Optimizarea Procesului de Testare a Produselor Intr O Firma Producatoare de Cablaje Auto

CUPRINS

REZUMAT

Lucrarea de față abordează optimizarea procesului de testare a produselor în firmele producătoare de cablaje auto.

Lucrarea este structurată pe trei capitole, fiecare având mai multe subcapitole, urmate de o serie de concluzii și referințe bibliografice.

În capitolul I, "PEZENTAREA COMPANIEI ȘI A PROCESELOR DIN CADRUL ACESTEIA" sunt prezentate noțiuni generale despre producția de cablaje auto, tipurile de produse realizate în cadrul companiei, materiale folosite, inclusiv o prezentare a proceselor necesare pentru obținerea cablajelor auto, ultilajele folosite, materiale, și procedee.

În capitolul II, " PREZENTAREA SISTEMULUI DE TESTARE ELECTRICÃ" este explicat în detaliu procesul de testare electrică a produselor din cadrul companiei, conținând date despre metode de testare, erori, echipamente.

În capitolul III, "OPTIMIZAREA PROCESULUI DE TESTARE " conține partea practică, fiind detaliat având prezentate criteriile de optimizare, etapele realizării acestei optimizări, date colectate, analizele efectuate și rezultatele obținute după optimizare.

ABSTRACT

This paper addresses the optimization of product testing in companies producing wiring systems.

The paper is divided into three chapters, each with several chapters, followed by a series of conclusions and references.

In Chapter I, "PEZENTAREA COMPANIEI SI A PROCESELOR DIN CADRUL ACESTEIA" presents general concepts about the production of wiring systems, types of products made in the company, materials used, including a description of the processes required to obtain auto wiring, ultilajele used materials and processes.

In Chapter II, "PREZENTAREA SISTEMULUI DE TESTARE ELECTRICA" explains in detail the electrical testing of products from the company , containing information about testing methods, errors and equipment.

In Chapter III, "OPTIMIZAREA PROCESULUI DE TESTARE" contains practical part, being presented with detailed criteria optimization steps to achieve this optimization, data collected, analyzes and results after optimization.

INTRODUCERE

Optimizarea unui proces tehnologic sau a unui echipament constă în alegerea unei decizii prin care se obțin atât beneficii economice maxime cât si reduceri de timp sau de eforturi pentru obținerea rezultatului dorit.

Nevoia de optimizare apare atunci cand :

exista o varietate mare de metode și procedee tehnologice și se doreste determinarea solutiei corespunzătoare care să fie benefica din punct de vedere tehnic și economic

concurența este mare si este greu de învins, trebuind a fi luate decizii organizatorice

precizia si calitatea produselor pot fi îmbunatațite doar daca se îmbunătătește întregul sistem organizatoric sau cel tehnologic

Proiectul de față conține informații despre procesele tehnologice folosite în producția de cablaje si conectori de cablaje din industria automotivă. Fiecare proces este detaliat, conținând informații tehnice si imagini, pentru o mai bună întelegere a tehnologiei.

Este prezentat în detaliu procesul de testare electrica a produselor de tip cablaj auto, fiind prezentate tehnologii de testare, echipamente și metode de lucru.

Optimizarea procesului de testare, prezentată în proiect, constă în reducerea încărcărilor anumitor echipamente de testare, în scopul obținerii unei performanțe mai ridicată.

De asemenea sunt prezentate și detaliate rezultatele obținute folosind tehnicile de optimizare aplicate.

CAPITOLUL I :

PREZENTAREA COMPANIEI ȘI A PROCESELOR DIN CADRUL ACESTEIA

1. PREZENTAREA COMPANIEI

1.1 DESCRIEREA COMPANIEI:

Hirschmann automotive este o companie producătoare de componente auto, cu sediul principal situat în localitatea Rankweil, Austria. La momentul actual activitatea de producție se desfășoara în cinci unități de producție, răspândite in intreaga lume. Cele cinci sedii sunt localizate în Austria, România, Cehia, China și Maroc. Cea mai mare fabrică a grupului este cea din România cu sediul situat în localitatea Chirileu a județului Mureș. De asemenea în județul Mures mai există construită o hala, plasată în localitatea Sînpaul. În prezent se planifică deschiderea unei secții noi de producție, cu sediul in Mexic.

În Decembrie 2007 a început activitatea de producție, realizându-se inițial cablaje pentru sistemele de asistența la parcare. Cu timpul, activitatea de producție s-a extins, devenind din ce în ce mai diversificată.

În prezent gama de produse executate în cadrul companiilor este de peste 500 de tipuri de produse pentru industria auto și nu numai. Principalele produse realizate în fabricile românești sunt cablaje pentru senzori ABS, pentru oglinzi automate, pentru cutiile de viteze, pentru senzori de presiune, diferite tipuri de senzori (de presiune, pentru deschidere automată, de parcare, pentru oglinzi automate, etc.), cablaje și adaptoare pentru instalațiile de putere din automobile normale, hibride si snowmobile, acelerații electronice pentru automobile, motociclete si snowmobile, sisteme audio și video, respectiv elemente de conectică pentru industriile auto și fotovoltaică.

Principalii clienți ai companiei Hirschmann Automotive sunt principalii producători de automobile și de subansamble din industria auto : BMW, Audi, VolksWagen, Daimler, Iveco, Chrysler, Fiat, Ford, Renault, Continental, Delphi, Bosch, Sumitomo, Nexans, Brose, Cabelettra și mulți alți producători.

În cadrul companiei sunt peste 1500 de persoane angajate. Personalul este motivat și orientat spre dezvoltarea personală dar și profesională, pentru a atinge obiectivul principal, adică obținerea unei poziții de lider pe piața auto internațională.

În anul 2007 a fost înființată compania, iar in anul 2009 a reușit sa obțină certificarea ISO TS16949. Ce este ISO TS16949? Este un standard tehnic privind dezvoltarea sistemelor de management al calității, care se axează pe prevenirea defectelor și reducerea costurilor cât și a deșeurilor produse din pricina rebuturilor.

Standardul ISO TS16949 se bazează pe standardul ISO 9001 și a fost publicat in luna Iunie a anului 1999 sub numele ISO TS16949:1999.

Acest standard este unul global, fiind emis de către "Unitatea Operativă internațională pentru industria Auto" , un grup al producătorilor și al organizațiilor comerciale, fiind un lider pe plan global.

ISO TS16949 definește cerințele impuse de sistemele de management al calității referitor la proiectarea si producția produselor din industria auto. Datorită acestui standard compania poate imbunatăți ușor rețeaua de furnizori și de clienți din industria auto, câștigarea încrederii atât față de furnizori cât și de clienți și permite introducerea auditurilor bazate pe proces, care se concentrează pe cerințele și satisfacția clienților.

1.2 ISTORICUL COMPANIEI

Mai jos este prezentat un scurt istoric al companiei:

1959 – S-a înființat compania Richard Hirschmann Electronic GmbH , Rankweil , specializată în dezvoltarea și producția de echipamente de telecomunicație ( transmițătoare, receptoare, etc.)

1980 – Compania abordează tehnologia conectorilor și a cablajelor pentru sistemele audio din industia de automotive

1988 – Se începe producția pentru cablajele din zona motorului (E-gas, regulatoare, etc.)

1991 – Extinderea producției prin deschiderea unei noi hale de producție în Rankweil, Austria

1993 – Compania începe producția de cablaje și senzori pentru sistemele de asistență de parcare

1995 – Deschiderea unui sediu de vânzări in Turin, Italia

1997 – Cumpararea Grupului Hirschmann de către Rheinmetall AG

1998 – Dezvoltarea senzorilor de parcare pentru alți producători din industia de automotive

2001 – Dezvoltarea ramurei de producție de senzori

2002 – Deschiderea unei noi hale de producție Hirschmann in Vsetin, Cehia

2003 – Cumpărarea companiei de către F&R Industrie Invest GmbH; redenumirea companiei

2006 – Dezvoltarea conectorilor electrici făra elemente de contact (KTL)

2007 – Deschiderea unei noi hale de producție Hirschmann in Chirileu, România

2009 – Deschiderea unui sediu de vânzări în Braunschweig, Germania

2010 – Înființarea diviziei de energie regenerabilă

2011 – Extinderea companiei Hirschmann România (deschiderea unei noi hale de producție)

2012 – Deschiderea unei noi hale de producție Hirschmann cu sediul în Kenitra, Maroc

2013 – Deschiderea unei noi hale de producție Hirschmann cu sediul în Nantong, China

2014 – Înființarea unei reprezentanțe de vânzări în Shanghai, China

2015 – Începerea înființării halei de productie Hirschmann Automotive cu sediul în Mexic

1.3 TIPURI DE PRODUSE FABRICATE ÎN CADRUL COMPANIEI

Conectori pentru cablaje electrice :

Fig. 1.1. Conectori de diferite tipuri

Aceștia sunt conectori cu ansamble sau componente metalice peste care se injectează masă plastică, pentru a se obține forma dorită a conectorului. De obicei sunt folosiți la realizarea conexiunilor componentelor electrice, în parți ale mașinilor unde factorii externi, precum umezeala reprezintă o problema. Datorită garniturilor si a etanșeității, acești conectori sunt ideali in astfel de ansamble.

