatizat de racire blaturi
Acest sistem fotografiat mai jos in figura 2.2 este folosit pentru racirea blaturilor proaspat
coapte si la transmiterea acestora mai departe la conveiorul ce le transfera mai apoi la sistemul
automatizat de administrare a mierii cu nuca de cocos.
– Fabricat din otel inoxidabil in conformitate cu standardele de igiena si de securitate ;
– Regleaza si controleaza viteza dispozitivului;
– Timp de racire: 3 minute;
– Dimensiuni (lungime, latime, inaltime): 2400 mm x 1100 mm x 2500 mm.

Figura 2.2 Sistem automatizat de racire blaturi

c) Conveior cu banda
Un conveior cu banda reprezinta un sistem cu actionare diversa, preponderal electrica, format
din o structura tip cadru si tamburi. Un conveior poate transporta diverse materiale, produse
semifinite sau finite, in stare singulara, paletata pe paleti sau palete, in cutii de carton, plastic,
lemn, in stare ambalata paletata sau nu. Directiile de deplasare sunt in general in plan orizontal,
dar si in plan vertical.

Figura 2.3 Conveior cu banda
d) Sistem automatizat de administrare miere
Acest dispozitiv permite dozarea automatizata a mierii cu nuca de cocos si garanteaza
distribuirea uniforma a amestecului in foile de napolitana. Fiecare napolitana cu straturile
umplute corect este apoi mutata apoi catre conveiorul cu banda. Rezervorul este echipat cu un
sistem de incalzire ce permite incalzirea amestecului, mentine temperatura si pastreaza crema
intr-o stare lichida.
– Fabricata in totalitate din otel inoxidabil;
– Motor si reductor SEW convertor: VLT Danfoss;
– Panou de control: Mistubishi;
– Dimensiuni (lungime, latime, inaltime): 2550 mm x 1250 mm x 1800 mm.

Figura 2.4 Sistem automatizat de administrare crema

e) Masina de taiat
Taie cu ajutorul unor lame sau fire de otel, dimensiunea putand fi ajustata atat pe orizontala
cat si pe verticala cu ajutorul unui sistem automat.
Capacitatea de taiere este de 26 de bucati pe minut.

Figura 2.5 Masina de taiat

f) Masina de impachetat
Masina de ambalat pe orizontala (figura 2.5) foloseste taiere prin termosudare. Produsul
este adus in sectiunea de ambalare cu ajutorul unui conveior (care face parte din sistem) , un
aranjament de scripeti infoliaza produsul pregatind u-l astfel pentru urm atoarea etapa de taiere.
O ghilotina incinsa creaza doua capete sigilate intre care se afla si produsul. D atorita zonei
calde a cepetelor , un scripete rotativ de mare viteza pur si simplu separa produsele ambalate de
restul foliei. In continuare produsul a mbalat ajunge in zona de paletizare sau de etichetare.

Tabel date tehnice:

Latimea rolei de ambalaj 30-260 mm
Lungimea ambalajului 65-400 mm
Latimea ambalajului 30-260 mm
Diametru rola ambalajului Maxim 320 mm
Viteza de impachetare 30-230 pachete/min
Putere 220V±10%
Dimensiune sistem (L)4000 x (l)1200x (i)1750mm
Greutate sistem 700KG

Figura 2.6 Masina de impachetat

g) Conveior cu role
Acest tip de conveior avand un numar mai mic de parti in miscare, mentenanta necesara pentru
acesta este mai scazuta, astfel fiind mai rezistent si mai preferat printre utilizatori.
Caracteristicile principale ale acestui tip de conveior:
– Fiabil ;
– Poate fi configurat cu usurinta;
– Instalare facila;
– Costuri de intretinere reduse;
– Silentios.

Figura 2.7 Conveior cu role

h) Masina impachetare secundara (impachetare in cutii de carton)
Masina impachetare secundara (figura 2.8) are rolul de a pune in cutii de carton produsele (in
cazul de fata napolitane) si de a le sigila. Aceasta masina confera o continui tate fluxului logistic
de impachetat napolitane.
Caracteristici:
– Fiabila;
– Eficienta ridicata;
– Usor de lucrat cu aceasta.

Figura 2.8 Masina impachetare secundara

i) Conveior rotativ
• cu doua lanturi ;
• gama de rotire: 0 -270 grade .

Obiect Caracteristica
Actionare Printr -un motor trifazat, pinioane cu roti,
lant si rulment cu bile
Placa suport Otel sudat
Inaltimea de montaj Minim 400 mm
Material Otel
Optiuni de montare a elementelor
conveiorului Conveior cu role fara actionare
Conveior cu role condus
Conveior cu role
Conveior cu lant

Componentele principale ale conveiorului rotativ cu doua lanturi din seria KF de la
Alfotec sunt:
• motor reductor trifazat;
• roata dintata;
• lant;
• rulmenti cu bile.

Figura 2.9 Conveior rotativ

j) Distribuitor paleti
Distribuitorul de paleti inlocuieste munca manuala in sisteme automatizate prin alimentarea cu
paleti a sistemelor de paletizat sau a celulelor de fabricatie ce folosesc roboti industriali.
Beneficii ale folosirii distribuitoarelor de paleti:
– reduce munca manuala;
– probleme ergonomice reduse;
– imbunatateste productivitatea prin reducerea ciclurilor de lucru;
– prelungeste durata de viata a paletilor.

Figura 2.10 Distribuitor paleti

k) Paletizor
Paletizorul, dupa cum este sugerat si de denumire, preia cuti ile de carton (si nu numai) si cu
ajutorul unui conveior cu role si a unor dispozitive de ridicare/coborare formeaza paleti. Aceste
dispozitive pot opera pana la 24 de ore pe zi si pot procesa pana la 110 cutii pe minut.

Figura 2.11 Distribuitor de pa leti

l) Conveior cu lant .
Cel mai frecvent sunt folosite in deplasari ciclice sau etapizate, acestea facand parte din sisteme
ample automatizate. Functionarea acestora este pusa in practica cu ajutorul a doua lanturi
montate pe pinioane, angrenate in principiu de motoare electrice.
Utilitatea sporita a conveioarelor cu lant este datorata faptului ca pot transporta incarcaturi
mari, insa aceasta facandu -se la o viteza redusa tocmai din cauza volumului ridicat de
incarcatura care se poate rasturna inainte de procesul de infoliere. Aces te tipuri de conveioare,
asemenea celor cu role au o rezistenta sporita, astfel mentenanta fiind ieftina si facuta la
intervale mai largi de timp.

Figura 2.12 Conveior cu lant

m) Sistem infoliere
Sistemul de infoliere (figura 2.13) reprezinta u n aparat mobil detasabil conectat la o sursa de
fluid presurizat pentru infoliere a incarcaturii paletizate cu o folie, si care include :
• un brat rotabil montat pentru a se roti pe un suport mobil ;
• sina de transport atasata bratului rotativ ;
• un purtator de folie in contact ;
• un transportator pneumatic cilindric pentru actualizarea selectiva a purtatorului de folie
de-a lungul sinei de transport ;
• un ansamblu pneumatic pentru actualizarea selectiva a miscarilor de rotatie a bratului
rotativ si un panou de contr ol atasat structurii find detasabil conectat la sursa de fluid
presurizat pentru controlarea selectiva a cilindului de transport si a ansamblului de
conducere.
Acest sistem relationeaza in general cu aparatele de infoliere a incarcaturii in paleti si in mo d
particular cu un aparat de infoliere mobil si independent pentru infolierea paletilor atunci cand
aparatul include un brat rotativ controlat de cilindri pneumatici.