Toți conectorii sunt realizați conform standardelor, sau cu un design special, în funcție de clienții si aplicațiile la care urmeaza a fi folosite. De asemenea fiecare este prevăzut cu sistem poka-yoke pentru evitarea inserării greșite a conectorului de tip "tată" in cele de tip "mamă".

Conectori si cablaje High-Voltage :

Fig. 1.2. Cablaje cu conectori High-Voltage

Acești conectori sunt fabricați pentru a fi folosiți în ansamblele echipamentelor de înaltă tensiune. Specificațiile tehnice sunt de cele mai multe ori complexe, deși tehnologia de procesare trebuie sa fie eficientă, dar simplă.

Conectorii sunt compacți si etanși, având capacități de funcționare chiar si la 750 de volți si 40 amperi, rămânând funcționabili la temperaturi de până la 140o C.

Senzori si sisteme bazate pe senzori :

Fig. 1.3. Diferite tipuri de senzori

Senzorii fabricați in cadrul companiei sunt folosiți pentru depistarea și transmiterea informațiilor legate de mișcările lineare, mișcările de rotație, pozițiile liniare sau unghiulare, unghiul rotațiilor sau viteza rotațiilor, atunci cand acestea trebuiesc monitorizate.

Senzorii sunt foarte preciși și fiabili din punct de vedere tehnic, producând citiri de mare precizie, folosind măsurători care au la bază efectul Hall.

Micro-conectori si cablaje:

Fig. 1.4. Diferite tipuri de micro-conectori

Acești conectori se fabrică la dimensiuni foarte mici (1-10 mm). Aceștia sunt de cele mai multe ori dotați cu garnituri pentru etanșeitate, pentru a se putea supune cerințelor clienților din industria automobilelor. De obicei acești conectori sunt folosiți pentru aplicații foarte sofisticate din punct de vedere tehnic.

2. NOȚIUNI TEORETICE GENERALE PRIVIND ANSAMBLELE CABLAJELOR FOLOSITE ÎN INDUSTRIA AUTO:

2.1. NOȚIUNI GENERALE PRIVIND CABLAJELE FOLOSITE:

Cablajul electric este un ansamblu de două sau mai multe fire, plasate unul lângă altul, lipite, răsucite sau împletite împreună pentru a forma ansamblul, având posibilitatea de a fi conectate în ambele capete la dispozitive sau alte componente, realizând transferul de curent electric între cele două.

Cablajele electrice pot avea un câmp foarte larg de întrebuințări. În industria auto ele sunt folosite pentru transmiterea puterii electrice sau a semnalelor electrice, inclusiv transferul de date.

Pentru fabricarea cablajelor electrice se folosesc materiale precum aluminiu, cupru, nichel, oțel sau aliaje metalice cu aur, platina sau argint, pentru a fabrica miezul firului electric, folosit la conducerea curentului electric sau a datelor.

Cel mai folosit material conductor in producția de cablaje si fire electrice este cuprul, datorită rezistivității sale reduse și a proprietăților mecanice foarte bune. Cuprul este folosit in producția de fire electrice încă de la începutul anilor 1820, pe când s-a inventat electromagnetul si telegraful.

Fig. 1.5. Fire electrice realizate din cupru

Conductivitatea electrică a cuprului este cea mai bună din clasa metalelor neprețioase având o conductivitate de 16.78 nΩ * m la 20 °C.

Cuprul are cea mai mică rezistivitate după argint. Cuprul prezintă inițial impurități de nichel, fier, plumb sau zinc, însă cu ajutorul prelucrării electrolitice, se ajunge la o puritate de 99,95%. Cuprul rezultat se numește cupru electrolitic.
Conform legilor metalelor în stare solidă, într-un atom de cupru, banda de conductivitate este umplută doar pe jumătate, rezultând în permiterea trecerii a multor electroni purtători de curent electric. Când se aplică un câmp electric unui fir de cupru, conducția de electroni accelerează către terminalele electropozitive ale lor, creând astfel curentul electric. Acești electroni se întâlnesc cu anumite rezistențe in calea lor, datorită impacturilor cu atomi de la impurități, goluri sau imperfecțiuni în material. Datorită conductivității foarte mari a cuprului, acest material a devenit un standard internațional față de care se compara toate metalele conductoare.

Aluminiul este alt metal folosit în producția de fire electrice. Aluminiul are aproximativ 61% din proprietățile de conducție ale cuprului. Secțiunea unui conductor din aluminiu trebuie să fie cu 56% mai mare in volum decât a unui conductor din cupru, pentru a-i putea atinge capacitătile de purtare a curentului electric. Nevoia de a produce fire mai groase din aluminiu creează niște bariere în anumite domenii de utilizare. De aceea aluminiul este foarte puțin ultilizat, sau nu este utilizat deloc in producția de cablaje auto.

Argintul este un metal prețios, fiind singurul metal cu proprietați mai bune de conductivitate electrică decat cuprul. S-a demonstrat că argintul are o conductivitate electrică cu 106% mai bună decât cuprul. Prețul ridicat al argintului raportat la proprietătile sale de rezistență mecanică creează bariere foarte mari în domeniile de utilizare ale argintului, folosindu-se doar la fabricarea componentelor metalice din conectorii cablajelor sau în placarea cu argint a conductorilor metalici.

Rezistența la tracțiune a cuprului este de asemenea mai bună decât cea a aluminiului, având o rezistență de 200-250 N/mm2 față de aluminiu care are o rezistență de doar 100N/mm2. Acesta este un alt motiv pentru care cuprul este materialul preferabil. Totuși cuprul are o densitate mai mare decât aluminiul în volumul necesar pentru a obține aceeasi capacitate conductivă, deci rezistența la tracțiune este afectată de greutatea ridicată a materialului.

De obicei cu cât un metal este mai rezistent, cu atât este mai greu de îndoit. Totuși acesta nu este cazul la cupru, făcându-l ideal pentru procesele de tragere în fire, si pentru aplicațiile unde se folosesc fire si sârme.

Firele de cupru folosite în cablaje pot fi placate cu alte materiale metalice pentru a reduce oxidarea. De obicei materialul folosit pentru placare este staniul, dar se poate folosi și aurul sau argintul. Placarea prelungește durata de viață a firelor si ajută in procesele de sudare.

Pentru izolarea firelor electrice sau a conductoarelor se folosesc materiale electroizolante. Aceste materiale pot fi: hârtie electroizolantă, policlorura de vinil (folosită in fabricarea mantalei), polietilena (folosită in izolarea cablurilor) sau polistirenul (pentru izolarea cablurilor de frecvență înaltă si a cablurilor coaxiale).

Firele si cablajele folosite în industria automotivelor trebuie să fie izolate cu materiale rezistente la temperaturi ridicate, produse petroliere, umiditate ridicată, flăcări sau alte produse chimice periculoase. Pentru aceste aplicații se folosesc de cele mai dese ori ca și izolatori PVC-ul, neoprenul și polietilena.

2.2. NOȚIUNI GENERALE PRIVIND CONECTORII FOLOSIȚI:

Conectorii electrici sunt dispozitive electro-mecanice folosite la îmbinarea circuitelor electrice. Conectorii sunt de doua feluri : plug (tată, masculin) sau jack (mamă, feminin).

Conexiunile realizate cu ajutorul conectorilor pot fi temporare, putând fi deconectate manual sau folosind o scula sau o unealtă pentru a le dezasambla, sau pot fi permanente.

Exista sute de feluri de conectori, având rolul de a îmbina doi terminali diferiți de fire sau cablaje electrice, sau îmbinarea cablajului cu un terminal electric.

Majoritatea conectorilor sunt dotați cu sistemul poka-yoke (fig. 1.6), pentru a preveni inserarea greșită in orificiu.

Fig. 1.6 Sistem poka-yoke

Sistemul poka-yoke este folosit pentru a preveni inserarea greșită, acțiune ce poate duce la deteriorarea conexiunilor interne ale conectorilor sau a pinilor conectorilor.

Unii conectori sunt fabricați cu sisteme de închidere pentru a preveni deconectarea în timpul funcționării. Aceste inchideri se pot face cu ajutorul limbilor de blocare, a filetelor realizate direct pe conectori sau a șuruburilor.

De obicei când un cablu are la capăt un conector, firele cablajului au ca terminali pini de conectivitate. Acești pini sunt asamblați de cele mai multe ori prin sudare, inserare sau cositorire. Materialul plastic injectat folosit pentru a da forma finală a conectorului este de obicei elastolan sau poliamid.

3. PREZENTAREA PROCESELOR DIN CADRUL COMPANIEI :

Există 10 procese importante in cadrul companiei, care asigură executarea unui cablaj auto. Procesul tehnologic este un ansamblu de operații mecanice, fizice, sau chimice care prin acțiune simultană sau succesivă transformă materiile prime în produse finite.

Totalitatea operațiilor tehnologice necesare executării unui produs sau a unei părți componente a acestuia, in cadrul unei organizații de producție se numește proces tehnologic. Procesul tehnologic reprezinta transformarea directă, cantitativă si calitativă, a obiectului muncii. Un procesu tehnologic poate fi: elementar, atunci când asupra unui produs sau piese se executa o operație tehnologică, sau complex, atunci când asupra unui produs sau unei piese se execută mai multe operații tehnologice sau când operațiile se executa asupra unor materii prime complexe, formate din mai multe elemente.

Elaborarea unui proces tehnologic are loc în cadrul activității de pregatire a producției, ținând seama de cerințele care se regăsesc in documentația de proiectare și de rezultatele ce se obțin prin lucrările de stabilire a procedeelor tehnologice.

Procesele care se deruleaza în cadrul companiei sunt împarțite in doua clase mari:

Procese normale – sunt procese la care conformitatea produselor poate fi verificată pe durata procesului, iar în cazul detectării unei neconformitați procesul poate fi oprit ;

Procese speciale – sunt procese la care conformitatea produselor nu poate fi verificată pe durata desfașurării procesului, doar la finalul procesului. Acestor procese trebuie acordată o atenție mai mare și implementat un sistem mai precis de management al calitații pentru a se evita producerea de defecte ;

3.1. DEBITAREA:

Este un proces special care constă in tăierea firelor la dimensiunile prestabilite. Acest proces este deseori combinat cu alte procese in functie de tipurile de masini folosite pentru debitare.

Prin debitare se înțelege împărțirea unui material de o anumita formă și dimensiune in mai multe bucăți, cu forme și dimensiuni stabilite în prealabil, cu scopul folosirii lor în forma care s-a obținut sau în vederea unor prelucrări ulterioare, având adaosurile necesare în acest caz.

Procesul debitării in cazul cablajelor si a firelor consta din tăierea materialului în mai multe bucăți. În cadrul acestui proces este foarte importantă problema formei materialului sau a semifabricatului, care trebuie prelucrat astfel încât să corespundă unui consum cât mai mic de material, precum si unei manopere cât mai mici. De aceste condiții depinde economia operației de debitare.

Pentru debitare se folosesc semifabricate, mai exact role de câteva sute de metrii de fire, de diferite culori, grosimi și materiale, în funcție de produsul care urmează a fi fabricat (fig. 1.7).

Fig.1.7. Diferite tipuri de semifabricate

Procesul de debitare se realizează pe mașini speciale de debitat marca Komax, Metzner si Ulmer (fig 1.8). Aceste mașini preiau firul de pe sul și îl debiteaza la dimensiunile stabilite. Multe dintre aceste mașini au posibilitatea de a combina ,pe lângă procesul de debitare, alte procese, precum sertizarea, compactarea lițelor, dezizolarea firelor, imprimarea firelor, cositorire, etc.

Tipurile de mașini folosite în cadrul companiei sunt :

Komax Alpha 411, 433, 355

Komax Zetta : folosită pentru aplicații speciale care implică și inserarea terminalilor in conectori

Kappa : folosită pentru debitare și dezizolare cordoane

Metzner : folosită pentru debitare și dezizolare cordoane

Ulmer : folosită pentru debitarea firelor spiralate și a tuburilor de diferite tipuri

Fig. 1.8. Mașina de debitat Komax

3.2. SERTIZAREA :

Este o operație de reducere, prin deformarea plastică a secțiunii la capătul unei piese tubulare, în vederea asamblării ei cu o altă piesă. Acest proces se efectueaza în vederea obținerii unor fire cu terminali de conexiune (fig. 1.9), care urmeaza a fi inserați în conectori de plastic. Procesul de sertizare este cel mai des combinat cu cel de debitare, deoarece mașinile utilizate in procesul de debitare au posibilitatea de a prelucra firele după tăierea lor. Aceste prelucrări pot fi prelucrări de compactare a lițelor, de răsucire a lițelor, de imprimare a firului cu anumite coduri sau informații tehnice, cositorirea firelor etc.

Fig. 1.9. Fire cu terminali asamblati prin sertizare

Semifabricatele folosite la sertizare sunt piese mici obținute prin ștanțare, care sunt lipite una de cealaltă si infășurate pe role mari de carton:

Fig. 1.10. Semifabricat si rola de alimentare cu semifabricate pentru sertizare

3.3. COSITORIREA :

Este de asemenea un proces special. Este procesul de îmbinare a doua piese cu ajutorul cositorului, în cazul firmei, îmbinarea firelor cu terminalii necesari.

Pentru acest proces se folosesc diferite aparate și dispozitive de cositorire. Materia primă folosită vine sub formă de fire de cositor, în cazul cositoririi cu ciocanul de lipit (fig. 1.11), sau sub formă de bare de cositor, în cazul cositoririi în baie de cositor. Se folosește acest proces de îmbinare, cand trebuie asamblați conectori care nu pot fi asamblați prin sertizare sau sudare (fig. 1.12)

Se folosesc două tipuri de cositor:

cu plumb

fără plumb

Fig. 1.11. Cositorirea manuală a terminalilor

Fig. 1.12. Conector folosit la asamblarea prin cositorire manuală

3.4. INSERAREA MANUALÃ:

Este procesul de îmbinare a două componente prin inserarea primei componente în orificiul celei de a doua componente , mai exact îmbinarea a firelor cu terminali cu diferite feluri de conectori din masă plastică (fig. 1.13).

Poate fi un proces manual, care nu necesita scule, decât în cazul inserării terminalilor care au garnituri , sau un proces mecanic, realizat cu ajutorul preselor pneumatice.

Echipamentele utilizate la inserarea mecanică sunt prese hidraulice marca Hirschmann.

Fig. 1.13. Procesul de inserare manuală

În umra inserării se obțin cablajele cu terminalii inserați în conectorul de plastic specific pentru tipul de produs și domeniul de utilizare al cablajului (fig. 14).

Fig. 1.14. Conectori cu terminalii firelor inserați manual

3.5. SUDURA :

Este un proces special, prin care se obține îmbinarea terminalilor cu firele cablajului. Este o operație de îmbinare nedemontabilă a două sau mai multe piese metalice, prin încălzire sau presare, cu sau fără adăugare de material. Se folosesc mașini de sudură semi-automate. Prin sudură se obține îmbinarea nedemontabilă a firelor cu terminalii necesari.

Tipurile de mașini de sudura folosite în cadrul companiei sunt : Schwamborn, Peco si Amax (fig. 1.15).

Fig. 1.15. Echipament de sudura

Operatorulului îi se indică în fișa postului tipurile de produse care urmează a fi sudate, zonele de sudură și culorile firelor inclusiv partea conectorului unde urmează a fi îmbinate.

Fig. 1.16. Conector asamblat prin sudură

3.6. INJECTAREA ȘI SUPRAINJECTAREA

Este procesul prin care se introduce sub presiune material plastic topit în cuibul matriței de injectat în scopul obținerii componentelor din masa plastică. Materia primă folosită în cazul injectarii este sub formă de granule plastice de diferite tipuri (fig. 1.17). Un proces special de injectare folosește materia primă sub forma lichidă , care este păstrată în condiții speciale, la temperaturi controlate, în canistre speciale.

Fig. 1.17. Materia primă folosită la procesul de injectare

Materia primă folosită la procesul de injectare este sub formă de granule. Granulele au aspect omogen, formă cilindrică sau lenticulara, având dimensiuni de maximum 5 mm. Granulele pot fi colorate sau natur, în funcție de cerințele clientului.

Granulele se păstrează om saci de polietilena de 30-50 kg. Sacii sunt depozitați în spații închise, ferite de acțiunea directă a razelor solare, la distanțe de minimum 2 metrii de surse de caldură.

Înainte de procesare, granulele trebuie aduse la temperatura ambiantă, cu minimum 24 de ore inaintea inceperii procesului.

Procesul de injectare (fig. 1.18) este un fenomen ciclic, fiecare ciclu fiind format din mai multe operații. Realizarea unei piese injectate se realizează prin urmatoarele operații:

alimentarea cu material (dozarea)

incălzirea și topirea materialului în cilindrul mașinii

închiderea matriței

introducerea materialului topit sub presiune în cuibul matriței

răcirea materialului și solidificarea sa in matriță

deschiderea matriței

eliminarea piesei injectate

Injectarea unei piese se realizează in felul urmator:

materia primă sub forma de granule se introduce automat sau manual în pâlnia de alimentare

materialul cade în cilindrul de injectare și este transportat de catre un melc printr-o mișcare de rotație (fig. 1.19)

granulele ajung în stare topită ca urmare a încălzirii cilindrului de către corpurile de încălzire

materialul este injectat în cuibul matriței cu o anumita presiune

după răcirea si solidificarea materialului, matrița se deschide și piesa este aruncată datorită sistemului de aruncare al matriței

Fig. 1.18. Schema principiului injectarii în matriță

a – injectarea materialului în matriță

b- solidificarea și răcirea topiturii

c – deschiderea matriței și aruncarea reperului din matriță

1 – platoul mobil ; 2 – matriță ; 3 – platoul fix ; 4 – duza mașinii ; 5 – cilindru ;6 – corp de încălzire ; 7- melc ; 8 – pâlnie de alimentare ; 9 – sistem de antrenare în mișcare de rotație ;10 – sistem de acționare în mișcare de translație ; A – piesă injectată .