Figura 2.13 Sistem infoliere

n) Motostivuitor
Ca in majoritatea aplicatiilor industria le, fie ele si si complet automatizate, este necesara si
interventia umana. In fluxul logistic de ambalare napolitane de fata motostivuitorul este folosit
la incarcarea paletizorului cu paleti, la preluarea stivelor in urma operatiei de stivuire si
transpo rtarea acestora in zona de infoliere, mutarea stivelor gata infoliate si depozitate in
spatiul special amenajat, si in cele din urma la incarcarea dubitelor/camioanelor clientilor.

Figura 2.14 Motostivuitor

o) Rafturi depozitare
Pentru depozitarea stivelor ce contin cutii de napolitane, se vor folosi rafturi cu schelet metalic,
precum in figura 2.15. Aceste rafturi pot sustine pana la 500 kg pe nivel.

Figura 2.15 Raft depozitare

p) Cutii carton
Cutia este un obiect confecționat din diverse materiale (lemn, carton, plastic, sticlă, etc) în
formă de paralelipiped sau cub cu scopul de a păstra sau proteja în interiorul său gol diverse
obiecte. Mărimea lor poate varia de la foarte mici la mari, majoritatea celor mici fiind folosite
pentru păstr area bijuteriilor sau obiectelor de valoare mici, iar cele mari fiind folosite pentru
depozitarea de obiecte de dimensiuni largi.

Figura 2.16 Cutie carton

q) Paleti
Pentru fluxul logistic de ambalare napolitane s -a ales in vederea transportului cutiilor cu
napolitane paleti de lemn deoarece acestia asigura o manevrabilitate sporita cu ajutorul
echipamentelor mecanice, si deasemenea fac operatiile de incarcare, descarcare si depozit are
mai facile.

Figura 2.17 Paleti de lemn

2.2 Studiul componentelor software: aplicatii software dedicate, aplicatii
software pentru optimizare, aplicatii software pentru managementul
depozitelor (WMS), proiectare structuri de comanda, proiectare structuri de
identificare, aplicatii de comanda si conducere a AGV -urilor si robocarelor,
aplicatii software pentru comunicatii, sisteme de achizitii de date, proiectare
retele de senzori etc.

ExtendSim 9
1. Introducere

ExtendSim (numit original Extend) a fost primul software de simulare ce a incorporat
caracteristicile gasite in medii moderne de simulare. Interfata sa, arhitectura si extensibilitatea
seteaza un standard ce a fost urmat de numeroase alte programe de simul are.
2. Beneficiile simularii

Printre beneficiile cheie ale simularii se numara:
– identifica probleme ;
– raspunde la intrebari ;
-animatie si vizualizare ;
-comunicare ;
-intelegere .
Procesul de modelare ofera celui ce construieste modelul un aspect mai in profunzime al
sistemului existent. Atunci cand este construit un model de simulare, implicarea este mult mai
mare decat atunci cand se construieste o organigrama. Actul construirii u nui model
reprezentativ face ca modelatorul sa inteleaga fluxul, logica de rulare, prioritatile,
constrangerile de resurse, si deciziile luate.
Al doilea aspect este mai interesant. Multi experti in sistem poate detin o intelegere a
sistemului, dar ei nu inteleg “fizica” sistemului, planificatorul insa intelege pe deplin. Cu toate
acestea, daca planificatorul ar fi sa schimbe regulile aplicate de el, si/sau sa schimbe schema

prioritatii serviciului sau variate procese, si/sau sa reduca sau sa creasca tot alul muncii din
proces, si/sau sa scada sau sa reduca marimea lotului, si/sau sa modifice orice alt aspect major
al sistemului – atunci nici planificatorul nici nimeni altcineva nu ar putea sa prevada efectele.
Cu toate acestea, ganditi -va la ce s -ar putea intampla daca planificatorul ar intra in posesia unui
model. El ar putea experimenta cu modelul si sa prezica cu acuratete ce s -ar intampla cu
schimbarile mentionate anterior. Cu acest set de instrumente, planificatorul ar putea
experimenta si ar vedea ce ar afecta sistemul in cel mai bun mod cu putinta si ar putea
imbunatati radical sistemul. Folosind simularea, toate testarile pot fi facute in model, si nu
direct in proces.
2.1 Imbratisand simularea