Fig. 1.19. Zonele funcționale ale unui melc de injectare

1 – zona de alimentare ;

2 – zona de topire ;

3 – zona de dozare ;

Mașinile utilizate pentru injectarea sau suprainjectarea materialelor plastice sunt mașini de injectat speciale (fig. 1.20). În procesul de injectare sunt utilizate 6 tipuri de mașini :

Arburg 320 C

Arburg 270 S

Arburg 375 V

Arburg 1200 T

Optimel 2002

Bartec 500

Fig. 1.20. Mașini de injectat materiale plastice

La procesul de injectare, operatorii extrag produsele din cutie și le introduc pe fiecare în parte in cuibul matriței (fig. 1.21).

Fig. 1.21. Produse introduse în cuibul matriței

Fiecare cuib este introdus în locașurile lor din partea inferioara a matriței. Dupa ce operatorul se asigură că toate elementele sunt fixate corespunzator, se poate începe procesul de injectare, apăsând pe butonul de pornire a mașinii de injectat.

Fiecare operație trebuie verificată vizual înainte de începerea ei și după injectarea materialului plastic. Înainte de pornire, operatorul trebuie să se asigure că produsele sunt inserate corect în cuibul matriței și firele sunt așezate corespunzator ( să nu fie îndoite, încrucișate, ieșite in afara locașului etc.).

După injectare operatorul verifică vizual piesele pentru a detecta posibilele defecte care pot apărea în procesul de injectare. Mai jos sunt enumerate cele mai comune defecte întalnite la acest proces :

bavuri

formă necorespunzătoare

fire vizibile pe partea injectată

lițe vizibile

exces de material

injectare insuficientă

orientare necorespunzătoare a firelor

Aceste defecte pot aparea din următoarele cauze:

manipularea incorectă din partea operatorului

pastilele din interiorul matriței sunt deteriorate

matrița este murdara

introducerea incompletă în matriță

introducerea forțată în matriță

blocarea bilei din interiorul matriței

presiune prea mare la injectare

presiune prea mică la injectare

pastile necorespunzătoare

răcirea matriței necorespunzătoare

3.7. ASAMBLAREA MANUALÃ ȘI SEMIAUTOMATÃ

Acesta este procesul de îmbinare a două sau mai multe componente sau mecanisme ale

unui sistem. În cazul asamblării manuale se pot asambla garnituri, siguranțe, capacele

conectorilor și bandajarea firelor. În cazul asamblării semiautomate se pot asambla

capacele conectorilor, siguranțe, garnituri și alte elemente componente.

Asamblarea semiautomată se realizează cu ajutorul dispozitivelor pneumatice cu senzori,

marca Ohrmann.

Asamblarea manuală se foloseste pentru :

asamblarea garniturilor, a siguranțelor și a capacelor pe conectori (fig 1.22.)

asamblarea manuală finală a cablajelor (bandajare, montarea terostatului, etc.)

montarea tuburilor de diferite tipuri

Fig. 1.22. Asamblarea manuală a capacului conectorului

Asamblarea semiautomată se folosește pentru:

asamblarea capacelor, siguranțelor și a altor elemente pe conectori

asamblarea garniturilor pe conectori

Asamblarea capacelor și a siguranțelor se realizează cu ajutorul dispozitivelor

cu senzori, marca Hirschmann, iar asamblarea garniturilor pe conectori se realizează cu

ajutorul echipamentelor cu senzori, marca Orhrmann (fig. 1.23).

Fig. 1.23. Echipament semiautomat de montare a garniturii

3.8. BANDAJAREA:

Este un proces prin care firele cablajului sunt înfașurate, pe o anumita lungime cu un anumit pas de lucru, cu o bandă adezivă protectoare. Scopul acestui proces este de a obține o protecție a firelor împotriva agenților externi care pot deteriora firele.

Bandajarea se poate face manual (fig.1.24), cu ajutorul unor suporți sau a unor dispozitive speciale în funcție de lungimea dorită care urmează a fi bandajată, sau semiautomat cu ajutorul mașinilor de bandajat OndaLiner, Variomaster sau Kablemaster(fig. 1.25; 1.26).

Fig. 1.24. Bandajare manuală

Fig. 1.25. Bandajare automată Fig. 1.26. Echipament de bandajare dfdfdfdfdfdffdfdffdfdfdfdfdfdfdfdfdfdfdautomată

3.9. TESTAREA ELECTRICÃ:

Este procesul prin care se testează automat funcționarea electrică și conformitatea produselor finite. În acest proces se verifică continuitatea electrică, existența unui scurt circuit, prezența garniturii, etanșeitatea conectorului etc. Testarea se realizează pe mese speciale de test, marca Adaptronic sau TSK, fiecare dotată cu orificiile necesare pentru verificarea în parte a componentelor, în funcție de produsul testat ( fig. 1.27).

Fig. 1.27 Procesul de testare electrică

3.10. VERIFICAREA:

Este procesul prin care se verifică conformitatea produselor prin măsurarea lor și inspecția vizuală a lor. În cadrul acestui proces se folosesc echipamente de măsurare și control precum șubler, micrometru, calibre și rigle.

Deși piesele sunt verificate vizual după fiecare operație, verificarea finală inainte de impachetare trebuie efectuată cu mare atenție pentru a se evita trimiterea pieselor cu defecte care probabil au fost omise de operatori.

Procesul de verificare constă in verificarea unui număr de produse din fiecare lot (aproximativ 5-20 produse) vizual și comparativ.

3.11. ÎMPACHETAREA:

Este un proces manual de ambalare a produselor conform specificațiilor clienților și se realizează conform cerințelor de pe desen sau a instrucțiunilor de împachetare primite de la client. Ambalarea se face folosind cutii de carton și folie de plastic pentru împachetare.

Împachetarea este facută in loturi, fiecare produs sau lot de produse fiind ambalate în condițiile necesare pentru a nu fi afectate pe timpul transportului lor de către agenții externi sau in timpul manevrarii.

CAPITOLUL II

PREZENTAREA SISTEMULUI DE TESTARE ELECTRICÃ

1. ECHIPAMENTE DE TESTARE:

În cadrul companiei se folosesc mai multe tipuri de echipamente de testare: Adaptronic, TSK, Hirschmann Adaptors și Innomatec. Cele mai multe dintre echipamentele folosite sunt marca Adaptronic sau TSK. Modelele cele mai des utilizate sunt Adaptronic PT060 (fig. 2.1) , Adaptronic TT40 (fig.2.2) si Adaptronic TT1200 (fig. 2.3).

1.1 ECHIPAMENTE ADAPTRONIC :

Caracteristici generale ale echipamentului de testare:

Tensiune de lucru………………………………………………………………………………. 24 V

Tensiune de alimentare……………………………………………………………………….. 220V

Lățimea mesei……………………………………………………………………………………. 60 cm

Unitate centrala și Test-Box vizibile.

Adaptronic PT060:

Fig. 2.1. Echipament de testare Adaptronic PT 060

Adaptronic TT40:

Caracteristici generale ale echipamentului de testare:

Tensiune de lucru ………………………………………………………………………………. 24 V

Tensiune de alimentare……………………………………………………………………….. 220V

Lățimea mesei……………………………………………………………………………………..40 cm

Unitatea centrală și Test-Box nu sunt vizibile.

Fig. 2.2. Echipament de testare Adaptronic TT40

Adaptronic TT1200:

Caracteristici generale ale echipamentului de testare:

Tensiune de lucru………………………………………………………………………………. 24 V

Tensiune de alimentare………………………………………………………………………. 220V

Lățimea mesei…………………………………………………………………………………… 1200 cm

Unitatea centrală și Test-Box nu sunt vizibile

Fig. 2.3. Echipament de testare Adaptronic TT1200

1.1.1. DATE TEHNICE ALE ECHIPAMENTELOR ADAPTRONIC:

Fiecare masa în parte este dotată cu mai mule slot-uri care pot fi înlocuite ușor cu adaptoarele necesare pentru verificarea elementelor componente ale unui cablaj. Fiecare adaptor, cunoscut și sub numele de modul, este compus dintr-un ansamblu acționat electronic, mecanic și/sau pneumatic. Fiecare adaptor face legatura cu Test-Boxul cu ajutorul unei carte borne. Se folosește sistemul CAN-bus (controlled area network) pentru a se realiza conexiunile, atunci când este vorba despre mai multe detecții, de exemplu un modul care este dotat cu mai mult decat un sistem input/output. De exemplu dacă o anumită funcție este activată (lipsă pin, lipsă gromet, etc.) sistemul trimite comanda către o anumită funcție a modulului (exemplu: cuțitul de tăiere – in cazul unui rebut) Sistemul CAN-bus este un sistem de distribuție a informațiilor , care poate comunica cu fiecare element al sistemului, fară a avea nevoie de un computer central care să proceseze informațiile. Un avantaj al sistemului CAN este acela că, în cazul defectarii unei componente, sistemul continuă să funcționeze, reducându-se astfel semnificativ riscul unei defecțiuni totale.

Carta centrală de control conține două relee pentru comandarea electrovalvei de aer și pentru alimentarea cartelor borne. Carta borne conține:

mufa pentru cablul de conexiune cu test box-ul

64 de pini pentru continuitate și detecție

14 mufe pentru alimentare

1 alimentare de la carta centrală

12 mufe pentru alimentarea modulelor

4 siguranțe electrice

Fig. 2.4. Conexiunile interne (cartele, sistemul CAN-bus, etc.)

Conexiunile externe se realizează între masa de test, test-box, unitatea centrală și cutia pentru rebuturi. Conexiunea între masa de test (carta borne) și Test-box se realizează cu ajutorul unui cablu cu terminație de 64 de pini pentru continuitate. De asemenea, masa de test face legatura și cu cutia de rebuturi, cu scopul de a opri testarea în cazul detectării unei neconformitați, până în momentul în care produsul rebutat este aruncat în cutie.

Test box-ul este conectat la o unitate centrală, pentru a putea trimite informațiile necesare către software-ul preinstalat de către compania producătoare. Test box-ul realizează conexiunile indicate de către softul calculatorului printr-o serie de relee și circuite integrate. Exista 3 tipuri de test box-uri, în funcție de opțiunile dorite: NT312, NT313 (specifică pentru testarea produselor de tip "high voltage"), si NT315 (folosită în cazul testărilor cu un număr mare de puncte de testare).

Modulele de test ( fig. 2.5) se compun în general din:

miez modul

pini de continuitate

pini de închidere

pini de detecție

electrovalva pentru acționarea pneumatica (blocarea conectorului)

electrovalva pentru Leak Test ( testul de etanșeitate)

Fig. 2.5. Module de test

Modulele de test se conectează la rețeaua de aer ( 6 Bar ), pentru a se putea realiza acționările pneumatice, iar la carta borne se conectează pinii de continuitate, de detecție și mufele de alimentare.

Fig. 2.6. Schema de actionare hidraulică a pinilor de detecție

Pinii de detectie (fig. 2.7) se folosesc pentru detectarea anumitor elemente componente ale produsului. În momentul în care elementul component este introdus în locaș, pinii sunt apăsați, indicând prezența lor.

Pinii de continuitate se folosesc pentru verificarea continuității electrice. În cazul în care exista un scurt circuit, nu exista continuitate electrică sau unul din pini este absent, pinii de continuitate nu primesc impulsul electric, detectând lipsa unei continuități electrice. (fig. 2.8).

Fig.2.7. Pini de detecție Fig.2.8. Pini de continuitate

1.1.2. PROCESUL DE TESTARE PE ECHIPAMENTELE ADAPTRONIC

În procesul de testare pe echipamentele de tip Adaptronic se pot verifica următoarele aspecte:

prezența conectorului

prezența garniturii

prezența pinilor

pozitța pinilor

prezența gromeților

etanșeitatea conectorului

continuitatea electrică

prezența unui scurt circuit

Pentru testarea produselor operatorul trebuie să se înregistreze în program cu contul de "Operator 1" "Operator 2" sau "Operator 3" în funcție de schimbul în care se află și să selecteze din software-ul echipamentului reperul care urmează a fi testat.

Apoi, operatorul introduce componentele produsului în orificiile specifice, dupa care apasă butonul de pornire al operației de testare. Conectorii sunt astfel blocați în orificiul modulului pentru a se evita deconectarea sa în timpul testării.

Testarea propriu zisă durează în jur de 3-4 secunde. După testare, software-ul afisează pe ecran conformitatea respectiv neconformitatea produsului testat. Dacă produsul este conform, operatorul îl extrage din fiecare orificiu și îl plaseaza în cutia de produse conforme. În cazul unui defect depistat de către echipament, produsul este tăiat automat înainte de a fi eliberat, iar următoarea testare nu poate începe până ce produsul nu este plasat în cutia de rebuturi.

Cutia de rebuturi este dotată cu un senzor de mișcare, care detectează când este aruncat produsul în cutie. În cazul în care produsul nu este plasat în cutie, testarea următorului produs este blocată de catre software.

Ecranul echipamentului (fig. 2.9) conține informații despre: reperul care este testat, persoana care este logată, timpul care a fost necesar testării anterioare, numărul total al cablajelor testate, numărul de produse găsite conforme, produse găsite conforme după o retestare și numărul de produse neconforme (rebuturi). De asemenea după testare software-ul afișează mesajul "Good" în cazul unui produs testat fară defecte, sau "Not Good" în cazul unui produs neconform, afișând de asemenea neconformitatea depistată.

Produsul nu va fi eliberat în cazul depistării unei neconformități , doar daca operatorul apasă butonul roșu al echipamentului, sau opțiunea "release" din software-ul echipamentului. După testarea "Good", echipamentul realizează o auto-testare (self-test), verificând să nu existe un pin de detecție sau un senzor blocat.

După eliberarea cablajului, operatorul are timp 2 secunde pentru înlăturarea produsului, altfel programul va crede că modulul de test este blocat. În cazul depistării unui senzor sau a unui pin de detecție blocat, programul se blochează, și este nevoie de intervenția unui electrician, șef de linie sau inginer de test pentru deblocarea sa.

Fig. 2.9. Ecranul echipamentului de testare

1.2. ECHIPAMENTE DE TESTARE TSK:

În cadrul companiei se folosesc două tipuri de echipamente TSK (fig. 2.10):

TSK CT20

TSK CT30

Fig. 2.10. Echipament de testare TSK

Diferența dintre cele două echipamente (CT20 si CT30) este că modelul CT30 are un afișaj al meniurilor îmbunătățit față de celălat model și existența unui port USB in loc de un floppy disk, cum se găsea la modelul CT20.

Construcția echipamentelor TSK este asemănatoare echipamentelor Adaptronic. Echipamentul se compune din masă, module de test, test-box, carta borne, reductor de aer, etc.

1.2.1. DATE TEHNICE ALE ECHIPAMENTELOR TSK:

Abilități de testare ale echipamentelor TSK:

verificarea prezenței conectorului

verificarea prezenței garniturii

verificarea prezenței pinilor

verificarea poziției pinilor

prezența gromeților

etanșeitatea conectorului

continuitatea electrică

prezența unui scurt circuit

test de continuitate și de scurt-circuit.

testarea de rezistoare, diode și condensatori.

testarea de fibre optice.

plug-in sloturi pentru patru carduri de interne punctul de testare , de până la 512 puncte de interne de testare.

pe plan extern pot fi până la 2048 de puncte posibile

memorie internă de 256MB

Caracteristici tehnice ale echipamentelor TSK:

Alimentare: 115 … 230 V ~.

Tensiune de lucru: 0-15 V.

Continuitatea de testare prin intermediul prag de identificare: 20 Ohm de până la 10 kOhm.

Scurt-circuit de testare, prin intermediul pragul de identificare: 10 kOhm de până la 1 Mohm.

Măsurarea rezistenței: 5 Ohm de până la 1 Mohm, precizia 2% ± 2 Ohm.

De măsurare Capacitate: 10 nF de până la 10 μF, precizie de 10% ± 10 nF.

Diode de testare: Zener (până la 11 V), Si, Ge.

Conexiunile interne și cele externe sunt asemănătoare cu cele de la echipamentele Adaptronic. Conexiunile externe se realizează între masa de test, test-box, unitatea centrală și cutia pentru rebuturi. Testarea și rezultatele testării sunt afișate pe ecranul test box-ului (fig. 2.11)

Fig. 2.11 Ecranul echipamentului TSK

1.2.2. PROCESUL DE TESTARE PE ECHIPAMENTELE TSK:

Testarea se face la fel ca și pe echipamentele Adaptronic. Se introduc elementele componente ale cablajului în orificiile specifice și se apasă butonul verde al mesei (Start Test). După testare ecranul echipamentului va arăta un mesaj în funcție de rezultatul testării și se va aprinde un led în dreptul indicatorului corespunzător ( Cablaj OK, Lipsă contact, Scurt Circuit). În cazul în care se aprinde ledul din dreptul mesajului "Lipsă Contact" (fig. 2.12) înseamna că nu exista continuitate electrică. Această citire poate apărea din urmatoarele motive : pinul modulului este deteriorat, pinul modulului este neconform, cablajul este intrerupt, există mizerie în modul, etc. Dacă în condiții optime se aprinde ledul din dreptul mesajului "Scurt Circuit" (fig. 2.13) avem de a face cu un scurt circuit în interiorul cablajului. Acest defect apare atunci când firele sunt inserate greșit, sau dacă două sau mai multe fire fac contact între ele.

Fig. 2.12 Eroare "Lipsă Contact" Fig. 2.13 Eroare "Scurt Circuit"

1.3 ECHIPAMENTE DE TESTARE HIRSCHMANN TEST:

Pentru testarea produselor mai simple, care nu au componente precum garnituri, grometi, etc. se folosesc echipamentele Hirschmann Test (fig. 2.14).

Fig. 2.14 Echipament Hirschmann Test

Echipamentele Hirschmann Test au capacitatea de a verifica următoarele aspecte:

existența continuității electrice

prezența unui scurt circuit

self-test pentru detectarea pinilor blocați

Echipamentele sunt dotate cu 19 puncte de testare în serie și 4 în paralel, inclusiv un sistem de blocare a echipamentului atunci când se descoperă o neconformitate, până ce cablajul defect este aruncat in cutia de rebuturi.