Modelarea simularii poate fi provocatoare pentru un incepator. Se pot intampina dificultati nu
numai cu mecanica sau cu aspecte ale software -ului, dar si cu gestionarea unui proiect de
simulare. Cu toate acestea, este o “formula magica”, iar aici este intr -o “coaja de nuca”.
Asigurati -va ca aveti:
-training despre software
-suport de la un mentor
-un prim proiect adecvat
-suport de la restul companiei
-acces la date
-timp pentru a lucra la proiect
-timp pentru a verifica si valida proiectul
-timp pentru a -i masura succesul.
3. Simulare cu ExtendSim

ExtendSim este o simpla, dar totusi extrem de puternica unealta pentru simulare procese.
Acesta ajuta la intelegerea sistemelor complexe si produce rezultate mai bune si mai rapid.

ExtendSim permite simularea oricarui sistem sau proces prin crearea unei rep rezentari logice
intr-un format usor de folosit. Cu ajutor de la ExtendSim se poate:
-prezice cursul si rezultatele anumitor actiuni
-avea o intelegere a intregului ansamblu
-vizualiza procesul logic intr -un mediu virtual
-identifica o problema inainte de implementare
-explora potentialele efecte ale modificarilor
-optimiza operatiunile
-evalua idei si sa se identifice ineficiente
-intelege de ce evenimentele observate apar
-comunica integritatea si fesabilitatea planurilor.

Cu ExtendSim se poate obtine:
-un set complet de “blocuri de constructie” ce permit construirea de modele rapid
-o interfata grafica personalizata ce ilustreaza relationarile in sistemul modelat
-dialoguri, notebook -uri si o baza de date integrata pentru schimbarea valorilor modelului,
astfel sa se poate incerca rapid ipoteze
-animatii 2D si 3D realistice ale modelului pentru prezentari imbunatatite
-un mediu cu multe caracterisitici pentru a se putea construi interfete prietenoase ce
simplifica interactiunea cu modelul si imbunatates te comunicarea
-abilitatea de a ajusta setarile dinamic,in timp ce simularea ruleaza
-posibilitatea de a crea noi blocuri cu dialoguri personalizate si icon -uri
-scanabilitate completa din moment ce modelul este limitat doar de limitele sistemului
-rapoart e customizate pentru prezentari mai amanuntite
-conectivitate integrala si interactiune cu alte programe si platforme

Figura 2.6 Interfata ExtendSim 9 cu elemente grafice

In imaginea reprezentata mai sus sunt reprezentate obiectele grafice utilizate in simularea
propriu -zisa, cat si o fereastra noua de lucru.

Figura 1.7 Bara meniu ExtendSim 9

Bara meniului ExtendSim este o bara clasica unui software de simulare, alaturi de bara clasica
interfetelor windows, se mai gasesc elem ente precum functii de baza, dar si butoanele folosite
la simularea propriu -zisa precum run, stop sau animatie on/off.
4. Arhitectura de simulare

O arhitectura robusta adauga caracteristici avansate pentru a face simularea cat mai scalabila:
-Simulare cu scopuri multiple. ExtendSim este un mediu “multi -domain”, astfel se pot modela
dinamic sisteme continue, evenimente discrete, liniare, non -liniare si moduri mixte.
-“Library based”. Blocurile construite pot fi salvatein biblioteca,si reutilizate in alte mo dele.
-Suport script. Construieste si ruleaza modele de la distanta, fie dintr -un bloc ExtendSim, fie
dintr -o alta aplicatie.
-Suport integrat pentru alte limbaje de programare. Se pot accesa coduri create in Delphi, C++
Builder, Visual C++ etc.
-Peste 100 0 de functii. Acces direct la functii pentru integrare, statistici, de asteptare, animatie,
matrici, sunete. Blocurile pot trimite mesaje altor blocuri.
-Capacitati sofisticate de trecere a datelor. Valori, tablouri sau structuri compuse din tablouri.
-Suport complet pentru o gama larga de tipuri si structuri de date. Sunt construite matrice, liste
legate si integrale.
-Corelarea datelor integrate. Conectati datele de dialog la bazele de date interne.
5. FlexSim