Componentele principale ale echipamentelor (fig. 2.15):

Fig. 2.15. Componentele echipamentului Hirschmann Test

1. Butonul de pornire / orpire ;

2. Mufă BU-A (folosită pentru controlul de mașini automate) ;

3. Mufe pentru conectarea adaptoarelor – ele fac legătura între adaptoarele de testare și echipament; Prima mufă (schleife 1) face conexiunile până la ledul 11, iar a doua mufă (schleife 2) face conexiunile ledurilor 12-23 ;

4. Butonul de resetare ;

5. LED indicator roșu (se aprinde la depistarea unei neconformități) ;

6. LED indicator verde (se aprinde in cazul in care nu se depisteaza nici un defect, deci în cazul produselor conforme) ;

7. Mufe pentru modulul DGP (folosite pentru inserarea modulelor care conțin programul reperului testat, indicând echipamentului ce fel de verificări să efectueze).

Când se utilizeaza echipamentul, în functie de modulul (programul) ales, se aprind led-urile cerute de modul, atunci când există o conexiune electrică între adaptoare. Dacă toate conexiunile cerute de modul există, se aprinde led-ul verde "Summe", indicând că se poate testa cablajul. Dacă una din conexiuni nu este realizată, atunci led-ul "Summe" nu se va aprinde.

În cazul în care se realizează o altă conexiune decât cea pe care o cere modulul, atunci se aprinde ledul roșu "Storung", iar testul se blochează. Pentru deblocarea echipamentului se apasă butonul "Reset".

După pornirea echipamentului, dar și după testarea fiecărui cablaj, echipamentul efectueaza un self-test care durează 2 secunde. În timpul acestui self-test echipamentul verifică următoarele aspecte:

prezența modulului (program de testare)

verifică prezența BU-A

verifică dacă pinii sunt blocați

Deoarece fiecare produs are alte elemente componente, pentru fiecare reper se construiește un adaptor (fig. 2.16) care conține componentele necesare pentru conectarea cablajului.

Fig. 2.16. Adaptor pentru Hirschmann Test

Adaptoarele se compun din:

modul ( care este conectat la echipament )

submodul ( folosit dacă se testează repere la care diferența este dată de către configurația conectorului )

LED-uri de afișare :

LED roșu (pentru indicarea cablajelor defecte)

LED galben (pentru indicarea detecției)

LED verde (pentru indicarea cablajelor conforme)

CAPITOLUL III :

OPTIMIZAREA PROCESULUI DE TESTARE

1. NOȚIUNI GENERALE PRIVIND OPTIMIZAREA PROCESELOR:

Optimizarea unui proces tehnologic sau a unui echipament constă în alegerea unei decizii prin care se obțin atât beneficii economice maxime cât si reduceri de timp sau de eforturi pentru obținerea rezultatului dorit.

DEX: " OPTIMIZÁRE, optimizări, s.f. 1. Alegerea și aplicarea soluției (economice) optime (dintre mai multe posibile). 2. (Mat.) Raționament sau calcul care permite găsirea valorilor unuia sau mai multor parametrii corespunzând maximului unei funcții. "

Optimizarea este activitatea prin care sunt analizate posibilitățile tehnico-economice de realizare a unui proces în scopul alegerii variantei optime care să asigure beneficiile economice maxime respectând în același timp nivelul de calitate impus.

Pentru obținerea rezultatului dorit, modelarea și simularea sunt factori extrem de importanți in procesul de optimizare. O variantă de optimizare poate fi mai bună decât alta doar în măsura în care satisface mai mult un anumit criteriu decât o altă variantă. Desigur, o variantă poate fi optimă din punctul de vedere al unui anumit criteriu, dar afectează negativ alt criteriu. Cum o problemă de optimizare nu poate fi definită fără precizarea criteriului de optimizare, modelul matematic al problemei de optimizare trebuie să conțină neaparat criteriul de optimizare, adică funcția criteriu.

Funcția criteriu reprezintă expresia matematică a criteriului de optimizare ales, fiind o funcție reală care conține valori reale, singurele valori care se modifică în timpul procesului fiind variabilele de optimizare.

Criteriile de optimizare se pot clasifica în:

criterii economice ( costul prelucrării, consumul materialelor sau a energiei, etc.)

criterii tehnico-economice (productivitatea, norma de timp a operației, coeficientul de încărcare al mașinilor, etc.)

criterii tehnice ( precizie, temperaturi, durabilitate, abateri, etc.)

alte criterii ( de exploatare, performanțe, estetice, de mediu, etc.)

În orice problemă de optimizare se întâlnesc anumite restricții, reprezentând un sistem de relații de constrângere, care trebuiesc satisfăcute de variabilele de optimizare, pentru ca soluția optimă să fie acceptată. Restricțiile pot fi de natura economică (costul, productivitatea, energia consumată) și pot reprezenta o adevărată piedică în procesul de optimizare, caz în care se folosesc multiple variante de optimizare, alegându-se în final cea mai bună dintre ele.

Nevoia de optimizare apare atunci cand :

exista o varietate mare de metode și procedee tehnologice și se doreste determinarea solutiei corespunzătoare care să fie benefica din punct de vedere tehnic și economic

concurența este mare si este greu de învins, trebuind a fi luate decizii organizatorice

precizia si calitatea produselor pot fi îmbunatațite doar daca se îmbunătătește întregul sistem organizatoric sau cel tehnologic

În orice situatie, pentru efectuarea unui proces pot fi folosite mai multe variante tehnologice. Chiar daca toate vartiantele ar fi utilizabile, doar una din ele este optimă.

Orice optimizare trebuie făcută tinându-se cont de anumite cerințe sau mai bine zis criterii. Criteriile se pot clasifica în : criterii calitative, precizia dimensionala, costul de fabricatie, productivitate, etc.

Pentru a optimiza un proces trebuie să se porneasca de la colectarea și elaborarea de date privind sistemul de optimizare.

2. PROIECTUL DE OPTIMIZARE:

2.1 NOȚIUNI TEORETICE:

Optimizarea procesului de testare în cadrul companiei Hirschmann România constă în egalizarea încarcarilor de pe anumite echipamente de test. Această optimizare se efectueaza cu scopul de a reduce încarcarea excesiva de pe anumite echipamente de testare in scopul reducerii timpilor de testare pentru anumite repere.

Gradul de încarcare al unui utilaj reprezintă capacitatea de testare a produselor care trebuie să fie trimise către clienți, la timpul necesar, calculându-se ca și raport între timpul total necesar testării produselor și timpul total disponibil.

Mai jos sunt prezentate următoarele :

Funcția criteriu

Variabilele de optimizare

Restricțiile

Funcția criteriu:

Procesul de testare al produselor se întâlnește foarte des cu problema supraîncărcării utilajelor cu produse. De aceea trebuie efectuate analize si eventuale schimbări în sistem pentru ca aceste încărcări sa nu influențeze timpii sau costurile necesare fabricării acestor produse. În urma analizelor și a calculelor aferente s-a observat că unul din utilaje are o încărcare foarte mare, depășind cu mult limitele admise pentru o funcționare optimă a liniei de producție.

Considerând cele spuse, optimizarea care urmează a fi facută se va realiza având ca țintă reducerea încărcărilor de pe utilajele care depășesc limitele admise.

Variabilele de optimizare:

Pentru efectuarea acestor îmbunătățiri se pot lua în considerare mai multe variante. Se pot introduce echipamente noi pentru a mări productivitatea, dar această variantă impune costuri ridicate datorită prețului ridicat al unui echipament nou, angajarea de personal nou, instruirea personalului în legătură cu noile echipamente, etc.

De asemenea se poate lua în considerare varianta instalării de module noi pe anumite echipamente și transferarea produselor de pe un echipament supraîncărcat pe unul cu o încărcare mai mică.

Variabilele de optimizare constau deci din timpii de testare al lotului de produse.

Restricții:

Datorită faptului că prima soluție, adică cea a achiziționării de echipamente noi, ar fi prea costisitoare, mai ales luând în considerare faptul că supraîncărcarea apare doar pe unul din cele 14 echipamente, s-a decis ca variata de optimizare să fie acea referitoare la achizitionarea și instalarea de module noi pe echipamentele cu încărcări mult mai mici.

Pentru calcularea gradului de încărcare al utilajelor se folosește următoarea formula:

unde:

– gradul de încărcare al ultilajului

– timp total necesar testării produselor (un anumit reper) [minute]

– timp total disponibil [minute]

Determinarea timpului total necesar testării produselor aparținând unui anumit reper se face folosind relația:

unde:

Q – numărul de produse

– timpul de testare al unui produs [minute]

– timpul total de oprire (oprirea procesului pentru nevoi umane și eventuale intervenții) [minute]

este variabil, în funcție de câte zile sunt necesare testării. reprezintă timpul de oprire pe o zi, fiind aproximat la 1 ora, adica 60 de minute. Dacă rezultatul funcției este sub 3600, atunci timpul de oprire va avea valoarea = 10800 [min], adica 3 ore, echivalentul pentru 3 schimburi de lucru pe zi. Această valoare este dată luând în considerare pauza de masă a operatorilor, de 30 de minute, 15 minute pentru nevoi fiziologice și încă 15 minute pentru eventuale întreruperi neplanificate.

2.2. PLANIFICAREA:

Înainte de punerea in aplicare a acestui proiect au fost stabiliți niste pași principali care urmau a fi analizați si parcurși, și anume :

Planificarea proiectului

Stabilirea obiectivelor proiectului

Alegerea membrilor proiectului

Colectarea de informații despre situația actuala

Alegerea unei variante optime

Aplicarea variantei optime

Instruirea personalului în legătură cu implementările efectuate

2.2.1 PLANIFICAREA PROIECTULUI:

Planificarea se efectueaza printr-o comunicare orala între membrii principali ai proiectului si realizarea unui plan de acțiuni.

Pentru ca proiectul să fie planificat corect, trebuia din timp să se cunoască ce pași trebuie efectuați, cine este responsabil pentru efectuarea anumitor operații si termenele pentru fiecare pas in parte.

Inițial au fost stabiliți pasii principali ai proiectului :

stabilirea membrilor proiectului

panificarea proiectului

colectarea informațiilor despre studiul actual al capacitaților

stabilirea necesarului de module de testare

comandarea modulelor de testare

instalarea modulelor de testare și a programelor de testare

colectarea informațiilor despre stadiul capacitaților dupa optimizare

realizarea prezentarii proiectului

Tabelul de activități a fost creat folosind aplicația Microsoft Excel, a fost distribuit tuturor membrilor și copii ale sale au fost afișate la locațiile corespunzatoare. Tabelul este prezentat in Tabelul 1 :

Tabelul 1. – Tabelul de activitați planificate pentru desfașurarea proiectului

de egalizare a încărcărilor

Pentru o înțelegere și o organizare mai bună a pașilor s-a realizat o planificare Gantt pentru acest proiect.

Planificarea Gantt este reprezentată printr-o diagrama de tip calendar. Diagrama Gantt ilustreaza începutul și sfârșitul proiectului, având ilustrate saptămânile în care se planuiește a fi realizat.

Diagrama Gantt pentru proiectul de optimizare a echipamentelor de testare este reprezentată în Anexa 1.

2.2.2. STABILIREA OBIECTIVELOR PROIECTULUI :

Proiectul are ca scop obținerea a mai multor avantaje, precum :

Reducerea încărcării cu produse a echipamentului de testare TSK T14 18-0078

Transferarea unui procent din produsele echipamentului TSK T14 18-0078 pe un echipament de testare mai putin folosit (TSK T2 18-0018)

Eliberarea mai rapida a produselor de la procesul de testare la urmatorul proces

Obținerea de mai mult spatiu de stocare pe Segmentul I al halei

2.2.3. ALEGEREA MEMBRILOR PROIEVTULUI:

Pentru acest proiect au fost alese persoane care au legatura directă cu procesul si echipamentele de testare.

Pentru implementarea proiectului au responsabilizate din doua personae din cadrul echipei de mentenanta si un operator.

Inginerul de echipamente testare electrica/automatizari si electricianul au fost responsabili pentru planificarea proiectului, colectarea de informatii, documentare, planificare, comandarea de piese noi, instalarea modulelor noi, iar operatorul a fost responsabil pentru a efectua testarile necesare sub supravegherea planificatorului de proiect.

2.2.4. COLECTAREA DE INFORMAȚII DESPRE SITUAȚIA ACTUALÃ:

Pentru colectarea de informații s-au luat în considerare toate echipamentele de testare. Au fost analizate încărcarile zilnice ale utilajelor, adică numărul de repere testate raportate la o zi de muncă, adica 3 schimburi de personal a câte 8 ore fiecare.

După analiza efectuata s-au obținut următoarele rezultate, exprimate in procentaje, reprezentând încărcarea cu produse, pentru fiecare echipament de testare:

Tabelul 2: Încărcările fiecărui echipament de testare

După prelucrarea datelor colectate ne rezultă că cea mai mare incărcare o prezintă echipamentul numărul T13, adica 18-0078, având o încărcare de 223%.

2.2.5. ALEGEREA UNEI VARIANTE OPTIME:

Pentru efectuarea acestor îmbunătățiri se pot lua în considerare mai multe variante. Se pot introduce echipamente noi pentru a mări productivitatea, dar această variantă impune costuri ridicate datorită prețului ridicat al unui echipament nou, angajarea de personal nou, instruirea personalului în legătură cu noile echipamente, etc. De asemenea se poate lua în considerare varianta instalării de module noi pe anumite echipamente și transferarea produselor de pe un echipament supraîncărcat pe unul cu o încărcare mai mică.

Datorită faptului că prima soluție, adică cea a achiziționării de echipamente noi, ar fi prea costisitoare, mai ales luând în considerare faptul că supraîncărcarea apare doar pe unul din cele 14 echipamente, s-a decis ca variata de optimizare să fie acea referitoare la achizitionarea și instalarea de module noi pe echipamentele cu încărcări mult mai mici.

2.2.6. APLICAREA VARIANTEI OPTIME:

Pentru reducerea încărcărilor s-a hotărât ca unele produse care sunt testate pe echipamentul de testare T13, adica 18-0095, să fie transferate către alt echipament de testare.

Transferul urma a fi făcut pe echipamentul cu numărul T2, adica 18-0018, deoarece este echipamentul cu cea mai mică încărcare care avea deja instalate anumite module compatibile cu reperul care a creat supraîncărcarea pe echipamentul T13 18-0095.

Pentru a determina ce module trebuie comandate, a fost verificat stocul de piese de schimb.

Piesele de schimb sunt depozitate în magazia pieselor de schimb și a consumabilelor, în cutii de plastic, marcate fiecare cu un anumit cod, corespunzător piesei de schimb care se află în cutie. Aceste piese sunt înregistrate cu numele lor, dupa codul corespunzător in SAP (sistemul central de date).

Piesele de schimb sunt organizate in sertare și dulapuri, fiecare având inscripționat domeniul de utilizare sau echipamentul de la care provine.

Fig. 3.1. Organizarea pieselor de schimb și a consumabilelor

Stocul poate fi urmărit electronic cu ajutorul SAP-ului, dar și manual (vizual), cu ajutorul bulinelor lipite pe fiecare cutie (fig. 3.2). Aceste buline indică stocul actual de piese de schimb pentru fiecare reper.

Fig. 3.2. Marcarea cutiilor în funcție de reper si stocul actual

1- Codul reperelor

2- Stocul actual

Fiecare piesa de schimb are un stoc minim care trebuie respectat. Aceste valori sunt introduse in SAP pentru fiecare reper. În cazul în care o piesă de schimb ajunge la stocul minim SAP-ul recunoaște acest lucru și efectueaza automat comanda unui număr prestabilit de piese de schimb.

Stocul minim este de asemenea afișat pe etichetele albe de pe cutii, care conțin de asemenea codul reperului și numele sub care este înregistrat. De fiecare dată cand o piesa este scoasă din stoc, pentru a fi folosită, responsabilul pieselor de schimb trebuie să actualizeze stocul in SAP și să schimbe eticheta de tip bulină de pe cutia specifică. Pe buline este notat stocul actual al pieselor. Dacă stocul actual depășește stocul minim atunci se folosește bulină verde, dar dacă se ajunge la stocul minim, trebuie folosite bulinele roșii.

Piesele speciale, care sunt schimbate foarte rar, sunt marcate cu litera "S". Aceasta indică faptul că piesa este prea scumpă si prea rar folosită pentru a fi comandată în cazul în care se ajunge la stocul minim. În aceste cazuri, comanda pentru o piesă nouă se face doar după ce se ajunge sub stocul minim cu o unitate (o bucată). De exemplu, un ansamblu hidraulic este considerat piesă de schimb, având stocul minim de 1 bucată. Stocul curent este de 1 bucată și este marcat cu bulină roșie. Totuși, nu va fi comandată o piesă nouă de acest fel, deoarece are inscripția "S" marcată pe cutie. În cazul în care piesa este folosită si stocul rămâne de 0 bucăți (adică cu o unitate sub stocul minim), abia atunci se face comanda pentru o piesă nouă.

După verificarea stocului s-a realizat că trebuie comandate 8 module noi pentru a putea face transferul de pe echipamentul 13 pe echipamentul T2.

Au fost comandate 8 module noi pentru echipamentul T2 18-0018. Valoarea totală a modulelor comandate a fost de 3997 euro.

După ce modulele comandate au ajuns în fabrică, au fost montate de către reglorul responsabil de segmentul respectiv.

Fiecare miez de modul este inscripționat cu un cod, în funcție de reperul care se testează cu acel modul.