FlexSim este un software de simulare a prod uctiei dezvoltat de FlexSim Software Products,
Inc. Ca si scop general, FlexSim este folosit in urmatoarele domenii:
-fabricatie, productie si linii de asamblare
-logistica si distributie, design pentru supply chain, depozitare
-transport, flux pietonal, c oordonare nava maritime
-altele, campuri de petrol sau procese de minerit, flux de date in retea.

5.1 Caracteristici principale

• Structura programului
FlexSim foloseste un design orientat pe obiect. Obiectivele FlexSim sunt definite si programate
in 4 clase: clasa de resurse fixe, clasa de sarcina executanta, clasa nod si clasa de obiecte
vizuale.
• Control drag and drog
Utilizatorii pot construi modelul prin “tragerea” si “scaparea” obiectelor 3D, conectarea si
functionarea modelului. Pentru utilizatorii avansati, intreaga procedura de “tragere” si
“scapare” poate fi realizata, iar parametrii si miscarile pot fi folosite utilizand atat FlexScript,
cat si C++.
Se pot modela cu FlexSim, printre altele, si:
-procese de fabricatie
-manipulare materiale
-linii de impachetare
-procese de depozitare
-operatii de supply chain
-minerit
-operatii de turnatorie
-imbuteliere de mare viteza
-call center
-procesare mancare si impachetare
-productie de gaz si petrol
-sisteme ASRS
-centre de sortare

6. ExtendSim VS FlexSi m

Asemanari:
Aceste software -uri fiind create cu acelasi scop, simulare, se intampla sa fie foarte
asemanatoare, din acest motiv ma voi concentra pe aspectele ce le diferentiaza pe cele doua.
Diferente:
-Animatiile din FlexSim sunt mai mature.
-dezvoltare a modelelor se face mai rapid in ExtendSim. Dar deodata ce se cunoaste cantitatea
echipamentului si dimensiunea containerelor se poate trece intr -un model FlexSim.
-FlexSim este preferat pentru vizualizare de sisteme mai complexe, unde locatia si orientarea
piesei este esentiala. Pe de alta parte ExtendSim este mai adecvat sistemelor cu multe elemente,
unde unele elemente este mai bine sa fie vizualizate animate, iar altele in 3D.
-daca se construiesc modele pentru studii statistice, vizualizarea 3 D nu aduce niciun beneficiu
semnificant, deoarece daca se ruleaza 40 de replici ale unui model ce dureaza 30 de minute,
acestea nu prea se urmaresc, asa ca FlexSim nu este eficient in acest caz.
ExtendSim
CP ExtendSim
OR ExtendSim
AT FlexSim
Professional ExtendSim
Suite FlexSim
Enterprise
Single User
License $ 995 $ 1795 $ 2495 $ 24510 $ 4995 $ 28500
Network
License(price
per user) $ 1790 $ 3190 $ 4590 $ 16530 $ 8790 $ 18014

In tabelul de mai sus se pot observa diferentele de pret pe module dintre cele doua software –
uri.
7. Concluzii

In urma cercetarii, datele culese au demonstrat cat de importanta este simularea in cadrul unui
proces tehnologic. Tinand cont de faptul ca cele doua soft ware -uri sunt foarte asemanatoare,
insa diferenta de pret fiind atat de mare, s-a ajuns la concluzia ca ExtendSim este mai adecvat.