Pentru montarea noilor module trebuie întocmită o fișă de intervenție de mentenanță. (vezi anexa 2)

Montarea modulelor se face astfel:

se desfiletează șuruburile care fixează miezul sau plăcuța de acoperire folosind o cheie hexagonală (fig. 3.3) :

Fig. 3.3. Desfiletarea șuruburilor miezului de modul

se extrage miezul din modul, trăgând de la stânga spre dreapta, sau utilizând o șurubelnița de mici dimensiuni pentru a o introduce între miez și modulul principal (fig. 3.4) :

Fig. 3.4. Extragerea miezului folosind șurubelnița

se introduce noul miez în modul conform ghidajului, apăsând miezul de la dreapta spre stânga (fig. 3.5) :

Fig. 3.5. Introducerea noului modul

se fixează miezul în modul cu ajutorul șuruburilor (fig. 3.6):

Fig. 3.6. Fixarea miezului în modul

Mai jos este ilustrată masa echipamentului T2 18-0018 inainte de instalarea modulelor noi (fig. 3.7), inclusiv după instalarea modulelor noi (fig. 3.8) :

Fig. 3.7. Masa echipamentului înaintea

instalării modulelor noi

Fig. 3.8. Masa echipamentului după

instalarea modulelor noi

După montarea tuturor componentelor pe echipamentul de testare T2 18-0018 echipamentul a trebuit să se realizeze testarea unor produse pentru a verifica funcționalitatea echipamentului și a modulelor noi și depistarea eventualelor erori sau defecțiuni tehnice.

Pentru verificarea funcționalității unui echipament de testare se folosesc mai multe produse de același fel, unul funcțional (conform), iar restul având defecte realizate intenționat (neconform).

Aceasta verificare se bazează pe sistemul poka-yoke. Echipamentul de test verifică următoarele aspecte atunci când testează un cablaj:

prezența conectorului

prezența garniturii

prezența pinilor

poziția pinilor

prezența gromeților

etanșeitatea conectorului

continuitatea electrică

prezența unui scurt circuit

Pentru a se verifica funcționalitatea echipamentului, se realizează câte un produs pentru fiecare tip de defect ce poate fi depistat.

Astfel, la verificarea cu sistemul poka-yoke se realizează următoarele produse defecte:

produse fără sau cu conectori defecți – pentru depistarea eventualelor defecte la procesul de detectare a conectorului

produse fără garnitură – pentru depistarea eventualelor defecte la procesul de detectare a garniturii

produse fără pini – pentru depistarea eventualelor defecte la procesul de detectare a pinilor conectorului

produse cu pini îndoiți – pentru depistarea eventualelor defecte la procesul de detectare a poziției pinilor

produse cu fire inversate sau lipite pentru crearea unui scurt circuit – pentru depistarea eventualelor defecte la procesul de detectare a unui scurt circuit

După montarea modulelor noi s-au obținut următoarele procentaje referitoare la încărcarea echipamentelor:

Tabelul 3. Încărcările echipamentelor după optimizare

După optimizarea efectuată s-au obținut următoarele îmbunătățiri :

echipamentul T2 18-0018 are 8 module de testare în plus ;

numărul de repere care pot fi testate pe echipamentul T2 18-0018 a fost mărit cu 9 produse ;

încărcarea echipamentului T13 18-0078 a fost redusă cu 93% ;

echipamentul T2 18-0018 este acum folosit continuu, pe toate schimburile, in fiecare zi ;

acum pot fi testate 24.400 de produse / lună din reperul respectiv

testările ce se pot efectua acum pe echipamentul T2 18-0018 aduc un profit de aproximativ 30.000 euro / lună ;

amortizarea investiției s-a produs în mai puțin de o saptămână

datorită produselor care ajung mai repede la procesul de testare, s-au eliberat 4 m2 de spațiu folosit pentru stocarea cablurilor ;

2.2.7. INSTRUIREA PERSONALULUI ÎN LEGÃTURÃ CU IMPLEMENTÃRILE EFECTUATE:

Personalul a fost instruit în legatură cu schimbările facute, fiind informați despre noile module instalate, reperele care pot fi testate, spațiul de stocare, programele noi instalate și orice alte informații sunt utile in cazul folosirii echipamentului optimizat.

Instruirea a fost făcută de către inginerul de test având indicații precise în legătura cu:

modulele noi si poziția lor pe masa de test

distribuția reperelor pentru procesul de testare

testarea propriu zisă a reperelor

spațiile de stocare

mentenanța zilnică și cea periodică a echipamentelor

Operatorul este responsabil de ultilizarea dispozitivelor de testare electrică și de anunțarea reglorului de linie dacă trebuie schimbate comopnetele stației în conformitate cu produsele ce trebuiesc verificate la stația de lucru respectivă.

2.3. MENTENANȚA PERIODICÃ A ECHIPAMENTELOR DE TESTARE:

Pentru o bună funcționare a echipamentelor de testare, trebuie făcute operații de mentenanță periodică planificată.

Mentenanța constă in curățarea pinilor și a orificiilor modulelor de testare. Personalul departamentului de mentenanță este responsabil de întreținerea pinilor din modul, iar operatorii departamentului de testare sunt responsabili pentru curățarea modulelor și a mesei echipamentului, conform fișei de mentenanță.

Inginerul de proces este responsabil de instruirea operatorilor și a presonalului din cadrul departamentului de mentenanță.

Curățarea modulelor se poate face în urmatoarele feluri:

cu ajutorul aspiratorului sau a pistolului cu aer comprimat (fig.3.9):

Fig.3.9. Aspirator pentru curățarea modulelor

Aspiratorul este dotat cu o ventuză, pentru a asigura o etanșeitate în momentul curățării. Aspiratorul se pornește inainte ca ventuza să fie fixată, acționând clapeta manual. Ventuza este apasată pe modul, deasupra orificiului care se dorește a fi curățat, fiind ținută câteva secunde, pentru a se efectua corect curățarea modulului. Procesul se repetă în cazul în care înca se observă particule de mizerie. La îndepărtare, se ține clapeta de acționare apăsată, pentru a se evita căderea prafului din sacul de acumulare in orificiul curățat.

cu ajutorul unei pensule speciale pentru curățat pinii:

Curățarea pinilor se face doar de către personalul departamentului de mentenanță. Pentru curățare se folosește o pensulă speciala pentru curățat pinii (fig.3.10). Curățarea se face prin rotirea sau prin mișcarea pe plan orizontal a pensulei pe vârful pinului , în funcție de configurația sa.

Fig.3.10. Pensulă pentru curățarea pinilor

CONCLUZII

După analizarea si efectuarea calculelor s-a observat că sistemul trebuie îmbunătățit. Alegerea variantei optime s-a efectuat luând în cosiderare factorii tehnici si economici care sunt influențați de această implementare.

Optimizarea constă în reducerea încărcărilor echipamentului T13 prin transferul unui procentaj din produsele testate pe acest echipament, pe un alt echipament de testare, T2. Transferul s-a putut efectua doar prin comandarea unor module noi și instalarea lor. În urma implementărilor efectuate s-au putut observa următoarele îmbunătățiri:

echipamentul T2 18-0018 are 8 module de testare în plus ;

numărul de repere care pot fi testate pe echipamentul T2 18-0018 a fost mărit cu 9 produse ;

încărcarea echipamentului T13 18-0078 a fost redusă cu 93% ;

echipamentul T2 18-0018 este acum folosit continuu, pe toate schimburile, in fiecare zi ;

acum pot fi testate 24.400 de produse / lună din reperul respectiv

testările ce se pot efectua acum pe echipamentul T2 18-0018 aduc un profit de aproximativ 30.000 euro / lună ;

amortizarea investiției s-a produs în mai puțin de o saptămână

datorită produselor care ajung mai repede la procesul de testare, s-au eliberat 4 m2 de spațiu folosit pentru stocarea cablurilor ;

În concluzie investiția făcută a adus câștiguri considerabile, atât monetare cât și de timp. Echipamentul T13 este mai puțin încărcat cu 93%, permițând testarea a mai multor tipuri de produse intr-o zi. Reperul care genera problema de încărcare nu mai este staționar în anumite momente ale zilei, datorită celor doua echipamente care pot suporta testarea lui.

Amortizarea investiției s-a efectuat rapid, în mai puțin de o saptămână investiția nereprezentând o problema din punct de vedere economic, considerând faptul că în prima lună s-a recuperat investiția de aproximativ 7.5 ori valoarea ei.

OPIS

Prezenta lucrare intitulată

“Optimizarea procesului de testare intr-o firmă producătoare de cablaje auto”

este structurată pe 3 capitole principale și conține 64 de pagini, 53 figuri, 3 tabele si 3 anexe.

Anexa 1 : Planificarea Gantt a acțiunilor pe săptămâni:

Anexa 2: Fișă de intervenție în scopul mentenanței:

Anexa 3: Fișă de instruire a personalului:

BIBLIOGRAFIE

1.Fetecău, Cătălin . Injectarea materialelor plastice. Editura Didactică și Pedagogică ,București, 2007

2. Nanu, Aurel . Tehnologia materialelor. Editura Didactică și Pedagogică, București, 1997

3. Brăgaru, Aurel. Optimizarea proceselor și echipamentelor tehnologice. București, 1996

4. Pynn, Craig. Strategies for electronics test. McGraw-Hill Book Company, New York, 1986

5. Șoaita, Dumitru. Optimizarea proceselor tehnologice, Editura Universității Petru Maior ,Târgu-Mureș, 2001

6. Ifrim, Alfons .Materiale electrotehnice. Editura Didactică și Pedagogică, București, 1992

7. Dandea, Ioan-Zeno . Materiale și componente electronice. Universitatea ''Politehnica'' Timișoara, 1996

8. Biriescu, Marius. Elemente de testare a mașinilor electrice. Universitatea Tehnică din Timișoara, 1994

9. Documentație internă Hirschmann Romania